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Norma Técnica Sabesp

NTS 021

CONDUTOS FORÇADOS-ELABORAÇÃO DE PROJETOS

Especificação

São Paulo

Fevereiro: 2017 - revisão 1

NTS 021:2017 - Rev.1 Norma Técnica Sabesp

SUMÁRIO

1. OBJETIVO ................................................................................................. 3

2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS ....................................................................... 3

3. RECOMENDAÇÕES DE PROJETO ................................................................... 3

4. DIMENSIONAMENTO .................................................................................. 5

5. DESENHOS ............................................................................................... 6

6. RESUMO DO PROJETO ............................................................................... 11

7. DISPOSIÇÕES FINAIS ............................................................................... 11



1. OBJETIVO

Esta norma tem por objetivo subsidiar projetos de sistemas de água e esgotos assim

como para elaboração de cadastro técnico.

2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS

NTS 018 Elaboração de Projetos - Considerações Gerais.

NTS 132 Faixa de Servidão e de Desapropriação para Sistemas Lineares de Água e

Esgoto

NBR 5590 Tubos de aço-carbono com requisitos de qualidade, para condução de

fluidos – Especificação.

NBR 6153 Produto Metálico – Ensaio de dobramento semiguiado – Método de Ensaio.

NBR 9797 Tubo de aço-carbono eletricamente soldade para condução de água de

abastecimento – Especificação.

NBR 9915 Anel de vedeção de borracha para junta elástica de tubos e conexões de

aço ponta e bolsa – Especificação.

NBR13061 Tubos de aço com ponta e bolsa, para juntas elásticas, diâmetro nominal

(DN) de 700 mm a 1200 mm.

ASTM – A-134 Specification for pipe, steel, electric-fusion (ARC) – Welded (Sizes NPS

16 and over).

ASTM – A-139 Standart specification for electric-fusion (ARC) – Welded (Sizes NPS 4

and over).

ASTM E-165 Practice for liquid penetrant inspection method.

ASTM E-709 Practice for magnetic particle examination.

AWWA C-200 Steel water pipe 6 inches and larger.

AWWA M-11 Steel pipe – a Guide for design and instalations.

3. RECOMENDAÇÕES DE PROJETO

3.1 Aplicação

Este capítulo se aplica aos sistemas de água e esgotos, tais como: as adutoras, as

redes de distribuição de água, aos interceptores e a emissários, entre outros, que

operam como condutos em regimes forçados, sejam por recalque ou por gravidade.

3.2 Relatório Operacional

Deve ser apresentado um estudo operacional do sistema, indicando as interligações da

tubulação principal, as válvulas de bloqueio, as descargas, as ventosas, as válvulas

redutoras de pressão, as válvulas de admissão de ar e quaisquer outros dispositivos

necessários à operação da adutora ou emissário, bem como às operações de

enchimento e de drenagem, informando diâmetro, tipo e finalidade.

3.3 Estudo das Estruturas de Medição e de Controle de Fluxo

Para adutoras, com escoamento por gravidade ou por recalque, abastecendo mais de

um reservatório, devem ser projetadas, nos pontos de destino, estruturas de controle

de vazão, comandadas à distância, quando assim for determinado pela SABESP.

As estruturas de medição e controle existentes devem ser verificadas, considerando as

novas condições de operação.

Em todos os pontos, onde for projetado um medidor de vazão, deve ser projetado,

também, um abrigo para pitometria, obedecendo aos padrões da SABESP.


3.4 Previsão para Limpeza

Para adutora de água bruta ou emissário, devem ser previstos dispositivos de

inspeção, para introdução e retirada de equipamentos de limpeza, a critério da

SABESP.

3.5 Travessias

As travessias de rodovias, ferrovias, oleodutos, avenidas, etc. devem ser detalhadas

em desenho à parte, com a estrita observância das normas de apresentação das

entidades envolvidas.

Para travessias de dutos da Petrobrás é necessário que os serviços de sondagens

sejam acompanhados pelo fiscal de linha da própria Petrobrás, que confirmará a

posição e a cota do duto.

A confirmação pelo fiscal da linha é necessária para a aprovação do projeto da

travessia.

Para as travessias enterradas, de cursos d’água, deve ser prevista laje de fechamento

de vala, ou envelopamento do duto, em concreto.

Para travessias de córregos e rios, a projetista deve verificar junto à Prefeitura

Municipal a existência de projeto de canalização. O espaçamento entre a geratriz

superior da tubulação e a cota de fundo prevista no projeto de canalização deve ser

maior ou igual a 1,00m. Nos casos onde não existirem projetos de canalização, deve

ser previsto um espaçamento mínimo de 2,00m, a partir da cota de fundo do córrego.

O projeto deve detalhar, ainda, as obras necessárias para o desvio das águas (corta-

rio).

Travessias para transposição de cursos d’água de médio e grande porte, utilizando o

método construtivo de escavação subaquática para assentamento de condutos pré

moldados, devem ter todas as fases construtivas detalhadas, que são, basicamente,

as seguintes:

- pré-moldagem dos condutos em canteiro;

- envelopamento, para condutos moldados em usina;

- transporte e assentamento dos condutos, até sua posição final na travessia;

- dragagem e preparação do fundo e das margens do rio;

- fundação e ancoragens necessárias para manterem os condutos em sua posição

final;

- ligações dos extremos dos condutos assentes, em trechos adjacentes da tubulação

principal.

Para travessias sob pontilhões e linhas de alta tensão, deve ser considerado o método

subterrâneo, tendo em vista que existem restrições de uso de equipamento de

escoramento metálico/madeira nesses pontos.

Travessias aéreas devem estar acima do nível máximo de enchente verificado e

devem respeitar eventuais espaços para possível tráfego ou passagem de pedestres,

sendo exigido dimensionamento estrutural: memorial de cálculo e desenhos, com

detalhes.

O método construtivo da travessia deve ser estudado e proposto pela projetista, em

função das facilidades construtivas de cada caso, considerando-se os custos totais e o

tempo necessário à realização da obra.

3.6 Faixas de Servidão

Quando houver necessidade de utilização de áreas particulares, ou pertencentes a

entidades públicas, para implantação e manutenção de tubulações, as faixas devem

ser numeradas sequencialmente, detalhadas em desenhos à parte, indicando as

amarrações necessárias para sua exata localização, nomes dos proprietários e

delimitação dos lotes.

As larguras de faixas devem atender a NTS 132


3.7 Interrupção ou Proteção de Sistemas de Infra-Estrutura Urbana

Em casos especiais, deve ser elaborado um projeto específico para o remanejamento

dos diversos sistemas de infra-estrutura urbana, como: energia elétrica, gás

encanado, telefonia, oleodutos, sistemas viários e de drenagem, etc.

4. DIMENSIONAMENTO

4.1 Coeficiente de Rugosidade

De maneira geral, quando se tratar de água bruta ou esgotos, deve ser admitido, para

condição de fim de plano, o Coeficiente de Hazen Williams C=100, ou seu equivalente

em termos de Fórmula Universal, independente do material proposto para a

tubulação.

4.2 Estudo de Escoamento Variável - Transitórios Hidráulicos

Sempre que houver a possibilidade de ocorrência de manobras ou acidentes que

alterem bruscamente o regime de escoamento, como a súbita interrupção do

fornecimento de energia elétrica às estações de bombeamento, ou ruptura de

tubulações em pontos de cota baixa, por exemplo, deve ser feito um estudo para

escoamento variável durante esses movimentos transitórios hidráulicos, para escolha

e projeto dos dispositivos necessários à proteção da tubulação contra os excessos de

pressões positivas e negativas que ocorrem nesses casos.

A linha envoltória das pressões máximas e a das pressões mínimas, calculadas para o

escoamento variável, bem como as linhas piezométricas em regime permanente,

devem ser registradas no desenho do perfil reduzido da linha, para que se possam

definir as pressões de trabalho da tubulação, em cada trecho.

4.3 Espessura dos tubos de aço

Dada a grande influência deste fator no custo da obra, deve ser apresentado memorial

de cálculo detalhado, mostrando todos os esforços sobre a tubulação, como pressões

internas máxima e mínima (vácuo), e cargas externas fixas e móveis.

Deve ser apresentada a especificação do aço a ser utilizado para diâmetro maior ou

igual 500mm (20"). Devem ser apresentadas, ainda, as verificações de resistência à

pressão interna, de limitação da deformação diametral e de resistência ao colapso

estrutural no caso de diâmetro maior ou igual 500mm (20").

Deve ser adotada a espessura comercial imediatamente superior à mínima calculada

para atender aos requisitos citados, obedecendo uma espessura mínima de ¼”.

4.4 Classe dos tubos e tipo de junta – aplicável a tubulações de

outros materiais

De acordo com as Normas em vigor, para tubos de outros materiais, deve ser

indicada, em cada trecho, a classe do tubo correspondente à espessura adequada para

resistir aos esforços oriundos da pressão interna, vácuo e cargas externas, bem como

o tipo de junta.

Deve ser apresentado um memorial de cálculo das classes adotadas para a tubulação,

em cada trecho.

4.5 Válvulas de descarga

Os diâmetros das válvulas de descarga são padronizados: 100mm (4”), 150mm (6”),

200mm (8”), 250mm (10”) e 300mm (12”). O diâmetro deve ser escolhido, pela

projetista, pressupondo um tempo máximo de 2 (duas) horas para drenagem do

trecho, por gravidade.

4.6 Válvulas automáticas de admissão e expulsão do ar – ventosas

As ventosas de duplo efeito devem atender a três finalidades específicas:

expulsão do ar durante o enchimento; expulsão de pequenas quantidades de ar não

arrastadas pelo fluxo; e admissão de ar na ocorrência de vácuo .


Nos pontos altos de cada trecho, onde ocorre inversão da declividade, é obrigatória a

verificação da necessidade de instalação de ventosas.

Devem ser instaladas ventosas, ainda, nos pontos dos trechos descendentes onde

houver a possibilidade de ocorrência de acumulo de ar, por não haver condições para

o arraste do ar para jusante, em emulsão com o líquido.

As ventosas devem possuir sistema de admissão de ar através de tubulação própria,

ligada ao poste de ventilação.

Os diâmetros padronizados de ventosas de duplo efeito, para adutoras, são os

seguintes:

- 50mm (2"), para tubos de diâmetro menor ou igual a 600mm (24"), usada também

em combinação com válvulas de admissão de ar;

- 100mm, para tubos de diâmetro entre 600mm (24”) e 1200mm (48”);

- 150mm, para tubos de diâmetro entre 1500mm (60”) e 1800mm (72”);

- 200mm, para tubos de diâmetro entre 2100mm (84”) e 2500mm (100”).

Para maiores detalhes, consultar a lista de desenhos de abrigos padronizados.

Para linhas de esgoto, devem ser exaustivamente pesquisadas configurações que

dispensem o uso de ventosas.

5. DESENHOS

Além dos desenhos indicados na NTS018, que forem aplicáveis neste caso, devem ser

apresentados desenhos específicos, contendo os seguintes elementos: formato

padrão; locação da linha em planta; perfil; pontos de deflexão horizontal; pontos de

deflexão vertical; pontos de derivação ou interligação; ponto inicial e final de cada

folha; tabelas de curvas; abrigo de válvulas; particularidades do perfil da tubulação;

remanejamento de interferências; perfil reduzido e linha piezométrica; e informações

complementares, conforme detalhado a seguir.

Deve ser utilizado o formato padronizado pela SABESP, para desenho planialtimétrico

de condutos forçados, com todos os campos preenchidos.

5.1 Locação da Linha em Planta

Como regra geral, a linha de centro da tubulação deve ser locada, aproximadamente,

a um terço da largura da via carroçável, mantendo-se, enquanto possível, no mesmo

lado da via. Nos desenhos, devem ser representadas as linhas de largura da vala, bem

como as estacas inteiras.

Devem constar, da planta geral, o caminhamento do conduto forçado, a malha de

coordenadas, indicação do Norte e os elementos interligados pelo conduto forçado e

peças especiais (p.e.: reservatórios, "boosters", dispositivos anti-golpe, abrigo de

válvulas, etc.).

As tubulações projetadas podem ser desenhadas com um único traço, indicando o

diâmetro e o material do tubo, devendo indicar, ainda:

- estacas inteiras da tubulação;

- estacas e coordenadas das deflexões horizontais, indicando a deflexão em grau e

minuto.

5.2 Perfil

Os perfis devem seguir o mesmo estaqueamento apresentado em planta.

Devem ser desenhados com duas linhas paralelas e conter as seguintes indicações:

estacas, diâmetro, classe, tipo e material do tubo, cota da geratriz inferior interna,

comprimento verdadeiro, declividades e cotas do terreno.

As curvas horizontais devem ser indicadas no perfil com sua respectiva estaca, não

sendo necessário anotar seu valor. As curvas verticais devem mostrar estaca, cota da

geratriz inferior interna, cota do terreno e seu valor em grau e minuto.

Em ambos os desenhos, devem ser indicados os blocos de ancoragem que se façam

necessários.


Deve ser indicada a estaca, ainda, de toda e qualquer peça especial, assim como as

linhas de mudanças de diâmetro, de espessura, de classe e de material do tubo.

As curvas, peças especiais e tubos, devem ter o número de identificação para a

correspondente lista de materiais, que, obrigatoriamente, deve fazer parte desse

desenho.

A lista de materiais deve descrever cada item, devendo conter as seguintes

informações: diâmetro, material, comprimento, espessura da chapa (no caso de peças

e tubulação de aço), ou classe, norma SABESP de padronização que foi seguida e

qualquer outra informação que se faça necessária para o bom entendimento da

aquisição e/ou montagem do conjunto.

Todos os elementos projetados (caixas de entrada, de saída e do medidor de vazão)

devem ser mostrados no perfil, assim como devem ser indicadas as distâncias

horizontais entre esses elementos e o início ou término das tubulações.

A tubulação a montante do medidor de vazão não deve ter nenhuma singularidade,

dentro de uma extensão mínima de 20 diâmetros, ou conforme especificado pelo

fabricante do medidor.

5.3 Pontos de Deflexão Horizontal

Devem ser identificados, em planta, com número sequencial, estaca, coordenadas e

deflexão em grau e minuto. Em perfil, com número seqüencial, estaca, cota do terreno

e da geratriz inferior interna da tubulação, e a indicação DH, sem mencionar o valor

da deflexão.

No caso de conexões com junta de ponta e bolsa, deve ser locado o bloco de

ancoragem e indicados a estaca e o número do desenho respectivo de formas e

armação.

Para curvas de grande raio, feitas aproveitando as deflexões permitidas pelas bolsas,

devem ser locados, em planta, os seguintes pontos:

PC (ponto de início da curva): indicar a estaca;

PI (ponto de interseção): indicar a estaca;

PT (ponto final da curva): indicar a estaca.

No ponto do centro da curva, indicar, em quadro, o seguinte:

- ângulo central em grau e minuto;

- número de tubos a ser usado (N);

- comprimento de arco (L) em metro;

- raio (R) em metro, com duas casas decimais;

- comprimento do segmento de tangente (T) em metro, com duas casas decimais.

5.4 Pontos de Deflexão Vertical

Devem ser identificados em perfil, com número seqüencial, estaca, cotas do terreno,

cotas da geratriz inferior interna

da tubulação e deflexão em grau e minuto. Em planta, deve ser anotado somente o

registro da estaca com a indicação DV, sem mencionar o valor da deflexão.

No caso de conexões com junta de ponta e bolsa, deve ser locado o bloco de

ancoragem e indicados a estaca e o número do desenho de formas e armação.

5.5 Pontos de Derivação ou Interligação

Devem ser identificados, em planta, informando a que se destina, com a estaca da

linha de centro da conexão de derivação, as coordenadas, o diâmetro e os números

dos desenhos de referência.

Em perfil, a tubulação deve ser mantida na horizontal, registrando a estaca da linha

de centro da conexão de derivação, cota do terreno e cota da geratriz inferior externa

da tubulação principal.

5.6 Ponto Inicial e Final de cada folha

Os pontos inicial e final de cada folha de desenho devem ser identificados em planta,

pela estaca, devendo ser mencionados os números dos desenhos que dão sequência


ao projeto, a montante e a jusante. Em perfil, devem ser identificados pelas estacas e

pelas cotas do terreno e da geratriz inferior interna da tubulação. Para maior clareza,

não devem ser colocadas deflexões nesses pontos.

5.7 Tabelas de Curvas

Devem ser registradas, na tabela de curvas dos desenhos planialtimétricos, todas as

deflexões para as quais se usam curvas pré-fabricadas, ou quando houver curvas

combinadas (DV + DH) no mesmo ponto, em tubulações de união soldada ou tipo

ponta e bolsa.

No caso de juntas de ponta e bolsa, devem ser projetadas curvas pré-fabricadas

(conexões) quando a deflexão real for maior que a permitida em uma bolsa. Nesses

casos, deve ser discriminada na planta a conexão usada.

Para tubulações de união soldada, devem ser registradas as deflexões que requeiram

curvas de mais de dois gomos (DR=22º30’), registrando na coluna DR a deflexão real.

Devem ser indicados o número sequencial, a estaca da curva, suas deflexões

horizontal (DH), vertical (DV) e real (DR), cujo cálculo é apresentado na figura 1,

cujos dados são referenciados na AWWA M11, 2004. “Steel Water Pipe: A Guide for

Design and Installation”, Fourth Edition, AWWA: American Water Works Association.


Figura 1 : Cálculo da deflexão real (DR)


5.8 Abrigos de Válvulas

Abrigos de válvulas de descarga, de admissão de ar, de seccionamento de fluxo, de

interligação, bem como abrigos de ventosas, para pitometria, de medidores, para

válvulas especiais e de inspeção devem ser indicados e identificados, em planta e

perfil, pela estaca da linha de centro da válvula ou do abrigo, informando o número do

desenho de referência.

Nesses desenhos deve constar a respectiva planta de localização, com indicação

detalhada dos pontos de despejo, quando for o caso.

5.9 Particularidades referentes ao Perfil da Tubulação

5.9.1 Estacas para locação da tubulação

As estacas para locação da tubulação devem ser indicadas no começo e no fim de

cada folha, nos pontos de deflexão vertical e horizontal, nos pontos de mudança de

espessura da tubulação ou do diâmetro e nos pontos de derivação ou interligação.

5.9.2 Cotas da geratriz inferior interna e cotas do terreno

As cotas da geratriz inferior interna e do terreno devem ser indicadas no começo e no

final de cada folha, nos pontos de deflexão vertical e nos pontos onde houver abrigos,

derivação ou interligação.

5.9.3 Declividades

As declividades dos condutos forçados devem ser calculadas entre os pontos extremos

do trecho de mesma declividade e indicadas em metros por 1.000 metros.

5.9.4 Comprimentos

Devem ser registrados os comprimentos reais da tubulação, em metros, com duas

casas decimais, calculados entre cada dois pontos onde houver a mudança de

declividade ou de espessura da tubulação.

5.9.5 Diâmetro e material

Devem ser apresentadas as indicações de diâmetro e material nos campos próprios.

5.10 Remanejamento de Interferências

A posição atual e a projetada, de todas as tubulações e estruturas cujo

remanejamento seja necessário à construção da linha, devem ser indicadas em planta

e perfil. A critério da SABESP, deverá ser elaborado projeto detalhado dos

remanejamentos necessários.

Deve ser observado o espaçamento adequado entre as tubulações, considerando-se

eventuais recalques, para se evitarem contaminações (conexões cruzadas).

5.11 Perfil Reduzido e Linha Piezométrica

Deve ser apresentado um perfil da linha, em escala reduzida, mostrando as cotas e

estacas dos abrigos, dos pontos de mudança de diâmetro, de material e de

declividade, as estacas inteiras, as cotas dos níveis dos reservatórios, as estacas das

tubulações a que se liga a linha, a montante e a jusante, e a linha piezométrica da

tubulação, para as vazões de projeto nas várias etapas.

Em se tratando de linhas de recalque e de linhas de sucção, devem ser mostradas,

também, as linhas piezométricas com as envoltórias máxima e mínima durante os

movimentos transitórios hidráulicos.

5.12 Informações Complementares

Devem ser apresentadas, em cada trecho, as seguintes informações:

- tipo de pavimentação existente;

- características do subsolo;

- tipo de escoramento projetado.


6. RESUMO DO PROJETO

Deve ser apresentado um Resumo do Projeto, consistindo de uma descrição objetiva e

resumida de todo o sistema abrangido pelo contrato, compreendendo texto e

desenhos e ressaltando as seguintes informações básicas:

- horizonte de projeto (previsão de início de operação e vida útil operacional);

- população atendida e área beneficiada;

- etapas de implantação das obras;

- capacidade e tipo de tratamento;

- descrição das unidades;

- área ocupada;

- custo previsto para o empreendimento.

7. DISPOSIÇÕES FINAIS

Aplicam-se a esta norma os dispositivos constantes na NTS018, "CONSIDERAÇÕES

GERAIS", naquilo em que não houver conflito com o conteúdo estabelecido por esta

NTS021.



Considerações finais:

1) Esta norma técnica, como qualquer outra, é um documento dinâmico, podendo ser

alterada ou ampliada sempre que for necessário. Sugestões e comentários devem ser

enviados ao Departamento de Acervo e Normalização Técnica, no e-mail:

[email protected]

2) Tomaram parte na 1ª revisão desta Norma:

DIRETORIA UNIDADE NOME

M

MTP Silvana Martins dos Santos

MPD Marcos Almir de Oliveira

MLED Nilson de Almeida Sobrinho

MLED Marcelo Souza Marinho

MAG11 Daniel A.S.Gonçalves

MCED Mauro Santos

MSED Franscisco C. Alves

R

ROP Sérgio R. Gambale

RSO14 Marcelo José Garcia Fernandes

T

TXA Marco Aurélio Lima Barbosa

TXA Reinaldo Putvinskis

TGA Victor Hugo Jampaulo Hajnal

TGA Leandro Ramos Jordão

TGA José Carlos Máximo de Lima

TB4 Leandro Santos de Araújo

C CPI Gabriela Vadja Rodrigues


Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo

Diretoria de Tecnologia, Empreendimentos e Meio Ambiente - T

Superintendência de Pesquisa, Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – TX

Departamento de Acervo e Normalização Técnica - TXA

Rua Nicolau Gagliardi, 313 - CEP 05429-900

São Paulo, São Paulo - Brasil

Palavras-chave: Conduto forçado; Projeto.

10 páginas

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