REDES DE DISTRIBUIÇÃO INTERNA PARA GASES COMBUSTÍVEIS

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Palestra:

REDES DE DISTRIBUIÇÃO INTERNA

PARA GASES COMBUSTÍVEIS

Eng. Fernando Cörner da Costa, D.Sc.

Krona – Consultoria e Projetos Ltda.

Consultor Senior da Ultragaz / Bahiana

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NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

NBR 15526 : 2016 (versão corrigida)

ESCOPO DAS NORMAS

Estabelecer os requisitos mínimos para projeto, execução e comissionamento da rede de distribuição interna para gases

combustíveis em instalações de uso não residencial (NBR 15358) e em aplicações residenciais (NBR 15526).

Pressão de operação não exceder 400 kPa (NBR 15358) e 150 kPa (NBR 15526).

Ser abastecida por rede de GN, central de GNC, central de GNL, central de GLP ou estação de GNS.

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1. ESCOPO DAS NORMAS

Não se aplicam a instalações existentes ou construção aprovada antes de 02.02.2017 (NBR 15358) e de 15.04.2016 (NBR 15526). Exclusão (aplica-se):

-Onde haja claro risco à vida ou à propriedade.

2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS

Normas ABNT NBR, referentes a tubos de aço carbono, cobre e

polietileno, suas conexões e acessórios, tubos flexíveis, reguladores de pressão, soldagem etc.

Normas internacionais (ISO, ASME/ANSI, API, ASTM e DIN).

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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3. TERMOS E DEFINIÇÕES

Termos e definições para dirimir dúvidas quanto à interpretação do texto desta Norma. Exemplos:

- profissional habilitado: pessoa devidamente graduada e com

registro no órgão de classe, com autoridade de elaborar a assumir responsabilidade técnica sobre projetos, instalações e ensaios.

- profissional qualificado: pessoa devidamente capacitada por meio de treinamento e credenciamento executado por profissional

habilitado ou entidade pública ou privada reconhecida, para executar montagens, manutenções e ensaios de instalações de acordo com os projetos e normas.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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4. REQUISITOS GERAIS Considerações gerais

- Ref. a pressões: manométricas, salvo nota contrária. - Ref. a vazões: fase gasosa (GN), fase vapor (GLP, GNS)

20°C, 1 atm absoluta (nível do mar). Aplicação da NBR 15358

Fornos e estufas industriais, caldeiras, aquecedores de fluidos, maçaricos, chamuscadeiras, secadores e muitos outros

equipamentos industriais e comerciais. Aplicação da NBR 15526

Residências, como fogões, aquecedores, chapas, aquecedores de

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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4. REQUISITOS GERAIS

Informações prévias para realização do projeto:

• Jogo completo das plantas aprovadas pela Prefeitura. • Localização da central de GLP / GNS e ou do CRM de GN.

• Definição e localização de todos os aparelhos de utilização de gás

sobre as plantas, inclusive perspectivas futuras.

• Indicação das vazões máximas e pressões de utilização de gás em

todos os pontos de consumo.

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Documentação após realização do projeto e execução Projeto (plantas baixa, elevação, detalhes e isométrico),

memorial de cálculo, dimensões, especificações de materiais e tipo de gás a que se destina.

“As built”, no caso de modificações na execução. Laudo do ensaio de estanqueidade

Registro de liberação para alinhamento

ARTs do projeto, execução e ensaio de estanqueidade ARTs de inspeção e manutenção quando for o caso

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Atribuições e responsabilidades Projeto: profissional habilitado

Execução e comissionamento: profissional qualificado sob supervisão de profissional habilitado

Laudo técnico após o ensaio de estanqueidade: profissional habilitado

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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4. REQUISITOS GERAIS Inspeção periódica

Períodos máximos de 5 anos (NBR 15358) e 5 anos (NBR 15526),

podendo variar para menos devido a riscos e condições especiais, de acordo com a avaliação e registros do responsável pela inspeção.

Indício de vazamento: BLOQUEIO DA REDE OU RAMAL e INSPEÇÃO I-M-E-D-I-A-T-A

Registro das tarefas a serem executadas, seus responsáveis e seus resultados.

Registro final das tarefas executadas; ambos os registros devem ser mantidos junto da documentação técnica da rede.

NORMA ABNT NBR 15932

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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5. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS Exigências gerais

Possuir resistência físico-química à aplicação e compatível com o(s) gás(es) a ser(em) utilizado(s).

Resistência ou proteção contra agressões do meio.

Tubos e conexões devem ser dimensionados para suportar, no mínimo, a pressão de projeto e a pressão do ensaio de estanqueidade.

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5. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS Tubos admitidos para rede de distribuição interna Tubos de aço carbono, com ou sem costura:

- ABNT NBR 5580 (mín. classe média) – antigo DIN 2440 - ABNT NBR 5580 (classe pesada) – antigo DIN 2441

- ABNT NBR 5590 (mín. classe normal – SCH 40)

- API 5L (mín. gr. A), esp. mín. correspondente ao SCH 40 Tubos de cobre rígido, s/ cost., ABNT NBR 13206

Tubos de cobre flexível, s/ cost., ABNT NBR 14745

Tubos de polietileno PE80 ou PE100, ABNT NBR 14462(*) (*) apenas trechos enterrados e exteriores às edificações.

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5. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS

Conexões admitidas para rede de distribuição interna Conexões de aço forjado, ASME/ANSI B.16.9

Conexões de fº fº maleável, ABNT NBR 6943, 6925 ou ANSI B.16.3 Conexões de cobre e suas ligas (solda ou rosca), ABNT NBR 11720 Conexões de cobre (compressão), ABNT NBR 15277

Conexões de polietileno (PE80 ou PE100), ABNT NBR 14463 Conexões para transição entre tubos PE / metálicos (redes enterradas, conforme ASTM D 2513 e ASTM F 1973

Conexões de fºfº maleável com terminais de compressão para tubos PE ou transição entre tubos PE / metálicos (redes enterradas),

conforme ISO 10838-1 e DIN 3387.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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5. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS Elementos para interligação

Ambas as normas permitem a utilização de:

- mangueiras flexíveis, em conformidade com ABNT NBR 13419. - tubos flexíveis metálicos, conforme ABNT NBR 14177

- tubos de condução de cobre flexível, s/ cost., classes 2 ou 3, conforme ABNT NBR 14745

- tubo flexível de borracha para GLP/GN, ABNT NBR 14955 No ambiente industrial (NBR 15358):

- adotar, de preferência, ligações rígidas.

- verificar limites de pressão, temperatura, ocorrência de

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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5. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS Válvulas de bloqueio na rede

Devem ser do tipo esfera, para fechamento rápido Válvulas metálicas, conforme ABNT NBR 14788. Válvulas tipo solenóide

Abrem e fecham o fluxo através de comando elétrico

Corpo da válvula projetado para condições máximas de temperatura e pressão. Vedantes compatíveis com o gás.

Instalação elétrica de acordo com a classificação da área.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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5. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS Reguladores de pressão

- Atender à pressão da rede ou dos equipamentos de consumo, conforme o caso, observando as variações máximas admissíveis.

- Observar a necessidade de regulador em standby com válvulas de bloqueio para permitir a troca.

- Instalar filtro à montante para retenção de material particulado. - Estudar necessidade de dispositivo de proteção contra alta ou

baixa pressão.

- Conectar vent para eventual alívio em local seguro. - Instalar manômetro à jusante.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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5. MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS Dispositivos de segurança

Proteção contra elementos que possam interferir no funcionamento, como entrada de água e objetos estranhos.

Identificação permanente e visível de suas características como pressão de acionamento, fabricante e sentido de fluxo.

Exemplos:

- válvula de alívio (liberação do gás em local ventilado); - válvula de bloqueio automático;

- limitador de pressão; - detector de vazamentos.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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5. OUTROS MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS

Considerações que devem ser levadas em conta, com objetivo de não restringir o desenvolvimento de novas tecnologias:

a) Existência de especificações em norma ou regulamento técnico em âmbitos nacional ou internacional, incluindo sua utilização.

b) Garantia de atendimento às referências acima citadas. c) Existência de histórico de mercado.

d) Avaliação do uso no ambiente desta norma, incluindo análise de ensaios quando pertinente.

e) Recomendação técnica por normalização internacional.

f) Avaliação de validade da aprovação internacional em redes

internas para gases combustíveis em diversos lugares.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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6. DIMENSIONAMENTO DA REDE INTERNA Traçado da rede – filosofias

De posse das plantas e informações de vazões: - minimizar o trajeto para reduzir custos

- projetar linha tronco e ramificações

Nas indústrias, pode-se necessitar ainda:

- projetar anel fechado quando necessária à equalização de pressões

- levar em conta possíveis expansões futuras, que podem

exigir aumento da vazão, modificação no percurso e/ou deixar derivações valvuladas (espera).

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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6. DIMENSIONAMENTO DA REDE INTERNA Traçado da rede

- evitar acúmulo de gás em locais confinados

mistura gás + comburente (ar e/ou oxigênio) campo de inflamabilidade + fonte de ignição queima > aquecimento > súbita expansão

acúmulo de pressão >

EXPLOSÃO

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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6. DIMENSIONAMENTO DA REDE INTERNA

Levantamento de consumo de gás em indústrias e comércios

- O objetivo é a determinação das vazões máximas instantâneas em

cada trecho da rede.

-Tratando-se de consumo existente, como na conversão de óleo

combustível para gás, pode apresentar aspectos complexos devido à inexistência dos consumos instantâneos, estando disponível apenas os consumos diários ou mensais.

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Levantamento de consumo de gás em indústrias e comércios - Em casos excepcionais podem ser aplicado o conceito de

simultaneidade máxima de utilização, que conduz à redução das vazões de projeto. Este fator deve ser estudado caso a caso.

- Por outro lado, deve também ser considerada a hipótese de um aumento de consumo devido a previsões de expansão, podendo ser vantajoso aumentar a bitola da tubulação e deixar saída futuras dotadas de válvulas para possibilitar a ampliação sem interrupção do consumo.

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6. DIMENSIONAMENTO DA REDE INTERNA Levantamento de consumo de gás residências

- O objetivo é a determinação das vazões máximas instantâneas em cada trecho da rede.

- Tratando-se de consumo existente, as informações podem ser tomadas a partir dos equipamentos instalados.

- NBR 15526, no Anexo D, apresenta uma tabela com as potências nominais dos aparelhos a gás.

- Nos projetos das redes residenciais onde existam apenas aparelhos

de consumo domésticos pode ser aplicado o fator de

simultaneidade da utilização (Anexo E da NBR 15526), o que conduz à redução das vazões de projeto, reduzindo os custos de instalação.

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6. DIMENSIONAMENTO

Levantamento de consumo de gás em residências

Fator de simultaneidade (F) a ser considerado em cada trecho: Potência adotada (A) = Potência computada (C) x F / 100

C < 21.000 kcal/h: F = 100

21.000 ≤ C < 576.720: F = 100/[1 + 0,01 (C – 349)0,8712_]

576.720 ≤ C < 1.200.000: F = 100/[1 + 0,4705 (C – 1.055)0,19931_]

C ≥ 1.200.000: F = 23

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Pressões máximas de operação nas redes (NBR 15358)

. GLP: 150 kPa (1,5 bar g) (*)

. Ar-GLP: 250 kPa (2,5 bar g) (*)

. GN: 400 kPa (4,0 bar g)

(*) Em locais onde a temperatura ambiente e/ou a elevada densidade do GLP possa favorecer à sua recondensação, deverão ser adotadas pressões mais baixas.

Por outro lado, a adoção de pressões superiores com GLP, necessária em raríssimas situações, exigirá o aquecimento da rede interna através de fonte externa de calor, além de isolamento térmico.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Pressões máximas de operação nas redes (NBR 15526)

150 kPa (1,5 bar g) (*)

7,50 kPa (765 mm c.a.) (**)

2,8 kPa (280 mm c.a.) – GLP (***)

2,0 kPa (200 mm c.a.) – GN (***)

(*) Em locais onde a temperatura ambiente e/ou a elevada densidade do GLP possa favorecer à sua recondensação, deverão ser adotadas pressões mais baixas.

(**) Pressão máxima dentro das unidades habitacionais (***) Pressão de utilização de equipamentos domésticos.

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Parâmetros de cálculo: As normas recomendam a adoção dos seguintes valores:

GÁS NATURAL: PCI = 8.600 kcal/m³ (20°C, 1 atm abs)

densidade relativa ao ar = 0,6

GLP: PCI = 24.000 kcal/m³ (20°C, 1 atm abs)

densidade relativa ao ar = 1,8

MISTURA GLP-AR: PCI = 13.000 kcal/m³ (20°C, 1 atm abs)

(só NBR 15358) densidade relativa ao ar = 1,43

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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6. DIMENSIONAMENTO DA REDE INTERNA Metodologia de cálculo

- Condições de cálculo (NBR 15526):

Perda de carga máxima admitida para rede que alimente diretamente aparelhos a gás: 10% da pressão de operação, respeitando a faixa de pressão de funcionamento nos pontos de utilização.

Perda de carga máxima admitida para rede que alimenta reguladores de pressão: 30% da pressão de operação, respeitada a faixa de pressão de entrada do referido regulador .

Velocidade máxima do gás admitida nas redes: 20 m/s

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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- Condições de cálculo (NBR 15358): ALTERADAS NESTA EDIÇÃO

As perdas de carga máximas admitidas serão determinadas para cada caso, de acordo com as exigências dos pontos de consumo, conforme determinação do profissional habilitado

É recomendável que a velocidade máxima do gás admitida nas redes não ultrapasse 20 m/s.

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- Cálculo das perdas de carga nos trechos horizontais e nos trechos verticais, somando-se os comprimentos equivalentes das conexões e demais acessórios.

- Nos trechos verticais ocorre uma variação de pressão de acordo com o tipo de gás e o sentido do fluxo:

. GN: ganho em trecho ascendente e perda em trecho descendente . GLP: perda em trecho ascendente e ganho no descendente.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Metodologia de cálculo para trechos verticais:

perda ou ganho adicional às perdas por atrito

Essas variações de pressão podem ser calculadas pela fórmula: ΔP = 1,318 x 10-2 _{x H x (S – 1)}

onde:

ΔP = variação de pressão

H = altura do trecho vertical em metros

S = densidade relativa (GLP = 1,8; GN = 0,6; GNS = 1,43)

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Metodologia de cálculo para trechos horizontais e verticais Fórmula para pressões acima de 7,5 kPa (Renouard)

PA2

abs - PB2abs = 4,67 x 105 x S x L x Q1,82 / D4,82

onde:

PA = pressão de entrada em cada trecho (kPa) PB = pressão de saída em cada trecho (kPa)

S = densidade relativa (GLP = 1,8; GN = 0,6), adimensional L = comprimento do trecho + comprimento equivalente (m) Q = vazão do gás em Nm³/h

D = diâmetro interno do tubo (mm)

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Fórmula para pressões de até 7,5 kPa, trechos horizontais e verticais, para GN.

Q0,9 _{= 2,22 x 10}-2 _{x ( ( H x D}4,8 _{) / ( S}0,8 _{x L ) )}0,5

onde:

S = densidade relativa (GN = 0,6), adimensional

L = comprimento do trecho + comprimento equivalente (m) Q = vazão do gás em Nm³/h

D = diâmetro interno do tubo (mm)

H = perda de carga máxima admitida em kPa

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Cálculo para pressões de até 7,5 kPa, trechos horizontais e verticais, para GLP.

PA_abs - PB_abs = 2773 x S x L x Q1,82 _{/ D}4,82

onde:

PA = pressão de entrada em cada trecho (kPa) PB = pressão de saída em cada trecho (kPa)

S = densidade relativa (GLP = 1,8), adimensional

L = comprimento do trecho + comprimento equivalente (m)

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Fórmula para cálculo das velocidades nas tubulações V = 354 x Q / (P + 1,033) x D2

onde:

V = velocidade do gás (m/s)

Q = vazão do gás na pressão de operação em m³/h P = pressão manométrica de operação (kgf/cm²) D = diâmetro interno do tubo (mm)

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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6. DIMENSIONAMENTO DA REDE INTERNA

PARA GLP

Metodologia de cálculo com auxílio de planilha em Excel

Todos os pontos de consumo terão

reguladores de 2º estágio Perda máx. adm. = 20%

ALIMENTADOR LINEAR (sem anel)

P1 (bar g) 1,5 Fator de conversão: 1 m³ GLP @ 1 atm abs, 20ºC = 2,28 kg

TRECHO 1-2-3-4 kg/h Dados de entrada

Q (m³/h) 2.429 5.539 Dados calculados

D intº (mm) 202,7 PA PA PA PB dP dP L tubo (m) 203 bar man atm abs kPa abs kPa abs kPa bar

L equiv (m) 38 1,500 2,481 251,30 246,8 4,48 0,0448 L total (m) 241 Velocidade 8,43 m/s 2,99%

P4 (bar g) 1,455

TRECHO 4-5-8 kg/h Dados de entrada

D intº (mm) 154,1 PB PB PB PC dP dP L tubo (m) 185,3 bar man atm abs kPa abs kPa abs kPa bar

L equiv (m) 115 1,455 2,436 246,815 229,57 17,24 0,1724 L total (m) 300,3 Velocidade 13,02 m/s 11,85%

P8 (bar g) 1,283

TRECHO 8-9 kg/h Dados de entrada

D intº (mm) 154,1 PF PC PC PD dP dP L tubo (m) 10 bar man atm abs kPa abs kPa abs kPa bar

L equiv (m) 5,1 1,283 2,266 229,572 229,32 0,25 0,0025 L total (m) 15,1 Velocidade 6,95 m/s

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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7. CONSTRUÇÃO E MONTAGEM Instalação da rede

- aparente, com elementos de fixação adequados - embutida em paredes e muros (sem vazios)

- enterrada

No ambiente industrial, salvo motivos específicos, deve ser dada

preferência à rede aparente para facilitar a manutenção, as alterações futuras e a identificação de vazamentos.

Mesmo no ambiente comercial e residencial, sempre que possível deve-se dar preferência a redes aparentes.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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7. CONSTRUÇÃO E MONTAGEM Traçado da rede

- Passagem por locais onde, em caso de vazamento, não haja acúmulo de gás.

- Possibilidade de manutenção É proibida a passagem em:

. dutos de lixo, de ar, águas pluviais

. cisternas, fossas e reservatórios de água . compartimento de equipamentos elétricos . qualquer vazio na estrutura ou no solo

. em elementos estruturais como vigas, pilares e colunas, de forma a não submeter a tubulação a esforços estruturais.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Em casos excepcionais é aceita a passagem da rede por tubo luva, desde que atenda os seguintes requisitos:

- Abertura em ambas as extremidades para fora da projeção da

edificação em local seguro e protegido contra a entrada de água, animais etc.

- Resistência mecânica e suportação adequadas, além da estanqueidade. - Proteção contra a corrosão.

- Possuir excepcionalmente sistema de exaustão mecânica.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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- Proibida a utilização da tubulação de gás como condutor de aterramento elétrico.

- Projetar a rede de forma que possam ser utilizadas as conexões com

os ângulos disponíveis, pois é proibido dobrar tubos rígidos.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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A travessia de elementos estruturais é permitida desde que não haja contato entre a tubulação de gás e a estrutura.

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7. CONSTRUÇÃO E MONTAGEM

Traçado da rede: Tubulações enterradas

Rede metálica: afastamento de pára-raios, entrada de energia, malha de aterramento, subestações etc. (> 12.000 V) = 5 m

Afastamento de outras utilidades: 0,30 m

Não usar a mesma vala das redes elétrica e de telefonia.

Profundidades mínimas a partir da geratriz superior, em zona:

. sujeita a tráfego de veículos = 0,60 m (NBR 15358)

. sujeita a tráfego de veículos = 0,50 m (NBR 15526)

. sujeita a escavações e jardins = 0,80 m

. sem tráfego ou tráfego de pessoas = 0,30 m

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Traçado da rede: Tubulações enterradas Abertura e fechamento de valas.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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7. CONSTRUÇÃO E MONTAGEM Acoplamentos rosqueados

PADRÃO

INTERNACIONAL

Rosca BSP

Macho cônico / fêmea paralela Acoplam. conf. NBR NM ISO 7-1

Tubos NBR 5580

PADRÃO

AMERICANO

Rosca NPT

Macho e fêmea cônicos Acoplamentos conf. NBR 12912

Tubos NBR 5590

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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7. CONSTRUÇÃO E MONTAGEM Acoplamentos rosqueados

Ref.: Fundição Tupy

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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7. CONSTRUÇÃO E MONTAGEM Acoplamentos roscados

Ref.: Fundição Tupy

Roscas NPT e BSP com o

mesmo número de fios

Rosca NPT com menos fios

que a rosca BSP

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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7. CONSTRUÇÃO E MONTAGEM Acoplamentos roscados

Vedantes: fita de PTFE, fio multifilamentos de poliamida com

revestimento não secativo, e outros vedantes líquidos ou pastosos compatíveis com o uso de GLP e gás natural.

Cuidado para não ficar resíduos no interior da tubulação.

É proibida a utilização de qualquer tipo de tinta ou fibras vegetais como vedante (zarcão, cânhamo e outros).

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Acoplamentos soldados – tubos de aço

Qualificação dos soldadores e a especificação dos procedimentos de solda:

- código ASME aplicável - ou norma API STD 1104

Processo de arco manual: “ SMAW – Shielded Metal Arc Welding” Sistema automático ou semi-automático (MIG, TIG ou SAW).

Solda de topo em tubos: só em D = ou > 1 ½”

Diâmetros inferiores: usar luva.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Acoplamentos soldados – tubos de cobre

Acoplamento feito por soldagem capilar (solda branda) ou brasagem capilar (solda forte), atendendo a:

- conexões conf. NBR 11720 devem acoplar em tubos NBR 13206;

- soldagem capilar: tubulações aparentes, embutidas ou enterradas com pressão máx. 7,5 kPa e ponto de fusão mín. > 200ºC.

- brasagem capilar: tubulações aparentes, embutidas ou enterradas sem restrição de pressão e ponto de fusão = ou > 450ºC.

- soldas e fluxos conf. NBR 15489

- processo de soldagem conf. NBR 15345

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Acoplamentos soldados – tubos de cobre

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Acoplamentos soldados – tubos de polietileno (PE) Acoplamento feito por soldagem, atendendo a:

- solda por eletrofusão, com conexões conf. NBR 14463, executadas de acordo com a NBR 14465;

- solda de topo, conforme NBR 14464 Recomenda-se a soldagem:

- com acessórios eletro soldáveis até DN 90

- de topo tubo-tubo ou tubo-acessório polivalente só para tubos com DN > ou = 110

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Acoplamentos soldados – tubos de polietileno (PE)

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Acoplamentos por compressão – tubos de cobre Acoplamento feito por compressão, atendendo a:

- conexões conf. NBR 15277 devem ser utilizadas em tubos

especificados pela NBR 14745 e NBR 13206, conforme aplicação;

- processo de execução conf. NBR 15345.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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Acoplamentos por compressão – tubos de cobre Acoplamento feito por compressão, atendendo a:

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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ENSAIO DE ESTANQUEIDADE DAS TUBULAÇÕES REDES DE DISTRIBUIÇÃO (NBR 15358:2014)

Se aplica a instalações industriais para GLP, GN e misturas GLP-ar até pressões de 400 kPa (4 bar g).

O item 6.1 recomenda que a pressão máxima com GLP seja 150 kPa e 250 kPa para misturas GLP-ar.

A pressão máxima na rede de distribuição de GLP deve ser de 150 kPa. E, em locais frios, ainda que temporariamente, onde possam ocorrer baixas pressões e, em condições extremas, a recondensação do GLP, a pressão considerada no projeto e na operação da rede deverá ser inferior a 150 kPa.

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Pressão mínima de ensaio = 1,5 x PMTA (manométrica) Instrumentos de medição da pressão:

- pressão de ensaio de 25% a 75% fundo de escala - divisões não superiores a 1% do final da escala Tempo de ensaio:

t_mín = 60 min

acrescentar 15 min (estabilização da temperatura) O tempo mínimo pode ser alterado desde que sejam

utilizadas metodologias reconhecidas.

(59)

ENSAIO DE ESTANQUEIDADE DAS TUBULAÇÕES REDES DE DISTRIBUIÇÃO

Procedimentos para o ensaio:

- Todas as válvulas devem estar na posição aberta.

- As válvulas das extremidades deverão estar tamponadas. - Elevar a pressão gradualmente (10% pressão do ensaio).

- Norma: sistema estanque se queda de pressão imperceptível - Corrigir qualquer vazamento perceptível.

- Em caso de correção de vazamento: novo ensaio.

Fluidos usados no ensaio: ar comprimido ou gás inerte. Após o ensaio:

- Emissão do laudo após o ensaio e antes da purga

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Se aplica a instalações residenciais e comerciais para GLP, GN e misturas GLP-ar até pressões de 150 kPa (1,5 bar g).

Normalmente são tubulações embutidas, portanto os ensaios serão feitos em duas etapas:

1ª) Após a montagem da rede, ainda exposta, em toda extensão ou em partes (mínima 1,5 x PMTA, não menor que 20 kPa = 0,2 bar g).

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Instrumento de medição de pressão:

Escala da pressão medida entre 20 e 80% do fundo de escala, com divisões não superiores a 1% do fundo de escala.

Tempo do ensaio da 1ª etapa (tubulação exposta): t_mín = 60 min

adicionar 15 min (estabilização da temperatura)

Tempo do ensaio da 2ª etapa (aparelhos instalados): t_mín = 5 min + 1 min (estabilização)

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LIMPEZA INTERNA DE TUBULAÇÕES

É o procedimento que se segue normalmente após o ensaio de estanqueidade.

TUBULAÇÕES NOVAS APÓS ENSAIO PNEUMÁTICO

- Purga com ar comprimido ou gás inerte para arraste de material particulado, resíduos da montagem ou água de chuva. Velocidades contínuas acima de 30 m/s.

- Trechos verticais podem exigir purga em ambos os sentidos.

- Tubulações de maior diâmetro podem exigir purga descontínua, onde as velocidades são variáveis ao longo do percurso, exigindo a purga em ambos os sentidos.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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TUBULAÇÕES NOVAS: PURGA APÓS ENSAIO PNEUMÁTICO Geralmente é ineficiente como método de limpeza.

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TUBULAÇÕES NOVAS ENTERRADAS

Maior possibilidade da contaminação com terra, lama, água e presença de animais como ratos, baratas, formigas e batráquios. Projeto deverá prever sifões e drenos em TODOS os pontos baixos para lavagem com líquidos e acompanhamento da montagem com topógrafo em linhas longas.

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TUBULAÇÕES NOVAS ENTERRADAS Detalhe dos sifões e drenos:

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TUBULAÇÕES USADAS

O GN e o GLP não provocam corrosão nas tubulações.

Porém, tubos de aço carbono pretos podem apresentar corrosão

interna quando abertos em contato com a atmosfera ou umidade, em almoxarifados e linhas desativadas, liberando óxidos caso a tubulação venha a ser utilizada.

Neste caso recomenda-se a limpeza química com uma solução

decapante, seguida de uma solução apassivadora e posterior purga do ar e dos vapores antes do alinhamento do gás.

Em caso de corrosão severa, a tubulação deverá ser substituída.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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CONCEITOS SOBRE INFLAMABILIDADE E RISCOS

FONTE DE IGNIÇÃO

centelha, fagulha, chama, superfície aquecida, ambiente aquecido

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CONCEITOS SOBRE INFLAMABILIDADE E RISCOS Importância do significado da densidade:

- Purga para o ambiente: tendências dos gases e suas misturas antes

da dispersão.

- Segundo Dácio Jordão em “Atmosferas Explosivas” (2004):

. gás + leve que o ar: dens. rel. < 0,8 . gás + pesado que o ar: dens. rel. > 1,2

. gás com densidade entre 0,8 e 1,2 se comportam de forma semelhante ao ar.

- Misturas GLP + nitrogênio tendem a se dissipar no ar mais

facilmente do que GLP + CO₂.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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CONCEITOS SOBRE INFLAMABILIDADE E RISCOS

Uso de gases inertes para purga de tanques e tubulações

GÁS INERTE: gás não combustível e incapaz de suportar a combustão; apresenta menos de 2% de oxigênio e frações combustíveis com LEL abaixo de 50% do combustível que está sendo purgado.

NITROGÊNIO:

- é o gás inerte mais utilizado;

- apresenta o custo mais baixo (78,1% do ar*); - possui a densidade mais baixa;

- não contribui para o efeito estufa.

CO₂:

- pode apresentar mudança de fase na descompressão; - possui densidade elevada;

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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FENÔMENO TEÓRICO DA PURGA

PURGA DE TUBULAÇÃO POR DESLOCAMENTO PERFEITO Exemplo 2: tubulação com GLP vapor (fluido 1, cor negra)

fluido 2: gás inerte (branco).

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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FENÔMENOS TEÓRICOS DA PURGA

PURGA POR DESLOCAMENTO PERFEITO Fatores que favorecem:

- Pequena área de contato (gás – gás);

- Fluidos não miscíveis (gás – líquido) e de baixa solubilidade; - Curto tempo de contato;

- Inexistência de turbulência; - Diferenças de densidade.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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FENÔMENOS TEÓRICOS DA PURGA

PURGA DE TUBULAÇÃO COM EFEITO BY PASS Exemplo 2: tubulação com ramificação

fluido 1: GLP vapor (negro) fluido 2: gás inerte (branco)

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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PREDOMINÂNCIA DOS FENÔMENOS TEÓRICOS

PURGA REAL DE TUBULAÇÃO COM GLP NA FASE VAPOR

N₂ GLP

N₂ + GLP

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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PURGA COM FLUIDOS DE ESTADOS FÍSICOS DIFERENTES

Quando o meio de purga é a água, expulsando o gás, todos os pontos elevados devem estar dotados de pontos de drenagem.

Na situação inversa, purgando a água com gás, todos os pontos

baixos devem possuir pontos de drenagem. A alternativa de arrastar a água com fluxo de gás em alta velocidade nem sempre cumpre o objetivo.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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RISCOS NA PURGA DE GÁS COMBUSTÍVEL COM AR COMPRIMIDO OU NA PURGA DE AR COM GÁS COMBUSTÍVEL

- Formação de mistura inflamável e a presença de uma condição

de ignição no interior de ambientes fechados e na liberação para a atmosfera.

- Não usar flare, mesmo com dispositivo contra flashback.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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RISCOS NA UTILIZAÇÃO DE GÁS INERTE

- Como o gás inerte não pode suportar a vida aeróbica, deve-se

tomar muito cuidado com o local onde serão lançados os efluentes da purga, que deverá ser em atmosfera aberta, evitando que o teor de oxigênio neste local seja diluído em nível incompatível com a vida humana ou animal.

- Sempre que houver a mínima suspeita ou dúvida quanto à

redução do teor de oxigênio é necessário fazer uma

exaustiva ventilação do ambiente e monitorar o teor de oxigênio, antes da entrada de pessoas sem equipamento respiratório autônomo.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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RISCOS NA UTILIZAÇÃO DE GÁS INERTE

- A pressão usada na purga não pode ser superior à pressão do

ensaio de estanqueidade. A fonte do fluido de purga deverá estar provida de meios para controlar a pressão, a vazão e o bloqueio do fluxo.

- Quando a purga envolver gases combustíveis, usar flare com

dispositivo contra flashback. Os órgãos ambientais estão limitando, cada vez mais, a emissão de hidrocarbonetos para a atmosfera.

- A queima ideal seria em flare de chama confinada ou incinerador

de gases porém, devido à portabilidade do equipamento, prefere-se o

flare portátil de chama aberta.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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FLARES FIXOS

DE CHAMA CONFINADA

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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COMISSIONAMENTO

-Alinhamento do gás combustível:

. Antes do alinhamento do gás combustível, todas as válvulas instaladas nas extremidades da rede, que não estiverem sendo utilizadas na purga deverão estar fechadas e

tamponadas.

. Após o alinhamento, todas as válvulas não conectadas a

equipamentos deverão permanecer tamponadas para evitar abertura desavisada ou acidental.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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DESCOMISSIONAMENTO - TUBULAÇÕES

Citado nas normas NBR 15358:2017 e NBR 15526:2016, com procedimentos semelhantes:

Trechos com volume hidráulico até 50 L podem ser purgados com ar comprimido (sem o uso de flare).

Para volumes > 50 L, as purgas devem ser realizadas com gás inerte ou água, podendo ser utilizado flare.

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RECOMISSIONAMENTO

O recomissionamento pode ser considerado sob três aspectos:

- Trecho considerado foi apenas despressurizado, sem

contaminação. O recomissionamento será apenas a pressurização da linha com gás. Precauções:

. fechar todas as válvulas de bloqueio das linhas; . avisar os usuários.

- Trecho foi purgado ou contaminado com ar ou gás inerte: os

procedimentos para a purga e o alinhamento do gás devem ser repetidos.

- Trecho sofreu modificações: repetir os procedimentos de

ensaio, limpeza, purga do ar e alinhamento do gás.

NBR 15358 : 2017 (4ª edição)

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