1. SANIFIL. Origens, composição e suas aplicações.

O Polipropileno (PP) é uma resina sintética termoplástica com a característica de variar reversivelmente o seu estado em função da matéria-prima. Apesar da menor densidade quando comparado com o Polietileno (PE), o Polipropileno apresenta uma elevada resistência mecânica, elevado ponto de fusão (175°C) e excelente estabilidade dimensional.

Fig. 1 - Monómero de Polipropileno

O material utilizado na produção do sistema SANIFIL é composto por Polipropileno, apresentando como características principais alta rigidez, alta resistência ao calor, elevada resistência ao impacto e excelente resistência química. A atoxicidade é outra das excelentes características do Polipropileno que, em caso de combustão, não transmite para o ambiente gases nocivos e incompatíveis para a inalação humana, situação bastante preocupante nos dias actuais. Sendo o polipropileno uma matéria combustível, não é considerado como inflamável pelo facto de o ponto de auto-ignição de combustão ser de 380°C, muito acima da temperatura de fusão da matéria-prima. No entanto, uma vez iniciada a combustão, esta propaga-se por toda a matéria em contacto com o fenómeno. Este facto justifica a inclusão de aditivos denominados por "retardantes à chama" (FR-Flame Retardant) que impedem a propagação da chama depois de retirado o contacto da fonte de ignição da combustão com a tubagem. Sendo a chama um dos três componentes presentes na combustão conjuntamente com o combustível, neste caso a matéria-prima, e o comburente o oxigénio existente no ar atmosférico, facilmente se observa (Fig. 2) o porquê desta situação pela comparação do oxigénio (02) necessário para manter a chama,

Fig. 2 - Percentagem de Oxigénio necessária para manter a chama acesa numa combustão

As propriedades do tubo SANIFIL (PP-FR) encontram-se listadas na tabela abaixo apresentada.

Tabela 1 - Propriedades do PP que compõe o tubo SANIFIL

A resistência no tempo de uma tubagem de polipropileno é, obviamente, em função das solicitações mecânicas (pressão de operação) e térmicas (temperatura de operação) do sistema. Nos sistemas de drenagem estas solicitações são mínimas, especialmente as solicitações mecânicas, pelo que se poderá afirmar que a durabilidade de um tubo SANIFIL é ilimitada. Outra característica importante inerente ao tubo SANIFIL prende-se com a capacidade de resistir a altas temperaturas (95°C para drenagens sem pressão), o que permite realizar todas as drenagens habitualmente necessárias numa habitação, mesmo as drenagens de águas quentes, sem diminuição do tempo de vida útil da tubagem. Ao aliar todas estas características ainda a uma elevada resistência química, quando em contacto com fluídos altamente agressivos com os materiais constituintes das tubagens, verifica-se a elevada aplicabilidade industrial e laboratorial para redes de drenagens de fluídos técnicos existentes nestes espaços.

Fig. 3 - Esquema de aplicação doméstica

Em suma, poder-se-á dizer que a tubagem SANIFIL está direccionada para redes de drenagens: · Domésticas · Industriais · Laboratoriais

2. Dimensões

A tubagem SANIFIL é fornecida nas dimensões apresentadas na tabela 2 abaixo designada, com abocardamento de ligação numa das extremidades,

Fig. 4 - Dimensões do tubo SANIFIL

Tabela 2 - Tabela dimensional da gama de fornecimento do tubo SANIFIL (dimensões em milímetros)

A tubagem SANIFIL é produzida em comprimentos de 3 metros na cor RAL 7037.Como já foi referido, a tubagem SANIFIL vai operar em sistemas que se podem considerar "não pressurizados". Por esta razão, e desde que sejam respeitadas as restantes condições de operação, poder-se-á afirmar que a durabilidade é ilimitada.

3. Normalização

A tubagem SANIFIL é produzida segundo a normalização existente e abaixo descrita: · DIN 19560 - Tubos e acessórios em Polipropileno com união e vedação através de anel em borracha reforçada, para drenagem de águas quentes no interior de edifícios. Dimensões e especificações técnicas para instalação. · DIN 4 102 - Comportamento ao fogo dos materiais para construção de edifícios. Classificado como pertencente à classe B 1. · pr EN 145 111 - Sistemas de tubagem plástica para drenagens de águas quentes e frias, instaladas no interior de edifícios. Parte I: Especificação de tubos, acessórios e sistemas. · EN 1411 - Definição de ensaios de resistência ao impacto para tubos em Polipropileno. · NP EN 1053 - Sistemas de tubagens em materiais plásticos. Tubos termoplásticos para aplicações sem pressão. Método de ensaio para determinação da estanquidade à água. · UNI 8319 - Tubos em polipropileno para drenagens de águas prediais. · UNI 8320 - Acessórios em polipropileno para drenagens de águas prediais. · UNI ISO/TR 7471 - Resistência química de tubos e acessórios em PP

4. Características Gerais

Já foram enunciadas as potencialidades do tubo SANIFIL, apresentando-se de seguida um conjunto de propriedades que caracterizam esta tubagem: · Permissão de descargas de águas quentes domésticas sem perda de características ao longo dos anos. · Resistência a baixas temperaturas, mesmo na eventualidade de formação de gelo no interior. · Resistência à abrasão eventualmente causada por algumas partículas sólidas que, por vezes, se encontram nos fluídos de descarga. · Elevada resistência ao impacto, mesmo a baixas temperaturas. · Forma de instalação sem colagens, o que permite um incremento da resistência química a fluídos agressivos. · Excelente resistência ao fogo pelos aditivos que permitem a auto-extinção do mesmo. · Elevada resistência química, característica inerente ao polipropileno. A possibilidade de descarga industrial de água contendo elementos químicos associados é elevada e poderá ser efectuada desde soluções ácidas (PH 2) até soluções alcalinas (PH 12). · Rugosidade da parede interior muito reduzida, o que aumenta a capacidade de descarga e a inibição à criação de depósitos de matérias sólidas nas tubagens com reduzido ângulo de inclinação horizontal, o que poderia criar obstruções à descarga em contínuo dos fluídos.

5. Resistência Química

Como já foi referido, as excelentes características do tubo SANIFIL para a descarga de fluídos quimicamente agressivos é uma realidade. Na tabela seguinte (Tab. 3), poder-se-á comprovar a compatibilidade deste tubo com uma gama de fluídos químicos.

Tabela 3 - Resistência química do tubo SANIFIL (extracto da norma UNI ISO/TR 7471)

Tabela 3 - Resistência química do tubo SANIFIL (extracto da norma UNI ISO/TR 7471)

As siglas introduzidas na tabela anterior têm o seguinte significado: S - Resistência química satisfatória. L - Resistência química limitada. NS - Resistência química não satisfatória. Sol. sat - Solução saturada, preparada a 20° C. Sol. - Solução aquosa com uma concentração superior a 10%, mas não saturada . Sol. dil. - Solução aquosa diluída com concentração inferior a 10%.

6. Dilatações e Contracções Térmicas

Como é sabido, qualquer material sólido dilata com o aumento da temperatura e contrai com a diminuição desta. Sendo o coeficiente de dilatação térmica linear do tubo SANIFIL na ordem dos 0.14 mm/m °K, dever-se-á prever que o aumento da temperatura do fluído de descarga originará um incremento no comprimento real do tubo. Note-se que, em caso de contracção, a redução da temperatura de descarga e consequente diminuição da temperatura do material que compõe a tubagem, não constitui qualquer problema, desde que não se atinja a zona de posicionamento do anel que proporciona a estanquidade do sistema. Realizando umas operações rápidas e tomando como exemplo uma temperatura de 0°C para a circulação do fluído de descarga no interior de um tubo SANIFIL com 3 m de comprimento que foi instalado à temperatura ambiente de 20°C, poder-se-á constatar que existe uma contracção na ordem dos 8.4 mm. Para valores desta ordem de grandeza, nunca se atinge a zona de vedação (posicionamento do anel de borracha). Mas, voltando à descarga de fluídos quentes, observa-se que a dilatação terá que ser absorvida na zona de abocardamento da tubagem. Alerta-se para o facto de o acessório e a tubagem não se encontrarem rigidamente ligados. Assim, dever-se-á verificar sempre qual o valor de temperatura máxima encerrada no interior da tubagem e proceder à instalação da mesma, por forma a que a dilatação se verifique sem qualquer dano no sistema.

Fig. 5 - Instalação do tubo SANIFIL que não permite absorção de dilatações térmicas

A figura acima alerta para a forma como não se deverá instalar o tubo SANIFIL, isto é, não se deverá instalar o tubo colocando-o em contacto até o final do abocardamento. Desta forma, nunca existirão absorções de dilatações térmicas. Considere-se o seguinte exemplo de aplicação: Um tubo SANIFIL instalado à temperatura ambiente (20°C) permitindo a realização de drenagens de águas domésticas às temperaturas limite de 5°C e 60°C, respectivamente para águas frias e águas quentes. Para realizar a sua instalação de forma adequada, dever-se-á prever as dilatações e contracções térmicas, sendo estas absorvidas na zona de abocardamento. Para o coeficiente de dilatação térmica apresentado, e considerando o comprimento de 3 m para cada vara de tubo SANIFIL, as dilatações em causa serão as seguintes:

Como se poderá verificar na figura 6, será no abocardamento que se poderá absorver esta variação de comprimento.

Fig. 6 - Instalação do tubo SANIFIL para absorção de dilatações e contracções térmicas

A dimensão A apresentada permite absorver as dilatações térmicas do tubo que, no caso do exemplo considerado, nunca deveria ser inferior a 16.8 mm. Por outro lado, a dimensão B permite aferir, no caso das contracções, se não se ultrapassará a zona de vedação. Assim, para o exemplo considerado, a dimensão B nunca deverá ser inferior a 6.3 mm. Note-se, finalmente, que para absorver dilatações dever-se-á efectuar o suporte dos tubagens e acessórios de forma adequada, como se verá no capítulo seguinte.

7. Suportes

Como se viu no capítulo anterior, os suportes deverão ser efectuados por forma a permitir as dilatações e contracções térmicas. Assim sendo, todos os suportes rígidos deverão ser colocados nas zonas de abocardamento. Poder-se-á colocar suportes deslizantes (suportes que permitem a movimentação longitudinal da tubagem) para impedir a deformação da tubagem e garantir valores reduzidos de flexão.

Fig. 7 - Suportes do tubo SANIFIL

Tabela 4 - Distância entre suportes (valores em metros)

Estão definidas as distâncias máximas entre suportes para que não exista perigo de ruptura do sistema. A tabela 4 apresenta estes valores para a instalação vertical e para a instalação horizontal.

8. Instalação. Forma de Instalação e cuidados a ter com a montagem.

O tubo SANIFIL também apresenta a particularidade de não necessitar de qualquer colagem para que a instalação realizada seja perfeitamente estanque. A Fig. 8 apresenta a sequência de montagem do tubo SANIFIL.

A Fig. 8.1 apresenta uma forma simples de cortar o tubo SANIFIL à medida desejada. Este corte deverá ser efectuado sempre de forma perpendicular ao eixo longitudinal do tubo. Posteriormente ao corte, dever-se-á realizar um chanfro na extremidade cortada para que tenha a mesma geometria da zona de abocardamento do tubo (Fig. 8.2). Imediatamente antes da instalação, dever-se-á realizar a limpeza da superfície externa e interna para a remoção de eventuais resíduos que se encontrem nestas superfícies. Para facilitar a instalação do tubo no interior da zona abocardada do acessório (ou de outro tubo), dever-se-á utilizar o lubrificante (Fig. 8.3), colocando-o na zona de contacto com o anel de vedação. Desta forma, diminuirá o risco de dano no anel de vedação na aplicação do tubo. Finalmente, procede-se à inclusão do tubo no interior do acessório ou de outro tubo (Fig. 8.4) para uma posterior conclusão do sistema de drenagem a executar.

9. Sistemas de Drenagem. Dimensionamento

Como se pôde verificar, os tubos SANIFIL têm aplicações ao nível doméstico e ao nível industrial.

Fig. 9 - Sistema de drenagem SANIFIL com ventilação secundária

Ao nível industrial são os equipamentos instalados para os quais se irá proceder à descarga dos efluentes intervenientes no processo produtivo (tomemos como exemplo as descargas de águas de condensados provenientes de sistemas de refrigeração instalados) que definem o sistema de drenagem a instalar, isto é, cada caso necessita de uma dimensão de tubagem que é normalmente definida pelo fabricante do equipamento, para as condições limite de funcionamento, ou pelo responsável que define as condições de drenagem do sistema em causa quando se tratam de sistemas específicos. Assim sendo, o projecto industrial adapta o sistema a instalar. Ao nível doméstico, o sistema está normalmente definido por condições padrões previamente estabelecidas e que se poderão encontrar no Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais, mais propriamente no Título V referente a Sistemas de Drenagem Predial de Águas Residuais. Note-se que também aqui foram considerados valores padrão de fabricantes de equipamento. Apesar de normalmente se optar pela separação das águas de sabão das águas de descarga das bacias de retrete, esta solução não é a única correcta. Desde que se garantam as ventilações secundárias necessárias, um sistema de drenagem poderá funcionar apenas com uma coluna de descarga, eliminando as duas colunas de descarga (tubos de queda) normalmente utilizados pela separação das águas atrás referidas. Como nos indica o regulamento citado, no seu artigo 217.° ponto 5 "Os ramais de descarga de águas de sabão ou de urinóis só podem estar ligados a ramais de descarga de bacias de retrete desde que esteja assegurada ventilação secundária dos primeiros...". Esta ventilação secundária poderá ser conseguida recorrendo a ramais de ventilação (quando necessários) e a colunas de ventilação. A figura 9 mostra sistema com ventilação secundária onde existe apenas uma coluna de descarga (não existe separação de líquidos).

9.1 - Ramais de Descarga

Os valores dimensionais mínimos dos ramais de descarga são definidos no regulamento citado, conforme a tabela 5 nos indica. Dever-se-á ter em atenção o coeficiente de simultaneidade, de forma semelhante aos sistemas prediais de distribuição de água. Para os valores apresentados, o dimensionamento está efectuado para escoamento a meia secção, sem existência de ramais de ventilação. Note-se que os ramais de descarga dos urinóis deverão ser sempre independentes, podendo ligar-se aos ramais de descarga das águas de sabão por intermédio de caixa de união. As inclinações de instalação de ramais de descarga (troços quase horizontais) deverão situar-se entre 1 % e 4%. Nunca, em caso algum, se poderá instalar um troço vertical de ramal de descarga com altura superior a 2 m.

Tabela 5 - Extracto de tabela do Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de

Água e de Drenagem de Águas Residuais, indicando valores mínimos de secção de tubagens para ramais de descarga

9.2. Tubos de Queda

Fig. 10 - Sistema de drenagem SANIFIL com ventilação secundária interligada em todos os pisos

Como facilmente se compreenderá, os tubos de queda deverão ser dimensionados em função dos caudais e ramais de descarga existentes. Este tubo de queda deverá manter uma secção constante ao longo de toda a sua extensão, devendo-se prever obrigatoriamente a ventilação primária do sistema. A instalação de uma coluna de ventilação torna-se obrigatória para sistemas prediais cujos tubos de queda excedam os 35 m de altura e cujo caudal seja superior a 700 I/min, conforme nos indica a figura 10. A taxa de ocupação de um tubo de queda, por definição, é a razão entre a área ocupada pela massa líquida e a área da secção interior do tubo, não devendo exceder o valor de 113 para sistemas com ventilação secundária. Esta razão poderá atingir valores muito reduzidos (1/7) para sistemas sem ventilação secundária, normalmente sistemas sem separação de líquidos. Esta taxa de ocupação poderá ditar um aumento das secções dos tubos de queda nos casos de sistemas com separação de águas de sabão e águas residuais do WC e, em contraste, proporcionar uma coluna de secção reduzida mas suficiente para a drenagem de todos os líquidos, para sistemas com ventilação secundária. Note-se que o diâmetro mínimo para um tubo de queda é de 50 mm. É obrigatória a instalação de bocas de inspecção e limpeza (tipo HTRE) pelo menos de três em três pisos, sendo aconselhável a sua instalação em todos os pisos. A instalação deste acessório também se torna obrigatória sempre que existir qualquer mudança de direcção na verticalidade do tubo de queda. Se a distância entre o colector predial e o tubo de queda for superior a 10 m, a ventilação secundária deste deverá existir. O gráfico 1 apresentado permite, de uma forma expedita, definir qual a dimensão do tubo de queda a instalar em função da taxa de ocupação e do caudal de água. As áreas delimitadas por linhas horizontais situam as necessidades dimensionais para os tubos SANIFIL. As taxas de ocupação são definidas em função do diâmetro a instalar, tornando o processo de cálculo iterativo.

Gráfico 1 - Dimensionamento de tubos de queda segundo o Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e

Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais

Tabela 6 - Taxas de ocupação segundo o Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de

Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais Depois de definido um diâmetro, verifica-se se "a zona da tubagem" coincide com o diâmetro arbitrado, para a taxa de ocupação prevista.

9.3 - Colunas de Ventilação

A coluna de ventilação secundária é calculada em função da sua altura prevista e do diâmetro do tubo de queda existente, onde se ligará a coluna de ventilação. O gráfico 2 permite determinar de forma expedita o diâmetro dessa coluna. As áreas apresentadas delimitadas pelas linhas horizontais definem o diâmetro do tubo SANIFIL a instalar para realizar a ventilação secundária ao sistema. Note-se que a coluna de ventilação deverá ter origem no colector predial, a uma distância do tubo de queda de cerca de 10 vezes o diâmetro deste e terminar cerca de 1 m acima da última ligação de descarga efectuada ao tubo de queda. A sua secção dever-se-á manter constante em toda a sua extensão bem como a sua verticalidade.

Gráfico 2 - Dimensionamento de colunas de ventilação segundo o Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais

10 - Sistema SANIFIL