Água
Tubulações para linhas de água gelada
Requisitos técnicos e econômicos
postado em: 19/12/2013 16:57 h atualizado em: 19/12/2013 17:21 h
Um cuidado que se deve ter é a escolha de produtos que atendam às especificações normativas e de projeto
(crédito: Victaulic)

A escolha do tipo de produto que será utilizado para a condução da água gelada em sistemas de climatização começa ao longo das etapas de estudo preliminar, passando pelo anteprojeto, definindo-se no projeto executivo. A fase subsequente compreende a identificação e solução de interfaces entre as várias áreas técnicas envolvidas, resultando no detalhamento de especialidades. Integram ainda esse processo a pós-entrega do projeto e da obra.

Aline Mancini Munier, executiva de produtos (segmento predial) da Mexichem Brasil, empresa detentora da marca Amanco, diz que a contratação de um técnico qualificado (engenheiro ou projetista) é o principal fator para a elaboração de um projeto de instalação hidráulica seguro. Outro cuidado que se deve ter é a escolha de produtos que atendam às especificações normativas e de projeto.

“Uma escolha mal feita pode trazer como consequência soluções improvisadas e antieconômicas na realização de reparos indesejáveis. A interface entre projeto e execução deve estar bem alinhada, pois, caso contrário, poderia causar prejuízos futuros, quando a correção do problema pode ser mais difícil e onerosa. Um bom dimensionamento deve ser claro, com lista detalhada dos materiais que serão utilizados e detalhes de execução que sejam de fácil entendimento não apenas do projetista, mas, principalmente, dos profissionais que executarão a obra, neste caso, os instaladores hidráulicos. O PPR, por exemplo, é um material resistente e que não conduz/perde calor como materiais metálicos, portanto, não sofre corrosão. Uma vez executada a instalação com procedimento indicado para o sistema, garantindo a estanqueidade, o PPR possui menor peso de suporte de fixação por ser um material plástico. Para condução de água gelada, pode-se utilizar um isolante térmico que ajudará a manter a temperatura. A união por termofusão torna o ponto de conexão uma estrutura única, uma vez que se funde com o tubo, e os pontos terminais e transições são feitos por adaptador com roscas metálicas. Destaco novamente que um bom instalador hidráulico é aquele que possui conhecimento técnico completo para realizar um trabalho superior: conhece tudo sobre materiais e instalação, sabe preparar um orçamento de maneira clara, evitando custos e sobras de materiais indesejáveis, tem cuidado com seu cliente e compreende a importância de não desperdiçar materiais utilizados”, explica Aline.

Conexões mecânicas do tipo ranhurada

Já Marcelo Silva, gerente de vendas da Termomecanica, cita a aplicação de tubos de cobre e suas vantagens: “a principal vantagem do cobre é a alta condutibilidade térmica, existem também outras característica como material resistente a oxidação tanto no contato direto com a água (dentro dos padrões de potabilidade) ou em ambientes litorâneas com alta concentração de sal (maresia), estanqueidade, impermeável e também é maleável e fácil de soldar. Outro ponto importante que podemos citar é que o cobre resiste a intempéries e raios UV, pois podem ficar anos exposto ao sol e chuva sem causar danos ao material e principalmente ao sistema. Porém, quando se compara com os demais materiais, o cobre tem um maior valor de mercado, devido a isto, tem-se uma tendência para produtos alternativos mais em função de preço do que benefícios técnicos. Para junções nas linhas de fluidos são usadas conexões soldadas, flangeadas ou por compressão e a proteção usada nos tubos são os isolantes térmicos que ajudam a garantir a eficiência térmica. Oferecemos os tubos de cobre conforme ABNT NBR 13206 de classe E, A e I, além de tubos de cobre de medidas especiais que variam de 4,76 até 101,6mm de diâmetro externo com espessuras de parede de 0,30 até 10mm. Fornecemos conexões soldáveis conforme ABNT NBR 11720 e conexões por compressão. Os tubos de cobre para água gelada são aplicados em bebedouros residências e industriais, conjuntos de evaporadores utilizados em fancoil e chillers. Conforme citado acima o cobre é usado em larga escala em regiões litorâneas onde existe maresia por ser um material resistente à oxidação”, informa Silva.

Junções nas linhas de líquido

De acordo com Daniel Röhe, general manager da Victaulic Brasil, existem diversas formas para unir trechos de tubulação e seus componentes. As formas tradicionais são soldar, roscar ou flangear.

“O processo de solda, além de demorado, tende a ser inconstante, pois a qualidade do serviço depende da habilidade do soldador. Além do risco de vazamento, inspecionar a execução da obra se torna um problema. A união por rosca traz dificuldades para ajustar os componentes no ângulo correto e garantir a estanqueidade. Os flanges são pesados e difíceis de manusear, não eliminam a solda, pois os dois lados ainda devem ser soldados ao tubo. Também ocupam um espaço que pode ser relevante em diversos ambientes. Além das limitações citadas acima, as três formas tradicionais de unir tubos não permitem acomodar a movimentação ou trabalho da tubulação (causada pela dilatação e contração térmicas) nem tampouco absorver a vibração de máquinas como bombas e compressores. Em geral para corrigir esta deficiência, o engenheiro projetista prevê a instalação de juntas de dilatação ou vibração na instalação, além de adicionar liras ao longo da geometria da tubulação (desvios, em geral com forma de U, para acomodar a movimentação)”, diz Röhe.   

Acoplamentos ranhurados evitam transmissão da vibração para as tubulações

Ele explica que, via de regra, usa-se brasagem para unir tubos e componentes de cobre e solda para tubos de aço, sendo que rosca também costuma ser uma opção frequente. Nos diversos tipos de plásticos utilizados em tubulação, em geral se usa cola para baixas pressões e termofusão para pressões maiores, de acordo com a recomendação do fabricante dos tubos.

“A inovação desenvolvida pela Victaulic consiste em utilizar acoplamentos ranhurados para unir as extremidades dos tubos, num processo que chega a ser 10 vezes mais rápido que soldar ou roscar, simples de inspecionar, com componentes leves. Além disso, a tecnologia de acoplamentos evita a transmissão da vibração para a tubulação, permite acomodar a dilatação e contração térmicas dos materiais e inclusive é utilizada largamente sempre que o engenheiro projetista precisa prever um sistema resistente à abalos sísmicos”, informa Röhe.

Ele cita exemplos de aplicação usado em praticamente todos os tipos de tubulação e benefícios proporcionados. Como aplicações mais comuns estão:

- AVAC: Tubulações de água gelada e água de condensação;

- Refrigeração: Tubulação de água gelada (de processo) ou da solução gelada nos sistemas secundários (Brine);

Também se utiliza largamente em sistemas fora do escopo de AVAC-R em sistemas de sprinklers (combate e prevenção a incêndios); plataformas e poços de petróleo; tubulações de transporte de minério; tubulações industriais para água, óleo e ar comprimido; sistemas de tratamento de água, filtragem e osmose reversa, de resfriamento em usinas de geração de energia; e tubulações diversas em embarcações.

“Como benefícios vejo uma considerável economia de tempo de construção e custos de mão de obra, praticidade de construção e manutenção: Cada acoplamento é uma união desmontável, redução de riscos para as pessoas e patrimônio: Nada de fumaça de solda ou trabalho a quente, possibilidade de maior planejamento e pré-fabricação, acomodação de vibração e movimentação dos tubos, quando substitui flanges traz uma vantagem adicional de pesar em média 50% menos”, revela Röhe. 

Na visão de Guilherme Decanini, supervisor de desenvolvimento de negócios da Alvenius Equipamentos Tubulares, o processo de solda em tubulações de aço carbono para condução de água de condensação e água gelada caminha para uma significativa redução de sua aplicabilidade. O mesmo sintoma já é observado nas conexões por flanges aparafusadas e também de união de tubulações por sistema de rosca.

Segundo ele, os processos mais modernos de conexão de tubulações de aço carbono, sem dúvida, são as conexões mecânicas do tipo grooved – “ranhurado”, com mais de 60 anos de aplicação nos Estados Unidos e que, pouco a pouco, vem mostrando um excelente crescimento de credibilidade no Brasil.

Processo de conexão por sistema ranhurado para tubulações de aço carbono dispensa o tradicional “biselamento”

“O ganho de escala na mão de obra quando são aplicados conceitos de conexão mecânica por sistemas ranhurados chega a promover uma redução de até 6 vezes no tempo de produção de uma conexão quando comparados com os processos convencionais de rosca, flange ou solda. Esta constatação aumenta proporcionalmente com maiores bitolas de tubulações, ou seja, soldas em tubulações com maiores diâmetros sempre são mais demoradas quando comparados com sistemas grooved. Temos hoje conexões aplicadas à diversos mercados como proteção contra incêndio, bombeamento de líquidos diversos, drenagem, irrigação, mineração, ar condicionado, ar comprimido etc -  que atestam a qualidade e efetividade da solução. O mercado de instaladores e integradores brasileiros já reconhece a significativa capacidade do uso de acoplamentos mecânicos para a redução de tempos nos processos de instalação de redes de água em geral, e também para outras aplicações (agua de reuso, ar comprimido, vinhaça, agua de processo, etc), e o quanto isto representa na redução de custos de instalação, quando acompanhadas de menor volume de mão de obra especializada nos sites, e também os não menos importantes insumos aplicados em menor escala de tempo (Canteiro, plataformas, andaimes, material de solda, epi´s, ferramentas, etc). Situações mais críticas são aquelas nas quais os processos de solda precisam ser aplicados em refinarias, plantas de processo, indústrias químicas (muito piores quando a planta está em operação e/ou trata-se de um retrofit e/ou ampliação!). Os critérios cada vez mais rígidos na Segurança do Trabalho praticamente inviabilizam a prática de processos de solda nestes casos, possibilitando aberturas ao uso do sistema de acoplamentos, uma vez que seu processo é a frio, não utiliza energia elétrica, não gera faísca nem fumaça”, diz Decanini.

Tubos em PPR

Ele explica que no caso do sistema ranhurado para tubulações de aço carbono, a conexão é feita através do processo de laminação a frio de uma ranhura (groove) na extremidade das tubulações e com a aplicação de um anel de borracha, que será comprimido pelos dois segmentos do acoplamento de ferro fundido. Esta conexão promove a devida estanqueidade da conexão (de 300lbs/pol2 até 1500 lbs/pol2 dependendo do tipo de acoplamento utilizado), o perfeito alinhamento das tubulações e quando assim exigido, permitindo também sua flexibilidade.

“O processo de conexão por sistema ranhurado para tubulações de aço carbono dispensa o tradicional “biselamento” das pontas dos tubos e também qualquer ação de alinhamento dos tubos através de “ponteamento” via pontos de solda. Da mesma forma, os processos de remoção de material para execução de roscas são danosos e frequentemente a causa maior dos vazamentos durante os testes de estanqueidade. Cito como exemplo, fornecimentos que promovem o testemunho de redução de tempos de aplicação e redução de custos de implantação da ordem de 15 a 25%, como na Arena Corinthians (Itaquerão) - Heating Cooling (redes de distribuição de água gelada – bitolas de 2 ½”  a 10”); Hospital Sírio Libanes - Servtec (redes de água gelada – bitolas de 8” a 20”); Hospital Albert Einstein - Servtec (rede de agua de condensação e agua gelada – bitolas de 4” a 18”); Aeroporto de Viracopos - Thermec (redes de distribuição de água gelada – bitolas de 18”); Aeroporto de Cumbica   TPS-3 - Heating Cooling (redes de distribuição de água gelada – bitolas de 2 ½”  a 14”); e EDISE Petrobrás - Servtec (pumada – bitola de 6”)”, diz Decanini.

Ana Paula Basile Pinheiro - editora da revista Climatização+Refrigeração

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