Apostila Sistema Predial de Gas Combustivel - 280811

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA

Departamento de Engenharia Civil

12127-4 SISTEMAS PREDIAIS HIDRÁULICOS E SANITÁRIOS 2

SISTEMA PREDIAL DE

GÁS COMBUSTÍVEL

PROF. DR. SIMAR VIEIRA DE AMORIM

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SUMÁRIO

1. GENERALIDADES

2. ADEQUAÇÃO DE AMBIENTES (NBR 13103:2008)

3. SISTEMA PREDIAL UTILIZANDO GLP

3.1 Recipientes

3.2 Centrais

3.3 Distribuição

3.4 Dimensionamento

4. SISTEMA PREDIAL UTILIZANDO GÁS NATURAL

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1. GENERALIDADES

O sistema predial de gás combustível em residências têm por objetivo a alimentação de fogões domésticos e aquecedores de água e, mais raramente, algum outro equipamento que porventura o necessite.

Existem duas formas do gás combustível chegar às residências:

a. trazido por caminhões que abastecem centrais que contém recipientes transportáveis trocáveis ou não;

b. através de redes de distribuição pública.

No primeiro caso, o gás distribuído é o GLP (gás liquefeito de petróleo).

O GLP é um gás composto em sua maior parte de Propano (C3H8) e Butano (C4H10) e, em mínimas porcentagens, de Etano, Metano e frações mais pesadas do petróleo como o Pentano (C5H12), além de produtos insaturados como o Propeno e o Buteno. A proporção de mistura de Propano e Butano varia de 30% e 70% até 50% e 50%, ou vice-versa. Atualmente é obtido na destilação do petróleo e craqueamento de suas frações mais pesadas.

O GLP ainda é o gás combustível mais utilizado no país. As normas mais utilizadas quando da utilização de GLP são:

NBR 13103:2011 – Instalação de aparelhos a gás para uso residencial – Requisitos

NBR 13523:2008 – Central de gás liquefeito de petróleo (GLP)

NBR 14024:2006 - Centrais prediais e industriais de gás liquefeito de petróleo (GLP) – Sistema de abastecimento a granel

NBR 15526:2009 – Redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais – Projeto e execução

NBR 15358:2008 – Redes de distribuição para gases combustíveis em instalações comerciais e industriais – Projeto e execução

É um gás mais pesado que o ar e, quando há vazamentos, vai se acumulando a partir do chão, expulsando o oxigênio e preenchendo o ambiente. Ele não é tóxico, mas tem efeito anestésico, dependendo da quantidade e do local onde ocorrer o vazamento, pode levar à asfixia.

Cuidados devem ser tomados quando da instalação de fogões: procurar instalá-los onde não existam correntes de ar: além de retardar o cozimento e gastar mais gás, o vento pode apagar a chama e provocar vazamentos.

No caso do gás distribuído através de redes públicas o mais comum atualmente é o gás natural que é obtido diretamente de poços petrolíferos.

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As normas mais utilizadas quando da utilização de GN são:

NBR 13103:2011 – Instalação de aparelhos a gás para uso residencial – Requisitos

NBR 15526:2009 – Redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais – Projeto e execução

NBR 15358:2008 – Redes de distribuição para gases combustíveis em instalações comerciais e industriais – Projeto e execução

Manuais das concessionárias COMGÁS e GÁS BRASILIANO.

Os projetos também devem seguir as legislações estaduais e municipais.

CARACTERÍSTICAS DOS GASES COMBUSTÍVEIS

GLP

densidade absoluta = 2,30 kg/m3 (20º C; Patm)

densidade (relativa ao ar) = 1,8

poder calorífico inferior (PCI): 24.000 kcal/m3

GÁS NATURAL

densidade (relativa ao ar): 0,60

densidade absoluta: 0,766 kg/m3 (20º C; Patm)

poder calorífico inferior = 8.600 kcal/m3

2. ADEQUAÇÃO DE AMBIENTES

Ver na norma NBR 13103:2011 3. SISTEMA PREDIAL UTILIZANDO GLP

3.1 RECIPIENTES

A NBR 13523:2008 apresenta as seguintes definições:

recipiente estacionário: recipiente com capacidade volumétrica total superior a 0,5 m³, projetado e construído conforme normas reconhecidas internacionalmente. recipiente transportável trocável: recipiente transportável com capacidade volumétrica total igual ou inferior a 0,5 m³, projetado e construído conforme ABNT

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NBR 8460, abastecido por massa em base de engarrafamento e transportado cheio para troca. recipiente transportável abastecido no local: recipiente transportável projetado e construído conforme ABNT NBR 8460, DOT ou ASME seção VIII, que pode ser abastecido por volume no próprio local da instalação, através de dispositivos apropriados para este fim, respeitando o limite máximo de enchimento a 85 % da capacidade volumétrica.

A NBR 13523:2008 apresenta a seguinte classificação para os recipientes:

a) quanto à localização: de superfície, enterrados ou aterrados; b) quanto ao formato: cilíndricos ou esféricos; c) quanto à posição: verticais ou horizontais; d) quanto à fixação: fixos ou não fixos; e) quanto ao manuseio: transportáveis ou estacionários; f) quanto ao abastecimento: abastecidos no local ou trocados.

Existem recipientes transportáveis trocáveis (Figura 01) para uso residencial de:

2 kg (P-2) – cilindro de utilização direta (lampiões e fogareiros);

5 kg (P-5) – requer o uso de válvula reguladora e mangueira;

13 kg (P-13) - requer o uso de válvula reguladora e mangueira.

45 kg (P-45) e 90 kg (P-90).

Figura 01: Recipiente Transportável Trocável P-90

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O gás no botijão está sob pressão sendo armazenado em fase líquida e, no caso de vazamentos nesta fase, o GLP vaporiza-se nas condições ambiente e absorve calor nesta transformação. Em contato com a pele, o GLP pode causar queimaduras.

Os vazamentos na fase líquida podem ocorrer sempre que o botijão for colocado na posição horizontal.

Uma pequena quantidade de gás na fase líquida transforma-se em uma considerável quantidade de GLP vapor (aumenta 270 vezes em volume) no ambiente.

No caso de incêndios, as válvulas de segurança dos recipientes são acionadas, evitando que estes se rompam.

Estes recipientes são especialmente indicados para abastecimento de forno, fogão, aquecedor de água, máquina de secar roupa, assim como também podem ser utilizados em centrais de restaurantes, hotéis, condomínios residenciais ou para consumidores institucionais como hospitais, quartéis, escolas e pequenos consumidores industriais.

Os recipientes possuem um plugue-fusível de segurança, uma válvula e vêm com um lacre (Figura 02).

Figura 02: Segurança dos Recipientes Trocáveis

Nos botijões P-5 e P-13, a válvula que permite a saída do gás fecha automaticamente sempre que o cone-borboleta for desconectado.

O plugue-fusível é um mecanismo de segurança desses botijões, sendo confeccionado de uma liga metálica que derrete em temperatura entre 70 e 77o C.

No lacre deve constar o nome da empresa engarrafadora, devendo estar em perfeito estado, o que garante a procedência do produto, o peso correto e a garantia de que houve inspeção de qualidade.

Nos botijões P-45 e P-90 a válvula é de fechamento manual, possuindo ainda mecanismo de segurança que vem acoplado à válvula e libera o gás para o

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ambiente quando há um aumento muito grande da pressão no interior do recipiente.

Em sistema predial residencial utiliza-se o recipiente transportável abastecido no local P-125 ou P-190.

Estes recipientes são colocados em centrais que devem ser projetadas conforme a norma NBR 13523:2008.

3.2 CENTRAIS A NBR 13523:2008 fixa as condições mínimas exigíveis para projeto, montagem, alteração, localização e segurança das Centrais de GLP, para instalações prediais comerciais, residenciais, industriais e de abastecimento de empilhadeiras, com capacidade de armazenagem total máxima de 1500 m3. Ela é aplicável às instalações onde o GLP é conduzido por um sistema de tubulações e acessórios desde os recipientes de GLP até o primeiro regulador de pressão.

Esta Norma não se aplica a instalações que utilizam recipientes com capacidade igual ou inferior a 0,032 m³ (32 L), diretamente acoplados, com regulador e mangueira, ao aparelho de utilização. Esta Norma não se aplica às bases de estocagem a granel, bases de engarrafamento/distribuição de GLP e depósitos de recipientes envasados.

A norma apresenta como requisitos gerais desses sistemas os que seguem: a) área destinada para a central de GLP deve constar na planta baixa do projeto, indicando a quantidade, a disposição e a capacidade volumétrica dos recipientes de armazenagem, a forma de abastecimento e seu detalhamento, se necessário. b) a pressão de projeto para os recipientes, tubulações, acessórios e vaporizadores até o primeiro regulador de pressão é de 1,7 MPa. c) tubulações de fase líquida de GLP não podem passar no interior das edificações, exceto nos abrigos para recipientes e outros equipamentos pertencentes à central (somente é permitida a passagem de tubulações de GLP na fase líquida em interior de edificações para processos industriais específicos que utilizem o GLP na fase líquida). d) as instalações da central de GLP devem permitir o reabastecimento dos recipientes, sem a interrupção da alimentação do gás aos aparelhos de utilização. Em pequenas residências (geralmente com P-13) o cone-borboleta abre a válvula do recipiente e deixa passar o gás para o regulador de estágio único (Figura 03). Logo após existe um registro de controle e o GLP, através de uma mangueira, é fornecido ao ponto de consumo.

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No mercado existem mangueiras em PVC transparente com uma tarja amarela onde estão gravados o prazo de validade, o código da norma de fabricação e teste (NBR 8613:1999 – Mangueiras de PVC plastificado para instalações domésticas de gás liquefeito de petróleo (GLP)) e a marca de conformidade do INMETRO, sendo que as mangueiras devem ter comprimento entre 0,80 e 1,25 m. Essas mangueiras não podem passar atrás de fogões.

Recentemente estão sendo empregados tubos flexíveis metálicos (cobre, aço inox), conforme NBR 14177:2008 (Tubo flexível metálico para instalações de gás combustível de baixa pressão), com rosca para acoplamento, podendo neste caso passar atrás do fogão ou promover a instalação de fogões embutidos com maior segurança.

Figura 03: Ligação em Recipiente P-13

Outras mangueiras de borracha sintética, fabricadas conforme a norma (NBR 13419:2001 – Mangueira de borracha para condução de gases GLP/GN/GNf) também podem ser utilizadas.

Quando a distância entre o fogão e os recipientes for maior que 1,25m utiliza-se tubo de cobre de acordo com NBR 7541:2004 (Tubo de cobre sem costura para refrigeração e ar-condicionado – Requisitos).

Para essas pequenas instalações podemos itemizar os seguintes aspectos de segurança:

todo recipiente, tanto o que está em uso como o de reserva, deve ficar protegido do sol, da chuva e da umidade, em local com ventilação natural, de preferência do lado de fora da residência;

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nunca instale ou guarde um recipiente de gás em local fechado, como armário de pia, porão ou banheiro;

o recipiente em uso e o de reserva não devem ficar próximos de outros produtos inflamáveis, fontes de calor e faíscas;

os botijões devem ficar afastados no mínimo 1,5 m de ralos, caixas sifonadas, caixas de gordura, grelhas para coleta de águas pluviais, etc. (Figura 04);

Figura 04: Afastamento mínimo de ralo para recipiente P-13

quando a alimentação dos queimadores estiver deficiente é preciso trocar o botijão, nunca virando ou deitando o botijão, pois caso ainda exista algum resíduo de gás ele poderá escoar na fase líquida, o que anula a função do regulador de pressão e pode provocar graves acidentes;

as mangueiras, mesmo revestidas de malhas metálicas ou têxteis, nunca podem passar por detrás do fogão.

o registro deve permanecer fechado sempre que o gás não estiver sendo usado.

Em sistemas mais complexos pode-se utilizar recipientes transportáveis P-45 e P-90, cuja central tem o aspecto das Figuras 05 e 06.

Figura 05: Central de GLP com Recipientes Transportáveis Trocáveis

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Figura 06: Central de GLP com Recipientes Transportáveis Trocáveis

Pode-se também utilizar recipientes transportáveis abastecidos no local cuja central tem o aspecto da Figura 07.

Figura 07: Central de GLP com Recipientes Transportáveis Trocáveis Abastecíveis no Local

Os recipientes, sejam eles estacionários ou transportáveis, devem ficar no exterior das edificações, em locais ventilados. Devem obedecer afastamentos de segurança mínimos conforme Tabelas 01 e 02. Essas distâncias estão sintetizadas na Figura 08. É proibida a sua instalação em locais confinados, tais como porão, garagem subterrânea, forro, etc.

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Tabela 01: Afastamentos de Segurança para Centrais

AFASTAMENTOS DE SEGURANÇA (metros)

capacidade individual

do recipiente

(m3)

divisa de propriedades edificáveis / edificações (d, f, g, h)

entre recipien

tes

aberturas abaixo

da descarga da válvula de segurança

fontes de ignição e outras

aberturas (portas e janelas)

(j)

produtos tóxicos,

perigosos, inflamáveis

e chama aberta

(i)

materiais combustí

veis

superfí cie

(a,c,e)

enter rados /aterra

dos (b)

abastecidos

no local

trocá veis

abaste cidos

no local

trocá veis

Até 0,5 0 3 0 1 1 3 1,5 6 3

> 0,5 a 2 1,5 3 0 1,5 - 3 - 6 3

> 2 a 5,5 3 3 1 1,5 - 3 - 6 3

> 5,5 a 8 7,5 3 1 1,5 - 3 - 6 3

> 8 a 120 15 15 1,5 1,5 - 3 - 6 3

> 120 22,5 15 ¼ da soma dos diâmetros adjacentes

1,5 - 3 - 6 3

a Nos recipientes de superfície, as distâncias apresentadas são medidas a partir da superfície externa do recipiente mais próximo. A válvula de segurança dos recipientes estacionários deve estar fora das projeções da edificação, tais como telhados, balcões, marquises. b A distância para os recipientes enterrados/aterrados deve ser medida a partir da válvula de segurança, enchimento e indicador de nível máximo . Caso o recipiente esteja instalado em caixa de alvenaria esta distância pode ser reduzida pela metade, respeitando um mínimo de 1,0 m do costado de recipiente para divisa de propriedades edificáveis/edificações. c As distâncias de afastamento das edificação não devem considerar projeções de complementos ou partes destas, tais como telhados, balcões, marquises. d Em uma instalação, se a capacidade total com recipientes até 0,5 m³ for menor ou igual a 2 m³, a distância mínima continuará sendo de 0 metros; se for maior que 2 m³, considerar: - no mínimo 1,5 m para capacidade total > 2 m³ até 3,5 m³; - no mínimo 3 m para capacidade total > 3,5 m³ até 5,5 m³; - no mínimo 7,5 m para capacidade total > 5,5 m³ até 8 m³; - no mínimo 15 m para capacidade total acima de 8 m³. Caso o local destinado à instalação da central que utilize recipientes de até 0,5 m3 não permita os afastamentos acima, a central pode ser subdividida com a utilização de paredes divisórias resistentes ao fogo com TRF mínimo de 2 h de acordo com ABNT NBR 10636, com comprimento e altura de dimensões superiores ao recipiente. Neste caso, deve se adotar o afastamento mínimo referente à capacidade total de cada subdivisão. Para recipientes até 0,5m3, abastecidos no local, a capacidade conjunta total da central é limitada em até 10 m3. e No caso de existência de duas ou mais centrais de GLP com recipientes de até 0,5 m3, estas devem distar entre si em no mínimo 7,5 m se a capacidade total exceder ao limite das faixas de capacidade volumétrica da tabela 1, obedecendo para esta soma os respectivos afastamentos de segurança. f Para recipientes acima de 0,5 m³, o número máximo de recipientes deve ser igual a 6. Se mais que uma instalação como esta for feita ela deve distar pelo menos 7,5 m da outra. g A distância de recipientes de superfície de capacidade individual de até 5,5 m³, para edificações/divisa de propriedade, pode ser reduzida à metade, desde que sejam instalados no máximo três recipientes. Este recipiente ou conjunto de recipientes deve estar distante de pelo menos 7,5 m de qualquer outro recipiente com capacidade individual maior que 0,5 m³. h Os recipientes de GLP não podem ser instalados dentro de bacias de contenção de outros combustíveis. i No caso de depósitos de oxigênio e hidrogênio, os afastamentos devem ser conforme as Tabelas 2 e 3, respectivamente. j Para recipientes transportáveis contidos em abrigos com no mínimo paredes laterais e cobertura, a distância pode ser reduzida à metade.

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Tabela 02: Afastamentos em Segurança de Redes Elétricas para Centrais

AFASTAMENTOS PARA REDES ELÉTRICAS Nível de tensão

(Kv) Distância mínima

m ≤0,6 1,8

Entre 0,6 e 23 3,0

≤23 7,5

Figura 08: Afastamentos de Segurança para Centrais

É permitida a instalação de central de recipientes transportáveis abastecidos no local em teto, laje de cobertura e terraço de edificações desde que sejam atendidos itens de segurança apresentados na norma e que são sintetizados na Figura 09). Quando o recipiente estiver a mais de 9 metros do solo ou para estes recipientes, se a mangueira de enchimento não puder ser observada pelo seus operadores em seu comprimento total, deve ser feita uma linha de abastecimento com itens de segurança descritos em norma.

No caso de utilização de recipientes transportáveis trocáveis sobre laje, laje de cobertura ou terraços de edificações, deve ser observada adicionalmente a legislação do Corpo de Bombeiros estadual.

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A: Paredes resistentes ao fogo

A distância mínima da janela para: tubos com conexão roscada – 1,5 m; tubos com conexão soldada – 0,3 m

B distancia mínima da mureta para a fachada da edificação – 1,5 m

C tomadas de ar condicionado: acima da altura do recipiente – 3 m; abaixo da altura do recipiente – 6 m

D distância mínima de fonte de ignição – 3,0 m

E distância mínima da mureta ao recipiente – 1,0 m

F distancia mínima de ralos ao recipiente – 1,5 m

Figura 09: Instalação de Centrais de Recipientes Transportáveis Abastecidos do Local em teto, laje de cobertura e terraço de edificações

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Requisitos específicos para as centrais de GLP

Os recipientes de GLP não podem ser instalados uns sobre os outros.

O piso situado sob a projeção no plano horizontal do recipiente deve ser de material incombustível e ter declividade que garanta escoamento para fora de sua projeção. A declividade do terreno não deve permitir que o produto seja conduzido na direção de equipamentos adjacentes que contenham GLP e/ou fontes de ignição.

O piso onde os recipientes são diretamente assentados deve ser de material incombustível e ter nível igual ou superior ao do piso circundante, não sendo permitida a instalação em rebaixos e recessos.

O recipiente transportável não deve ser fixado ao local da instalação. Sua remoção, em situação de emergência, deve ser possível após o fechamento da válvula de serviço e desconexão ao coletor, não possuindo outros meios de ligação como prisioneiros, chumbadores, correntes etc.

Quando forem utilizadas canaletas para a drenagem da área de estocagem de GLP, elas devem ser abertas para a atmosfera.

Não é permitida vegetação seca ou qualquer material combustível dentro da área delimitada para a central de GLP.

O(s) recipiente(s) não deve(m) estar localizado(s) sob redes elétricas e deve(m) atender às distâncias mínimas de sua projeção do plano horizontal, conforme tabela.

Paredes resistentes ao fogo O objetivo de uma parede resistente ao fogo é proteger o(s) recipiente(s) da radiação térmica de fogo próximo e assegurar uma distância de dispersão adequada dos itens indicados nas Tabelas 1, 2 e 3 e demais distâncias/afastamentos de segurança estabelecidos nesta Norma para cada situação específica.

As paredes precisam obedecer às seguintes exigências:

A parede resistente ao fogo deve ser totalmente fechada (sem aberturas) e construída em alvenaria, concreto ou construção similar, com materiais e formas aprovados, com tempo de resistência ao fogo mínimo de 2 h, conforme ABNT NBR 10636.

A parede resistente ao fogo deve possuir no mínimo 1,8 m de altura ou estar na mesma altura do recipiente, o que for maior, e estar localizada entre 1 m e 3 m, medidos do ponto mais próximo do recipiente

É recomendável a construção de somente uma parede resistente ao fogo. O número total de paredes deve ser limitado a duas.

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Os recipientes podem ser instalados ao longo do limite da propriedade, desde que exista uma parede resistente ao fogo adequada, posicionada na divisa ao longo dos recipientes, com altura mínima de 1,8 m, sendo que o acesso à central deve ser interno à propriedade e não aberto à via pública.

O comprimento total da parede deve ser de no mínimo o comprimento do lado do recipiente ou conjunto de recipientes, acrescido de no mínimo 1 m para cada lado, e deve atender às distância mínima requeridas, sendo que estas distâncias devem ser medidas ao redor da parede, conforme Figura 10.

O muro de delimitação da propriedade pode ser considerado como parede resistente ao fogo quando atender a todas as considerações estipuladas na norma. Em recipientes instalados em abrigos, a própria parede ou cobertura do abrigo pode ser enquadrada como resistente ao fogo, se atenderem os requisitos necessários, ficando nestes casos dispensada dos acréscimos dimensionais de 1 m no comprimento.

Figura 10: Distâncias de Paredes Resistentes ao Fogo

As tomadas para abastecimentos de recipientes transportáveis abastecidos no local devem estar localizadas dentro da propriedade (mesmo que na divisa), no exterior das edificações, podendo ser nos próprios recipientes, na central ou em um ponto afastado da central, desde que devidamente demarcadas. As tomadas de abastecimento devem respeitar os seguintes afastamentos mínimos:

a) 3,0 m de aberturas (janelas, portas, tomadas de ar, etc.) das edificações; b) 6,0 m de reservatórios que contenham outros fluidos inflamáveis; c) 1,5 m de ralos, rebaixos ou canaletas e dos veículos abastecedores; d) 3,0 m de materiais de fácil combustão e pontos de ignição.

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NOTA: para recipientes contidos em abrigos com no mínimo paredes laterais e cobertura, as distâncias podem ser reduzidas à metade.

Proteção da Central

Para recipientes transportáveis, pode ser construído abrigo de material não inflamável com ou sem cobertura e portas, porém sempre deve ser respeitada a condição de ventilação natural de no mínimo 10 % da área da planta baixa e com aberturas inferiores para promover a circulação de ar com área mínima de 0,03 m2 cada.

Na central de GLP é expressamente proibida a armazenagem de qualquer tipo de material, bem como outra utilização diversa da instalação.

Tubos e Conexões

a) tubos de aço-carbono, com ou sem costura, preto ou galvanizado, graus A ou B, próprios para serem unidos por solda, flange ou rosca, atendendo às especificações da ABNT NBR 5590 ou ASTM A 106 ou API 5L;

b) conexões de ferro fundido maleável, preto ou galvanizado, classe 300, conforme ABNT NBR 6925, com rosca de acordo com a ABNT NBR 12912;

c) conexões de aço forjado que atendam às especificações da ASME/ANSI-B-16.9;

d) mangueiras de borracha para alta pressão que atendam às especificações de ABNT NBR 13419 (somente nas interligações);

e) tubos de cobre conforme ABNT NBR 13206, classe A ou I, para pressão de projeto de no mínimo 1,7 MPa, próprios para serem unidos por acoplamentos ou solda de ponto de fusão acima de 538 °C;

f) conexões de cobre e bronze conforme ABNT NBR 11720; g) tubo de condução de cobre flexível, sem costura, conforme ABNT NBR

14745, somente nas interligações. NOTA: não é permitida a utilização de tubos e acessórios de ferro fundido cinzento. A tubulação deve ser identificada nas cores conforme Tabela 03.

Tabela 03: Identificação de Tubulações em Centrais

Central

Cor da tubulação

Fase líquida Fase vapor

Recipiente transportável Laranja Amarela

Recipiente estacionário Laranja ou branca com conexões em laranja

Amarela ou branca com conexões em amarelo

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Ensaio de Estanqueidade A rede de alimentação deve ser submetida a ensaio de estanqueidade com pressão pneumática de no mínimo 1,7 MPa ou com pressão hidráulica de no mínimo 2,55 MPa, por pelo menos 15 min, de acordo com o descrito a seguir:

a) o ensaio de estanqueidade não deve ser iniciado sem uma inspeção visual dos componentes da central e, particularmente, das juntas e conexões, para se detectar previamente qualquer tipo de defeito durante sua execução;

b) todas as válvulas dentro da área de prova devem ser ensaiadas na posição aberta, colocando na extremidade um bujão para terminais com rosca ou um flange cego para terminais não roscados;

c) deve ser considerado um tempo adicional de 15 min para estabilizar o sistema com base na temperatura e pressão ambiente, ou eventuais bolsas de ar na tubulação;

d) a pressão deve ser aumentada gradualmente em faixas não superiores a 10 % da pressão de ensaio, dando tempo necessário para estabilizar a pressão;

e) a pressão deve ser verificada durante todo o período de ensaio, não devendo ser observadas variações perceptíveis da medição;

f) se for observada uma diminuição significativa de pressão durante o tempo do ensaio, o vazamento deve ser localizado e reparado. Neste caso, a pressão de ensaio deve ser repetida;

g) deve ser emitido um relatório do ensaio de pressão após a sua finalização e antes de se realizar a purga;

h) uma vez finalizado o ensaio de pressão, deve-se fazer uma limpeza interior exaustiva da tubulação, através de jatos de ar comprimido ou gás inerte. Este processo deve ser repetido tantas vezes quantas sejam necessárias, até que o ar ou gás de saída esteja livre de óxidos e partículas.

Proteção contra Incêndios Devem ser colocados avisos com letras não menores que 50 mm, em quantidade tal que possam ser visualizados de qualquer direção de acesso à central de GLP, com os seguintes dizeres:

PERIGO;

INFLAMÁVEL;

NÃO FUME; A quantidade e a capacidade extintora seguem a Tabela 04.

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Tabela 04: Quantidade e Capacidade Extintora para proteção de Centrais

Quantidade de

armazenamento total de GLP

(kg)

Quantidade/ capacidade extintora

Até 270 1/20B

271 a 1 800 2/20 B

Acima de 1 800 2/20 B + 1/80B

3.3 DISTRIBUIÇÃO A NBR 15526:2009 (Redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais – Projeto e execução) estabelece os requisitos mínimos exigíveis para o projeto e a execução de redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais que não excedam a pressão de operação de 150 kPa (1,53 kgf/cm2) e que possam ser abastecidas tanto por rede pública como por uma central de gás, sendo o gás conduzido até os pontos de utilização através de um sistema de tubulações.

A Norma pode ser aplicada aos seguintes gases combustíveis: gás natural (GN), gases liquefeitos de petróleo (GLP, propano, butano) em fase vapor e mistura ar-GLP.

Esta Norma não se aplica a: a) instalações constituídas de um só aparelho a gás ligado a um único recipiente com capacidade volumétrica inferior a 32 L (0,032 m3); b) instalações onde o gás for utilizado em processos industriais. Nestes casos deve-se utilizar a ABNT NBR 15358. Exemplos de redes de distribuição interna As Figuras 11, 12 e 13 apresentam sistemas de distribuição interna de GLP comuns.

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Figura 11: Regulador de 1º estágio na central, distribuição interna em prumada única,

medidores e reguladores de 2º estágio nos pavimentos

Figura 12: Regulador de estágio único na central, medidores no térreo, distribuição interna em prumadas individuais

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Figura 13: Regulador de 1º estágio na central, distribuição interna em prumada única, medidores e reguladores de 2º estágio nos pavimentos, leitura remota

O sistema de leitura remota vem sendo muito utilizado. É composto de um sensor de leitura localizado no medidor de cada apartamento, um processador digital, um gerenciador de dados que pode ser conectado com a distribuidora e a administradora do edifício (Figura 14).

Os sistemas de leitura remota podem ser integrados, por exemplo, para gás combustível, eletricidade e água (Figura 15).

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Figura 14: Modelo esquemático de leitura individualizada centralizada integrada de gás, água e energia elétrica. (Fonte LAO)

Figura 15: Central de Medição de água e gás.

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Traçado da rede

A tubulação da rede de distribuição interna pode ser instalada:

a) aparente (instalada com elementos adequados); b) embutida em paredes ou muros; (recomenda-se evitar percursos horizontais ao longo dos mesmos); c) enterrada.

É proibida a instalação da tubulação da rede de distribuição interna em:

a) duto em atividade (ventilação de ar-condicionado, produtos residuais, exaustão, chaminés etc.); b) cisterna e reservatório de água; c) compartimento de equipamento ou dispositivo elétrico (painéis elétricos, subestação, outros); d) depósito de combustível inflamável; e) elementos estruturais (lajes, pilares, vigas); f) espaços fechados que possibilitem o acúmulo de gás eventualmente vazado; g) escada enclausuradas, inclusive dutos de ventilação da antecâmara; h) poço ou vazio de elevador.

TUBULAÇÕES APARENTES

É proibida a instalação da tubulação da rede de distribuição interna aparente em espaços fechados que possibilitem o acúmulo de gás eventualmente vazado ou que dificultem inspeção e manutenção. Essas tubulações devem manter o afastamento mínimo especificado na Tabela 05 sintetizados na Figura 16.

Tabela 05: Afastamento mínimo na instalação de tubos aparentes

Afastamento mínimo na instalação de tubos

Tipo Redes em paralelo (b)

(mm)

Cruzamento de redes (b)

(mm)

Sistemas elétricos de potência em baixa tensão isolados em eletrodutos não metálicos (a)

30 10 (com material isolante aplicado na tubulação de gás)

Sistemas elétricos de potência em baixa tensão isolados em eletrodutos metálicos ou sem eletrodutos (a)

50 (c)

Tubulação de água quente e fria 30 10

Tubulação de vapor 50 10

Chaminés (duto e terminal) 50 50

Tubulação de gás 10 10

Outras tubulações (águas pluviais, esgoto) 50 10

(a) cabos telefônicos, de tv e de telecontrole não são considerados sistemas de potência. (b) considerar um afastamento suficiente para permitir a manutenção (c) nestes casos a instalação elétrica deve ser protegida por eletroduto numa distância de 50 mm para cada lado e atender à recomendação para sistemas elétricos de potência em eletrodutos em cruzamento.

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Figura 16: Distâncias seguras para instalação de tubulações aparentes

No caso em que seja imprescindível que a rede de distribuição interna passe por espaços fechados, as tubulações devem passar pelo interior de dutos ventilados (tubo-luva), atendendo aos seguintes requisitos:

a) possuir no mínimo duas aberturas para atmosfera, localizadas fora da edificação, em local seguro e protegido contra a entrada de água, animais e outros objetos estranhos; b) ter resistência mecânica adequada à sua utilização; c) ser estanques em toda a sua extensão, exceto nos pontos de ventilação; d) ser protegidos contra corrosão; e) possuir suporte adequado com área de contato devidamente protegida contra corrosão.

Devem ser analisadas as condições atmosféricas e ambientais locais para se definir a proteção necessária, podendo-se utilizar até mesmo a proteção aplicada em tubulações enterradas ou pintura.

A tubulação aparente deve ser identificada através de pintura da tubulação na cor amarela (código 5Y8/12 do código Munsel ou 110 Pantone), com as seguintes ressalvas:

i) fachadas de prédios: em função da necessidade de harmonia arquitetônica, a tubulação pode ser pintada na cor da fachada e, neste caso, a tubulação

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ou os suportes de fixação devem ser identificados com a palavra “GÁS” no máximo a cada 10 m ou em cada trecho aparente, o que primeiro ocorrer;

j) interior de residências: em função da necessidade de harmonia arquitetônica, a tubulação pode ser pintada na cor adequada e, neste caso, a tubulação ou os suportes de fixação devem ser identificados com a palavra “GÁS” no máximo a cada 10 m ou em cada trecho aparente, o que primeiro ocorrer;

garagens e áreas comuns de prédios: a tubulação deve ser pintada na cor amarela e a tubulação ou os suportes de fixação devem ser identificados com a palavra “GÁS” no máximo a cada 10 m ou em cada trecho aparente, o que primeiro ocorrer.

TUBULAÇÕES EMBUTIDAS

A tubulação da rede de distribuição interna embutida pode atravessar elementos estruturais (lajes, vigas, paredes etc.), seja transversal ou longitudinal, desde que não exista o contato entre a tubulação embutida e estes elementos estruturais, de forma a evitar tensões inerentes à estrutura da edificação sobre a tubulação.

Quando for utilizado tubo-luva, a relação da área da seção transversal da tubulação e do tubo-luva deve ser de, no mínimo, 1 para 1,5.

Em paredes construídas em alvenaria e nas pré-moldadas, sistemas “dry wall”, a tubulação de gás embutida deve ser envolta por revestimento maciço e sem vazios, ou seja, com argamassa de cimento e areia, evitando-se o contato com materiais porosos, heterogêneos ou potencialmente corrosivos.

Nas instalações embutidas em pisos, deve ser feita proteção adequada para evitar que infiltrações de detergentes ou outros materiais corrosivos provoquem danos à tubulação.

A tubulação da rede de distribuição interna embutida deve manter os afastamentos mínimos conforme apresentado na Tabela 05.

TUBULAÇÕES ENTERRADAS

A tubulação da rede de distribuição interna enterrada deve manter um afastamento de outras utilidades, tubulações e estruturas de no mínimo 0,30 m, medidos a partir da sua face.

A profundidade das tubulações enterradas deve ser de no mínimo:

a) 0,30 m a partir da geratriz superior do tubo em locais não sujeitos a tráfego de veículos, em zonas ajardinadas ou sujeitas a escavações; b) 0,50 m a partir da geratriz superior do tubo em locais sujeitos a tráfego de veículos.

Caso não seja possível atender às profundidades determinadas, deve-se estabelecer um mecanismo de proteção adequado, tais como: laje de concreto ao longo do trecho, tubo-luva, etc.

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A tubulação de rede de distribuição interna enterrada deve obedecer ao afastamento mínimo de 5 m de entrada de energia elétrica (12 000 V ou superior) e seus elementos (malhas de terra de pára-raios, subestações, postes, estruturas etc.). Na impossibilidade de se atender ao afastamento recomendado, medidas mitigatórias devem ser implantadas para garantir a atenuação da interferência eletromagnética geradas por estas malhas sobre a tubulação de gás.

No caso de tubulação enterrada em solo ou em áreas molhadas da edificação, revesti-la adequadamente com um material que garanta a sua integridade, tais como revestimento asfáltico, revestimento plástico, pintura epóxi, ou realizar um sistema de proteção catódica à rede (este processo exige os conhecimentos de um especialista).

A rede de distribuição interna enterrada deve ser identificada através da colocação de fita plástica de advertência a 0,20 m da geratriz superior do tubo e por toda a sua extensão, como segue:

a) tubulação enterrada em área não pavimentada (jardins, outros): fita de sinalização enterrada, colocada acima da tubulação, ou placas de concreto com identificação;

b) tubulação enterrada em área pavimentada (calçadas, pátios, outros): fita de sinalização enterrada, colocada acima da tubulação, ou placas de concreto com identificação;

c) tubulação enterrada em arruamento (ruas definidas, onde trafegam veículos): fita de sinalização enterrada, colocada acima da tubulação e identificação de superfície (tachão, placa de sinalização, outros). Pressões O entendimento das pressões envolvidas nesse sistema é fundamental. A pressão interna nos recipientes varia de 2 a 7 kgf/cm² (200 a 700 kPa).

Portanto, dentro do botijão, a pressões variam conforme acima citado e devem ser reduzidas na distribuição para a pressão de consumo, que no caso do GLP é de 2,8 kPa.

A pressão de operação é definida como a pressão em que um sistema é operado em condições normais, respeitadas as condições de máxima pressão admissível dos materiais e componentes do sistema.

A rede de distribuição interna é o conjunto de tubulações, medidores, reguladores e válvulas, com os necessários complementos, destinados à condução e ao uso do gás, compreendido entre o limite de propriedade até os pontos de utilização, com pressão de operação não superior a 150 kPa (1,53 kgf/cm²).

A pressão da rede de distribuição interna dentro das unidades habitacionais deve ser limitada a 7,5 kPa.

Nos pontos de utilização sugere-se a verificação de oscilações momentâneas de pressão, variando entre mais 15 % e menos 25 % da pressão nominal.

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Reguladores de Pressão

Os reguladores de pressão são fabricados segundo a norma NBR 8473:2001 (Regulador de baixa pressão para gás liquefeito de petróleo (GLP) com capacidade até 4 kg/h); possuindo vida útil de 5 anos a partir da data de fabricação, gravada no corpo do regulador; expirado esse prazo é recomendada a troca por um novo (Figura 17).

Os reguladores de primeiro estágio regulam a pressão existente no botijão para a máxima permitida na rede primária, isto é, 150 kPa (1,5 kgf/cm2).

Os reguladores de segundo estágio regulam a pressão da rede de distribuição interna para a pressão média para baixa, isto é, a pressão de utilização do queimador (2,8 kPa) e permitem a vazão necessária para suprir o(s) aparelho(s) de utilização de gás.

Figura 17: Exemplo de regulador de pressão

Tubos e Conexões

Para a execução da rede de distribuição interna são admitidos:

a) tubos de condução de aço-carbono, com ou sem costura, conforme ABNT NBR 5580 no mínimo classe média, ABNT NBR 5590 no mínimo classe normal, API 5-L grau A com espessura mínima correspondente a SCH40 conforme ASME/ANSI B36.10M;

b) tubos de condução de cobre rígido, sem costura, conforme ABNT NBR 13206;

c) tubo de condução de cobre flexível, sem costura, classes 2 ou 3, conforme ABNT NBR 14745;

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d) tubo de condução de polietileno (PE80 ou PE100), para redes enterradas conforme ABNT NBR 14462, somente utilizado em trechos enterrados e externos às projeções horizontais das edificações.

Para execução das conexões são admitidas:

a) conexões de aço forjado atendendo às especificações da ASME/ANSI B.16.9;

b) conexões de ferro fundido maleável, conforme ABNT NBR 6943, ABNT NBR 6925 ou ANSI B16.3;

c) conexões de cobre e ligas de cobre para acoplamento soldado ou roscado dos tubos de cobre, conforme ABNT NBR 11720;

d) conexões com terminais de compressão para uso com tubos de cobre, conforme ABNT NBR 15277;

e) conexões de PE para redes enterradas, conforme ABNT NBR 14463; f) conexões para transição entre tubos PE e tubos metálicos, para redes

enterradas, conforme ASTM D 2513, ASTM F 1973 e ASMT F 2509; g) conexões de ferro fundido maleável com terminais de compressão para

uso com tubos PE, ou transição entre tubos PE e tubos metálicos, para redes enterradas, conforme ISSO 10838-1 ou DIN 3387.

Válvulas de Bloqueio

A rede de distribuição interna deve possuir válvulas de bloqueio manual que permitam a interrupção do suprimento do gás combustível:

a) à edificação;

b) para manutenção de equipamentos de medição e regulagem;

c) a cada unidade habitacional;

d) para um específico aparelho a gás. (caso o comprimento de tubulação entre a válvula da unidade habitacional e o aparelho a gás seja menor ou igual a três metros, esta válvula pode ser considerada como sendo a válvula de bloqueio do aparelho a gás).

As válvulas de bloqueio utilizadas na rede de distribuição interna devem ser do tipo esfera. As válvulas metálicas devem ser conforme ABNT NBR 14788.

As válvulas devem ser identificadas e instaladas em local ventilado, de fácil acesso, protegidas de forma a se evitar acionamento acidental.

Medidores

Os medidores podem ser colocados em uma central coletiva para todos os apartamentos do edifício (situada usualmente no térreo) ou em central localizada

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no pavimento, geralmente no hall, com medidores para os apartamentos deste pavimento (ver Figura 18).

Figura 18: Medidor e regulador de 2º estágio no pavimento

Os abrigos de medidores devem ser ventilados através de aberturas para arejamento e consideradas as áreas efetivamente úteis existentes para a ventilação.

A área total das aberturas para ventilação dos abrigos deve ser de no mínimo 1/10 da área da planta baixa do compartimento, sendo conveniente prover a máxima ventilação permitida pelo local.

Os abrigos localizados nos andares, em local sem possibilidade de ventilação permanente, devem possuir porta que evite vazamento para o local ambiente da instalação e devem ser ventilados conforme uma das seguintes alternativas (Figura 19):

a) por aberturas nas partes superior e inferior no interior do abrigo, comunicando diretamente com o exterior da edificação; b) por aberturas na parte superior e inferior conectadas a um duto vertical de ventilação adjacente comunicando as extremidades diretamente com o exterior da edificação, estes com a menor das dimensões igual ou superior a 7 cm.

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1. Abrigo de medidores 2. Lajes da edificação 3. Tubo vertical adjacente que pode correr através de um prisma de ventilação ou embutido na alvenaria da edificação 4. Abertura inferior do tubo adjacente 5. Terminais de exaustão do duto Detalhe 1 - Conexão do duto ao abrigo (ver na norma)

Figura 19: Ventilação de abrigos

3.4 DIMENSIONAMENTO Unidades úteis

CONVERSÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO

kPa bar Kgf/cm² mmca psig

kPa 1 0,01

0,010197

101,971621

0,145038

bar 100

1 1,019716

10197,16213

14,503774

Kgf/cm² 98,0665

0,980665

1 10000

14,223344

mmca 0,009807

0,000098

0,0001

1 0,001422

psig 6,884757

0,068948

0,070307

703,06955

1

30

CONVERSÃO DE UNIDADES DE ENERGIA

quilocaloria (kcal) quilowatt hora (kWh)

quilocaloria (kcal) 1 0,00116222

quilowatt hora (kWh) 860,4206501 1

CONVERSÃO DE UNIDADES DE POTÊNCIA

quilowatts (kW)

quilocaloria/hora (kcal/h)

quilocaloria/min (kcal/min)

quilowatts (kW)

1 860,4206501

14,3403442

quilocaloria/hora (kcal/h)

0,00116222

1 0,016667

quilocaloria/min (kcal/min)

0,0697333

60

1

O dimensionamento deve ser realizado para atendimento dos dois gases combustíveis (GN e GLP), selecionando-se os maiores diâmetros de tubos, trecho a trecho da instalação.

Alternativamente, o dimensionamento pode ser realizado para atendimento exclusivo de GN ou de GLP. As pressões máximas admitidas para condução do GLP nas redes são:

a) para a rede de distribuição interna: 150 kPa; b) para a rede de distribuição interna dentro das unidades habitacionais: 7,5 kPa.

Dados sobre os recipientes transportáveis e abastecidos no local

VOLUME (L)

CAPACIDADE DE VAPORIZAÇÃO

(kg/h)

P-13 31 0,6

P-45 108 1

P-90 216 2

P-125 300 2

P-190 420 3

Poder calorífico inferior (PCI) 24 000 kcal/m3 (20 °C e 1 atm) e densidade relativa ao ar 1,8.

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Utilizar os exemplos fornecidos pela Tabela 06 para estimar a potência nominal dos aparelhos.

Tabela 06: Potência nominal dos aparelhos a gás

Potência nominal dos aparelhos a gás

Aparelhos a gás Características Potência nominal média (kW)

Potência nominal média (kcal/h)

Fogão duas bocas Portátil 2,9 2 494

Fogão duas bocas De bancada 3,6 3 096

Fogão quatro bocas Sem forno 8,1 6 966

Fogão quatro bocas Com forno 10,8 9 288

Fogão cinco bocas Sem forno 11,6 9 976

Fogão cinco bocas Com forno 15,6 13 390

Fogão seis bocas Sem forno 11,6 9 976

Fogão seis bocas Com forno 15,6 13 390

Forno De parede 3,5 3.010

Aquecedor de passagem

6 L/min 10,5 9 000


8 L/min 14,0 12 000


10-12 L/min 17,4 / 20,9 15 000 / 18 000


15 L/min 25,6 22 000


18 L/min 30,2 26 500


25 L/min 41,9 36 000


30 L/min 52,3 45 500


35 L/min 57,0 49 000

Aquecedor de acumulação

50 L 5,1 4 360


75 L 7,0 6 003


100 L 8,2 7 078


150 L 9,5 8 153


200 L 12,2 10 501


300 L 17,4 14 998

Secadora de roupa 7,00 6 020

NOTA Para aparelhos a gás não citados nesta Tabela, como chapas, assadeiras, fritadeiras, churrasqueiras, cafeteiras, aquecedores de água, geradoras de água quente, aquecedores de ambiente, lareiras, máquinas de lavar e secar roupa, geladeiras e freezers, entre outros, deve-

se considerar a informação do fabricante.

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Nos pontos de utilização sugere-se a verificação de oscilações momentâneas de pressão, variando entre mais 15 % e menos 25 % da pressão nominal.

A pressão nominal usual para fogões, fogareiros e aquecedores de água (modelos domésticos) utilizando como gás combustível o GLP é 2,80 kPA.

A perda de carga máxima admitida para trecho de rede que alimenta diretamente um aparelho a gás é de 10 % da pressão de operação, devendo ser respeitada a faixa de pressão de funcionamento do aparelho a gás.

A perda de carga máxima admitida para trecho de rede que alimenta um regulador de pressão é de 30 % da pressão de operação, devendo ser respeitada a faixa de pressão de funcionamento do regulador de pressão.

O diâmetro nominal mínimo admitido nas redes de distribuição interna é ½„‟.

Utilizar a seguinte equação para calcular as perdas de carga em redes com pressão de operação acima de 7,5 kPa:

onde:

Q é a vazão de gás, expressa em metros cúbicos por hora (m³/h); D é o diâmetro interno do tubo, expresso em milímetros (mm); L é o comprimento do trecho da tubulação (normal + equivalente), expresso em metros (m); S é a densidade relativa do gás em relação ao ar (adimensional); PA é a pressão de entrada de cada trecho, expressa em quilopascals (kPa); PB é a pressão de saída de cada trecho, expressa em quilopascals (kPa).

Obs.: pressão absoluta (pressão do ponto mais a pressão atmosférica que é de 101 kPa)

Utilizar a seguinte equação para calcular as perdas de carga em redes com pressão de operação de até 7,5 kPa:

gás natural

glp

onde:

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Q é a vazão de gás, expressa em normal metros cúbicos por hora (Nm³/h); D é o diâmetro interno do tubo, expresso em milímetros (mm); H é a perda de carga máxima admitida, expressa em quilopascals (kPa); L é o comprimento do trecho da tubulação, expresso em metros (m); S é a densidade relativa do gás em relação ao ar (adimensional); PA é a pressão de entrada de cada trecho, expressa em quilopascals (kPa); PB é a pressão de saída de cada trecho, expressa em quilopascals (kPa).

Obs.: pressão absoluta (pressão do ponto mais a pressão atmosférica que é de 101 kPa)

Incluir a perda de pressão devida ao peso da coluna de GLP nos trechos verticais, calculada conforme abaixo :

110318,1 2

gdHP

Onde :

P é a perda de pressão, em kPa; H é a altura do trecho vertical, em metros; dg é a densidade relativa do GLP (adotar 1,8). Utilizar a seguinte fórmula para o cálculo da velocidade:

onde: V é a velocidade, expressa em metros por segundo (m/s); Q é a vazão do gás na pressão de operação, expressa em metros cúbicos por hora (m³/h); P é a pressão manométrica de operação, expressa em quilogramas força por centímetro quadrado (kgf/cm2); D é o diâmetro interno do tubo, expresso em milímetros (mm).

A velocidade máxima admitida para a rede é de 20 m/s.

4. SISTEMA PREDIAL UTILIZANDO GÁS NATURAL

VER RIP DA COMGÁS.

Apostila Sistema Predial de Gas Combustivel - 280811

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