Orientadores: José Gilberto Dalfre Filho, Ana Inês Borri Genovez

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

Resumo: O crescimento populacional e dos centros urbanos torna cada vez mais complexa a infraestrutura urbana, e não deixa de ser diferente a questão das redes e adutoras de abastecimento público de água, que passam a ter grandes extensões e diâmetros, implicando numa complexidade maior da operação...

Resumo: O crescimento populacional e dos centros urbanos torna cada vez mais complexa a infraestrutura urbana, e não deixa de ser diferente a questão das redes e adutoras de abastecimento público de água, que passam a ter grandes extensões e diâmetros, implicando numa complexidade maior da operação e controle e também na maior dificuldade no controle de perdas de água. Este trabalho utiliza um modelo de manutenção de redes de abastecimento de água, aplicando-o em um trabalho de campo experimental, trazendo resultados que podem ser aplicados pelos gestores dos sistemas de abastecimento de água na tomada de decisões na manutenção de redes de abastecimento, avaliando a vida útil da tubulação e prevendo eventos de rompimento. Este estudo empregou uma bancada de ensaios do Laboratório de Hidráulica e Mecânica dos Fluidos da FEC - Unicamp efetuando a análise reversa para validar o modelo matemático pelos resultados obtidos a partir de um modelo físico. Em função da associação entre o modelo teórico de previsão de falhas e a análise de uma tubulação real este trabalho possui característica inédita. A bancada de ensaio forneceu dados de deformação dos tubos de PVC e estes dados foram aquisitados simultaneamente aos dados de pressão interna da tubulação. Estes dados de pressão interna alimentaram o modelo matemático que por forneceu os valores teóricos de tensão a que a tubulação estaria submetida. Confrontando os dados reais e teóricos chegou-se a um desvio entre os modelos entre -4,69% e +7,75%, conferindo ao modelo matemático uma margem de erro inferior a 10% no cálculo das tensões de solicitação das tubulações de PVC. Esses resultados permitiram validar o modelo matemático para previsão das tensões de solicitação das tubulações de PVC, considerando as circunstancias desenvolvidas no laboratório e também a margem de erro admissível à aplicação desejada. Também foi estimada a vida útil, ou a sobrevida da tubulação associando a parcela matemática do modelo correspondente à fadiga, que para a tubulação estudada, que teve esforços de tensão da ordem de 7,21MPa, com a operação da bomba em 1.000KPa de pressão de operação, associada aos fatores externos como temperatura do solo, carregamento do tráfego de veículos e considerando um ciclo de 5 partidas da bomba por hora, a sobrevida da tubulação é de 23,1 anos e considerando a pressão de 11,5MPa, a uma sobrevida é de 2,31anos

Abstract: The growth of population and urban centers become increasingly complex the urban infrastructure, and it's the same issue for different networks and pipelines of public water supply, which now have large areas and diameters, implying a greater complexity of operation and control and also a...

Abstract: The growth of population and urban centers become increasingly complex the urban infrastructure, and it's the same issue for different networks and pipelines of public water supply, which now have large areas and diameters, implying a greater complexity of operation and control and also a greater difficulty in controlling water loss. This paper uses a model of network maintenance of water supply, applying it in an experimental work field, bringing results that can be applied by managers of water supply systems in decision-making in the maintenance of supply networks, evaluating the life of the pipe and providing breaking events. This study used a test bench of the Laboratory of Hydraulics and Fluid Mechanics of the FEC - UNICAMP. Reverse performing the analysis to validate the mathematical model for the results obtained from a physical model. Depending on the association between the theoretical model for fault prediction and analysis of a real pipe has unique feature of this work. The bench test data provided deformation of PVC pipes and these data were acquisitive data simultaneously to internal pressure of the pipe. These data from internal pressure fed the mathematical model that provided the theoretical values of tension that the pipe would be submitted. Comparing the actual and theoretical data came to a deviation between the models of -4.69% and +7.75%, giving a mathematical model to the margin of error of less than 10% in the calculation of the tensions request of PVC pipes . These results allowed us to validate the mathematical model to predict the stresses request of PVC pipes, considering the circumstances developed in the laboratory and also the margin of error to the desired application. It also estimated the useful life, or survival of the pipe linking the math portion of the model corresponding to the fatigue that for the pipeline studied, which had a tensile force of about 7.21 MPa, with the operation of the pump pressure 1.000KPa operation, associated with external factors such as soil temperature, loading from vehicular traffic and considering a cycle of five matches per hour pump, tubing survival is 23.1 years and considering the pressure of 11.5 MPa at a survival is 2.31 years