Publicado em 07 Dec 2021

A conformidade do dimensionamento das ancoragens de tubulações

Redação

Durante o transporte de líquidos dentro de uma tubulação, quando submersos, como sob lençol freático ou em instalações subaquáticas (emissários submarinos, travessias de lagos, rios, etc.) a tubulação é submetida ao empuxo e às forças de levantamento e arraste decorrentes das correntes e ondas de fundo. Quando as forças de deslocamento da tubulação são superiores àquelas que tendem a mantê-la estável é preciso aplicar cargas de ancoragem. Para se evitar este movimento, então, é procedida à utilização de blocos de ancoragem de concreto. É a técnica geralmente mais utilizada para equilibrar os esforços de empuxo hidráulico de uma canalização, sob pressão. Diferentes tipos de blocos de ancoragem podem ser colocados segundo a configuração da tubulação, como a resistência e a natureza do solo, a presença ou não do lençol freático. Trata-se da fabricação de blocos, em concreto simples ou armado, utilizados nas redes de distribuição de água, nas adutoras, nos pontos de deflexão e de mudança de diâmetro, nas instalações de aparelhos, peças especiais e conexões com juntas elásticas, nos terminais de linha e nos trechos inclinados sujeitos a deslizamento, com o objetivo de absorver os esforços resultantes da pressão exercida pela água. A ancoragem tem por finalidade equilibrar os esforços provenientes de empuxos hidráulicos que resultam de curvas nas linhas de recalque. Em algumas situações, devido a magnitude das pressões que a tubulação está sujeita, o seu diâmetro e a angulação da curva, os valores dos empuxos podem ser bastante elevados, resultando em blocos de ancoragem com dimensões consideráveis. Com o objetivo de gerar economia na execução dos blocos, são, geralmente, aplicados métodos de tentativa e erro, variando-se assim, as dimensões do bloco, tentando definir uma geometria que consiga satisfazer verificações de equilíbrio na estrutura (como tombamento e deslizamento) e necessite do menor volume de concreto possível, por exemplo. Apesar desse método efetivamente conseguir determinar as dimensões econômicas para os blocos, em alguns casos, a metodologia pode não atingir a geometria com o menor custo e esse gasto adicional, não eliminado no processo de tentativa e erro, pode ser acumulado em vários blocos de ancoragem ao longo de uma adutora e gerar um acréscimo no insumo total, podendo ser relevante no orçamento da construção. Dessa forma, é fundamental compreender que existem condições exigíveis para o pré-dimensionamento de ancoragens para tubulações submetidas a pressões internas.

Da Redação – 

As tubulações industriais necessitam de suportes que as sustentem estavelmente em suas posições, que sejam capazes de absorver ou transmitir as reações provenientes da dilatação térmica de si mesmas e dos equipamentos a elas conectados, assim como restringir ou guiar seus movimentos e também absorver ou controlar vibrações. O alto custo do suporte do sistema de tubulações por si só já evidencia a importância de um estudo cuidadoso da disposição e seleção dos suportes.

Os principais critérios que regem a seleção desses dispositivos são a função a que se destinam, a magnitude da carga que deverão absorver e as limitações referentes ao espaço disponível e à posição. Outro fator também tem influência: a temperatura de projeto. Deve-se considerar, ainda, que as propriedades mecânicas dos materiais empregados na confecção dos suportes e restrições podem degradar em altas temperaturas de operação.

Em relação à expansão térmica, pode-se dizer que as temperaturas elevadas de projeto também significam movimentos relativamente grandes de trechos da tubulação, provenientes da expansão térmica. Portanto, isto infl...

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