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Tubo Corrugado de Dupla Parede em PEAD para Esgoto
Paulo Toshiaki Nishimoto (*) Introdução - Muito esforço vem sendo feito para melhorar a eficiência da infra-estrutura de saneamento já existente em nosso país, minimizando o impacto que a falta, ou a sua ineficiência, causa na qualidade de vida das pessoas e no meio ambiente. Porém, a escassez de recursos financeiros e a carência de produtos tecnologicamente mais avançados são problemas constantes enfrentados pelos profissionais desta área. É premente a necessidade de investimentos, o que está sendo divulgado como prioridade pelos atuais governantes.
Figura 1: Vista em corte do tubo corrugado de parede dupla (interna lisa e externa corrugada)
De olho no potencial deste mercado, a Kanaflex, com experiência de 30 anos no Brasil e outras 19 unidades em vários países da Ásia, Europa e também nos EUA; lançou em 2002 o Tubo Corrugado de Dupla Parede em PEAD para Esgoto. Este artigo tem o objetivo de apresentar as principais características técnicas do Tubo Corrugado de Dupla Parede em PEAD para Esgoto, lançado em 2002 pela Kanaflex.
O que é o Tubo Corrugado de Dupla Parede? - Os tubos corrugados de dupla parede surgiram como uma solução otimizada comparada aos tubos de parede simples existentes no mercado. A estrutura da dupla parede (vide Figura 1), proporciona ao produto alta resistência mecânica e principalmente excelente relação peso/metro, obtendo-se desta forma menor custo do produto. Outra característica favorável neste tipo de produto é a combinação com a matéria-prima PEAD que proporciona ao produto vantagens adicionais – (barra semi rígida, alta resistência à abrasão e ao ataque químico, entre outras). Estes produtos são largamente utilizados na Europa, EUA e Japão nos mercados de energia elétrica, telecomunicações, drenagem e saneamento. No Brasil, desde o ano de 1998, são utilizados para proteção de cabos nos mercados de energia elétrica e telecomunicações e agora está se iniciando o uso como coletores de esgoto. O “know how” envolvido no processo de fabricação destes produtos, a tecnologia e o grau de automatização dos equipamentos são de última geração, desde a dosagem dos materiais até a produção propriamente dita (coextrusão, corrugador, sistema de refrigeração, puxador e cortador), tudo trabalhando em perfeito sincronismo (vide Figura 2).
Figura 2: Vista superior da linha de coextrusão para fabricação do tubo corrugado de dupla parede.
No passado, utilizava-se apenas sistema cerâmico. Com o crescimento da utilização dos materiais plásticos, iniciou-se a aplicação de tubos lisos de PVC. Hoje, os tubos corrugados de dupla parede em PEAD (Polietileno de Alta Densidade) também são uma excelente solução técnica e comercial.
Matéria-prima: PEAD - O polietileno (PE) é um termoplástico poliolefínico, derivado do gás eteno (hidrocarboneto olefínico) que é obtido através do “cracking” da nafta do petróleo. É um material extremamente versátil, podendo diferenciar as suas características sem o uso de plastificantes ou outros aditivos, como em outros polímeros. Por esse motivo, ele é considerado o polímero sintético menos perigoso, em relação ao seu impacto ambiental durante a sua produção, uso e descarte. As principais características do Polietileno são: Baixo custo; Elevada resistência química e a solventes; Baixo coeficiente de atrito; Fácil processamento; Excelentes propriedades isolantes; Baixa permeabilidade à água e gases; Atóxico; Inodoro.
Figura 3: Monômero de etileno
O Polietileno pode ser rígido ou flexível, bastando para isso apenas modificar o comprimento da cadeia carbônica ou a quantidade de ramificações. Existem três tipos básicos de Polietileno: o Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), o Polietileno de Média Densidade (PEMD) e o Polietileno de Alta Densidade (PEAD). O material utilizado na fabricação deste produto é o PEAD, cuja densidade varia de 0,935 a 0,960 g/cm3 e sua estrutura é praticamente isenta de ramificações. É um plástico rígido, resistente à tração, com boa resistência ao impacto. Utilizado em bombonas, embalagens, brinquedos, materiais hospitalares, tubos para distribuição de água e gás, esgoto e emissários, tanques de combustível automotivos, dutos para proteção de cabos subterrâneos, tubos drenos, entre outras.
Figura 4: Comparativo de abrasão entre alguns materiais de tubos. Fonte: Universidade de Darmstad - Alemanha (South German Plastics Centre in Wurzburg)
Normas - Este produto foi desenvolvido baseado na norma européia prEN 13.476-1; e em 01/07/02 foi solicitado a ABNT a elaboração de norma brasileira. Enquanto se aguarda a aprovação da norma oficial da ABNT, empresas de saneamento e outras entidades estão elaborando as suas respectivas normas internas. Especificações já elaboradas: Cedae / RJ e Convênio SESRH-Escola Politécnica da UFRJ (Programa de Estudos de Engenharia para Saneamento Ambiental dos Municípios de Estado do Rio de Janeiro). Especificações em andamento: Sabesp / SP e ABPE / SP (Associação Brasileira de Tubos e Sistemas Poliolefínicos). Está também em andamento a criação de um Programa Setorial de Qualidade para Tubos de Polietileno para saneamento, que será incorporada ao PBQP-h; baseada no Programa de Qualidade já existente na ABPE.
Instalação - O procedimento de instalação dos tubos corrugados de dupla parede em polietileno é semelhante aos dos tubos de PVC e os cerâmicos. Uma grande variedade de acessórios já está disponível para esses tubos corrugados oferecendo soluções às mais diversas necessidades encontradas nas obras, além de permitir uma perfeita intercambiabilidade com os sistemas já existentes (PVC e cerâmico). Os tubos e as conexões são acoplados através de sistema de junta elástica, mas com uma vantagem em relação ao sistema atual que utiliza a bolsa elástica (virola); o anel é montado na ponta do tubo evitando possíveis deslocamentos no encaixe da ponta com a bolsa da conexão, conferindo praticidade e maior segurança nas instalações. Por serem fabricados em polietileno e possuírem a estrutura corrugada, os tubos são muito mais leves do que os atuais sistemas, facilitando seu transporte, manuseio, assentamento, e evitando perdas por quebras proporcionando condições de redução no custo total da obra. Além disso, qualquer pedaço de sobra nas instalações pode ser aproveitado com a utilização de luvas de emenda ou luvas de correr. O tempo médio de instalação de um sistema em polietileno pode corresponder à aproximadamente 1/3 do tempo gasto para instalação do mesmo sistema em PVC, variando de acordo com as particularidades de cada obra. Abaixo, os tempos comparativos que foram cronometrados durante a realização dos testes de campo na Sabesp/São Vicente, onde foram instalados 160 metros de tubos corrugados DN 160 150 com 43 ramais de tubos corrugados DN 100.
Tabela 1 - Quadro comparativo dos tempos, em teste de campo Sabesp/São Vicente
Foto 1: Instalação dos tubos corrugados em PEAD. Teste de campo Sabesp/São Vicente.
Fotos 2 e 3: Instalação do tubo coletor e ramais realizada em Cotia - SP (Dez/02).
Características do Produto - A tecnologia de fabricação dos tubos corrugados associada à utilização da matéria-prima PEAD conferem melhorias nas principais características desejáveis para a aplicação do produto no saneamento, como: Elevada Resistência Mecânica: a estrutura dos tubos corrugados de dupla parede resulta em produtos com elevada classe de rigidez, se comparado com os tubos lisos coletores de esgoto, permitindo menores deformações na aplicação final do produto; Resistência Química: química e eletricamente inertes, os tubos em polietileno não sofrem ataques, à temperatura ambiente, por solos agressivos e pela maioria dos ácidos, bases, solventes e gorduras. Apresentam ainda excelente resistência aos agentes bioquímicos (mofo, bolor, enzimas); Auto limpeza: a inércia química e a baixa rugosidade do polietileno conferem ao tubo a vantagem de ser auto-limpante dificultando as possibilidades de ocorrência de incrustações em sua parede interna, evitando a longo prazo o estrangulamento da secção interna; Estanqueidade da Junta: as juntas elásticas projetadas para esse produto asseguram uma perfeita estanqueidade para o sistema, além de conferir praticidade e rapidez na instalação. Seu desempenho atende aos mesmos requisitos estabelecidos na Norma NBR 7362 para os tubos em PVC; Rugosidade e Declividade: o coeficiente de Manning a ser utilizado nos cálculos hidráulicos de sistemas de esgoto para esse produto é n=0,010. Devido a seu baixo coeficiente de rugosidade, menores declividades poderão ser utilizadas, sem comprometer a condição de arraste dos sólidos; Fornecimento: os tubos são fornecidos em barras de 6 metros, com um anel de borracha nitrílica e uma luva de emenda já montados em uma das extremidades. Devido à grande flexibilidade da linha de transformação do produto, outras metragens podem ser fabricadas.
Considerações finais - Este produto foi lançado em Abril de 2002 na Feicon - Feira Internacional da Construção, e também apresentado na Fenasan em agosto de 2002, feira voltada ao mercado de saneamento, sendo premiado com o troféu “Inovação Tecnológica” pelos visitantes. Neste período foram ministradas dezenas de palestras foram ministradas e realizados testes de campo foram realizados, pelas equipes de Marketing e de Assistência Técnica da Kanaflex, em várias empresas de saneamento em todo o Brasil, das quais muitas já formalmente homologaram, e estão utilizando o produto. Dentre elas a Sabesp, Cedae, Corsan, Cesan, Cagece, Caema, Compesa, dentre elas a Sabesp, Cedae, Corsan, Cesan, Cagece, Caema e Compesa. A aceitação desta nova tecnologia está sendo muito grande, devido ao seu desempenho técnico, segurança e confiabilidade na instalação e preço competitivo, tornando-se uma excelente alternativa quando comparada às já existentes do mercado. Neste momento em que o novo governo promete dar prioridade para investimentos em saneamento, entendemos que este produto será uma boa opção de material a ser utilizado em coletores de esgoto, visto que o binômio custo/benefício é extremamente favorável, contribuindo, assim, para a otimização dos recursos a serem aplicados na infra-estrutura de saneamento e conseqüente melhoria da qualidade de vida da população. :junho 2003):
Foto 4 - Troféu "Inovação Tecnológica", Fenasan 2002.
(*) Paulo Toshiaki Nishimoto - Diretor Industrial da Kanaflex S/A Industria de Plásticos. Engenheiro Mecânico de Produção pela Faculdade de Engenharia Industrial (FEI). Pós-graduado em Administração de Empresas pela Escola Superior de Administração de Negócios (ESAN).
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