RECAPACITAÇÃO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO [Modo de

Transcrição

BOLETIM TÉCNICO
GUIA PARA LEVANTAMENTO DE DADOS PARA RECAPACITAÇÃO DE LINHAS DE
TRANSMISSÃO ANTIGAS .
PROCEDIMENTOS GERAIS PARA COLETA DE DADOS E ANÁLISE DE FUNDAÇÕES E
ESTRUTURAS EXISTENTES.
1 – OBJETIVO.
2 – CAMPO DE APLICAÇÃO.
3 – CONSIDERAÇÕES GERAIS.
4 – LEVANTAMENTO DAS CARACTERISTICAS ORIGINAIS DO PROJETO
5 - LEVANTAMENTO DAS CARACTERISTICAS ORIGINAIS DE CONSTRUÇÃO
6 - DIAGNÓSTICO AMBIENTAL DA REGIÃO DOS SUPORTES.
7 – LEVANTAMENTO DAS CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO.
7.1 - O histórico de manutenção e operação dos componentes estruturais, constituem
outro
8 – LEVANTAMENTO DAS CONDIÇÕES ATUAIS DOS SUPORTES.
9 – PROGRAMA COMPLEMENTAR DE PESQUISAS
10 – ANÁLISE SUPORTES ANTIGOS.
Contato:
Este Guia de para levantamento de dados para recapacitação de linhas de transmissão antigas faz parte da nossa
apostila de treinamento sobre a Manutenção de Linhas de Transmissão. Preparado por Roberval Luna
[email protected]
www.colunaengenharia.com.br
BOLETIM TÉCNICO
1 – OBJETIVO.
Estabelecer recomendações gerais, para a coleta de informações, inspeção dos suportes e
o tratamento dos dados, visando avaliar a capacidade mecânica das fundações e
estruturas, nas linhas de transmissão com vários anos de operação.
2 – CAMPO DE APLICAÇÃO.
Estes procedimentos se destinam aos estudos de recapacitação das linhas de transmissão,
com tensões acima de 138KV, construídas com suportes metálicos treliçados ou suportes
de concreto armado. Os dados aqui indicados, não se referem aos serviços normais de
rotina das equipes de manutenção ou pequenas intervenções localizadas.
3 – CONSIDERAÇÕES GERAIS.
3.1 - As soluções de recapacitação, não estão limitadas unicamente aos aspectos de
aplicação de novos critérios climáticos ou condições de campo elétrico, tais como a
reconfiguração dos feixes, substituição de cabos, potência natural elevada, etc. Uma
recapacitação pode implicar em modificações de ordem física, nas fundações e estruturas:
relocação de estruturas, acréscimo de torres, inserção de extensões, reforço dos suportes,
modificação dos pontos de fixação, alteração das funções estruturais (suspensão por
ancoragem, por exemplo), etc.
3.2 – O tipo da recapacitação depende das conveniências de cada empresa, cujo
planejamento é feito em função dos cenários econômicos e das alternativas de melhoria
dos sistemas existentes.
3.3 – A maioria dos estudos de recapacitação, envolvem várias áreas do conhecimento
técnico. O sucesso do empreendimento depende do entrosamento entre os diversos
órgãos envolvidos: planejamento, projeto, construção, manutenção e operação.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
3.4 – Esta necessidade de reavaliar as fundações e estruturas, pode decorrer das
seguintes ações de planejamento e projeto:
Rejuvenescimento da linha, visando restaurar as condições originais de resistência
mecânica da mesma e consequentemente a vida útil.
Upgradind da linha, para aumentar a sua capacidade mecânica dos mesmos, em
consequência de um acréscimo nas solicitações atuantes.
Isto ocorre, para atender um aumento na capacidade do transporte de energia, elevação
de clearances, novas condições meteorológicas, substituição de cabos, etc.
Uprading da linha de transmissão, para elevação do seu nível de voltagem, resultando em
ajustamento nas dimensões geométricas dos suportes estruturas ou na capacidade
mecânica das fundações ou estruturas.
3.5 - Ao planejamento cabe indicar as alternativas de melhoria dos sistemas de
transmissão existentes, dentro dos cenários econômicos e energéticos das áreas de
concessão. Ao setor de projeto, cabe desenvolver, detalhar e escolher a alternativa mais
viável.
3.6 - As principais fases dos serviços de recapacitação são as seguintes:
Levantamento das características originais do projeto
Levantamento das características originais de construção
Diagnóstico ambiental da região dos suportes
Levantamento das condições de operação e manutenção
Levantamento das condições atuais dos suportes
Programa complementar de pesquisas
Análise dos suportes antigos
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
4 – LEVANTAMENTO DAS CARACTERISTICAS ORIGINAIS DO PROJETO
4.1 - A primeira etapa de estudo das linhas antigas, consiste numa coleta de dados do
projeto original. Nem sempre será possível coletar todos os dados desejados. Pode ocorrer
que documentos importantes não tenham sido devidamente conservados ou atualizados.
4.2 - Deve-se coletar o máximo de informações possíveis. Quanto maior a quantidade de
dados disponíveis, mais precisa será o diagnóstico do envelhecimento e a estimativa da
confiabilidade estrutural remanescente.
4.3 - Evidentemente, a profundidade e a natureza da coleta, dependerão da finalidade do
estudo. Entretanto, é conveniente que o analista estrutural tenha uma visão global do
empreendimento, não se limitando apenas aos aspectos relacionados com as estruturas ou
fundações que se deseja analisar.
4.4 - Os documentos de projeto mais importantes, de interesse da recapacitação são os
seguintes:
Mapas de localização, situação e planta do traçado
Lista de estruturas
Perfil topográfico da linha
Desenhos de montagem e projeto das estruturas
Esquemas de cálculo/hipóteses de cargo
Memória de cálculo dos suportes
Relatório final de construção
Relatórios de manutenção e operação
Lista de matérias e parafusos.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
4.5 - De um modo geral, as informações de interesse do projetista estrutural, relacionados
com o projeto da linha, são as seguintes:
(A) Dados gerais do sistema de transmissão: nível de tensão elétrica, extensão da
linha, quantidade de estruturas, nível de confiabilidade do sistema, alternativas de
suprimento, etc.
(B) Dados climatológicos de projeto dos para-raios e condutores: temperaturas
adotadas no projeto (máxima, mínima, média, coincidente, etc.), vento de projeto, vento
reduzido, pressões nos cabos, níveis de poluição considerados, etc.
(C) Efeitos sobre o meio ambiente: áreas de desmatamento, sensibilidade a erosões,
modificações na rede de drenagem, etc.
(D) Critérios eletromecânicos da linha: distâncias de segurança, condições de governo,
ângulo de balanço das cadeias, critérios de proteção contra as vibrações eólicas, etc.
(F) Critérios mecânicos de projeto dos suportes: cargas atuantes nas estruturas,
hipóteses de carregamento, esforços nas fundações, fatores de segurança, tempo de
retorno dos efeitos climáticos, níveis de confiabilidade mecânica, modelagem estrutural,
processos de cálculo, parâmetros de resistência dos materiais, etc.
(G) Normalização, legislação e procedimentos de projeto: normas técnicas,
exigências e limitações dos órgãos oficiais, normativos internos, etc.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
5 - LEVANTAMENTO DAS CARACTERISTICAS ORIGINAIS DE CONSTRUÇÃO
5.1 - É importante coletar também, os seguintes dados da linha, relacionados com as
características finais da obra “como construída”:
(A) Características gerais: nome da linha, extensão, tensão de energização, número de
circuitos por fase, número de cabos para-raios instalados, período de construção, etc.
(B) Características dos condutores: código, diâmetro, formação, área da seção
transversal, peso unitário, carga de ruptura, coeficiente de dilatação linear, disposição dos
feixes, etc.
(C) Características dos para-raios: código, diâmetro, formação, área da seção
transversal, peso unitário, carga de ruptura, coeficiente de dilatação linear, disposição dos
cabos, etc.
(D) Características dos conjuntos de suspensão, ancoragem e respectivos
acessórios: tipo, material, passo, diâmetro, número de discos, resistência
eletromecânica, etc.
(E) Características do sistema de amortecedores e espaçadores: dimensões,
detalhes de conexões, eficiência, potência dissipada, etc.
(F) Características da série de estruturas: silhueta, altura, peso, função, gráficos de
aplicação, dimensões geométricas, etc.
(G) Características da faixa de servidão: largura, geologia, topografia, vegetação,
caraterísticas geotécnicas, etc.
(H) Projeto de locação: planta e perfil, localização das torres, numeração e identificação
das torres, progressivas e vãos, detalhes das travessias e obstáculos, etc.
(I) Condições de montagem: especificações de serviço, controle de qualidade, lista de
materiais, observações “como construído”, etc.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
6 - DIAGNÓSTICO AMBIENTAL DA REGIÃO DOS SUPORTES.
6.1 - O estudo da faixa de servidão, dentro da qual os suportes estruturais estão inseridos,
se inicia analisando os mapas temáticos disponíveis: solo, vegetação, climatologia, etc. O
diagnóstico ambiental pode desaconselhar determinadas soluções. As condições de vento,
por exemplo, além de influenciar no cálculo dos esforços mecânicos atuantes, pode ser o
principal motivo de um envelhecimento precoce.
6.2 – Deve-se identificar cada uma das regiões atravessadas, obtendo subsídios junto aos
órgãos especializados ou estações meteorológicas mais próximas dos suportes, sobre
condições climáticas adversas, índices de descargas atmosféricas, zonas de vendavais,
chuvas de granizo, variações bruscas de temperatura, etc.
6.3 - Os microclimas típicos e as fontes de poluição, rurais ou não, encontrados ao longo
do traçado, devem ser mapeados. Posteriormente, tais informações serão correlacionadas
com os diferentes níveis de degradação encontrados.
6.4 - Classificar também o relevo da linha (plano, suave ondulado, ondulado, muito
ondulado e montanhoso) e o grau de rugosidade do terreno (sem vegetação,
vegetação rala, vegetação média, vegetação densa, vegetação muito densa).
6.5 – O ambiente deve ser classificado segundo a sua agressividade: muito suave,
suave, moderado, agressivo, e muito agressivo. A classificação ambiental, tendo
como base a presença ou ausência de contaminantes e pode ser feita de acordo com uma
definição prévia. Exemplo:
Atmosfera rural – regiões pouco agressivas, isentas de poluentes importantes ou
possuindo quantidades inferiores a 20 mg/m2/dia de dióxido de enxofre e menores que
0,30 mg/m2/dia de cloretos.
Atmosfera urbana – regiões densamente povoadas, sem concentração de indústrias com
20 a 100 mg/m2/dia de dióxido de enxofre e menores que 0,30 mg/m2/dia de cloretos.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
Atmosfera Industrial – regiões com grande concentração de indústrias, apresentando
gases de combustão, contendo 100 a 250 mg/m2/dia de dióxido de enxofre e outras
substâncias químicas perniciosas.
Atmosfera marinha – regiões próximas do mar, contendo sais transportados pelo vento
e teores de cloretos superiores a 0,30 mg/m2/dia.
Atmosfera mista – mistura das atmosferas anteriores.
6.6 – A atmosfera pode ainda ser classificada, sob o ponto de vista da corrosividade
atmosférica. Exemplo: Pelo índice de deterioração de Brooks – Id, em função da pressão
de saturação. Sob vapor na temperatura e umidade média, temos a seguinte classificação:
Id = Vx. (H – 65) / 100
Id – índice de deterioração
H – umidade relativa
Vx – pressão de saturação de vapor
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
6.7 - As peças enterradas podem sofrer uma agressividade especifica ou uma
agressividade relativa:
Agressividade especifica - que depende das propriedades físicas, químicas e biológicas
dos terrenos (função da umidade, capacidade de retenção de água, acidez ou alcalinidade,
permeabilidade ao ar ou porosidade, presença de água, presenças de bactérias, etc.
Agressividade relativa – relacionada com a formação de pilhas galvânicas e a circulação
de correntes de fuga.
6.8 – Recomenda-se estabelecer faixas de classificação em função da resistividade - ρ,
para a definição da agressividade solos. Exemplo:
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
6.9 – Os solos devem ainda ser classificados pelo seu potencial de corrosão, de acordo
com outras propriedades. Exemplo:
6.10 - Quando existe uma monitoração de médio ou longo prazo, para o índice ESDD de
contaminação dos isoladores, temos a seguinte classificação:
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
7 – LEVANTAMENTO DAS CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO.
7.1 - O histórico de manutenção e operação dos componentes estruturais, constituem
outro requisito muito importante. Recomenda-se consultar o banco de dados da empresa
concessionária, quanto aos registros de operação e manutenção.
7.2 - Fazer o inventário das falhas ocorridas durante o funcionamento da linha, causas,
consequências, estatística dos acidentes, esquemas das intervenções realizadas nos
suportes, índice de danos ou falhas dos suportes, tempo fora de serviço por saídas
forçadas ou serviços de manutenção programados, modificações introduzidas após o
acidente, etc.
7.3 - É importante conhecer a descrição dos acidentes e o diagnóstico das falhas,
preenchendo a planilha 1 - Levantamento do índice de falha dos suportes:
(Vide Anexo 1 – FICHAS PARA INSPEÇÃO DOS COMPONENTES).
7.4 - Investigar se as falhas estruturais são decorrentes de:
(A) Fenômenos naturais, excedendo as condições climáticas ou mecânicas de
projeto: temperatura, vento extremo, avalanche de terras, enxurradas, recalques do
terreno, etc.
B) Causas não naturais, decorrentes de agentes externos, intencionais ou
acidentais: contaminação industrial, choque de animais, incêndios, poluição rural, queda
de árvores, sabotagem, vandalismo, choque de veículos (equipamentos agrícolas,
aeroplanos ou veículos em geral).
C) Deficiências estruturais, sem que as premissas de projeto tenham sido
excedidas: falhas de fabricação dos materiais, inadequações de projeto, falhas de juntas
ou parafusos, quebra por vibrações ou enferrujamento.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
D) Deficiências dos condutores, para-raios ou ferragens de fixação: efeito cascata
influindo na estabilidade das fundações e estruturas, implicando em falhas parcial ou total
dos suportes.
F) Causas relacionadas com a construção: erros de montagem, processos deficientes
de construção, procedimentos inadequados de ancoragem, cargas verticais excessivas
durante o lançamento, cargas longitudinais excessivas de lançamento ou nivelamento, etc.
(G) Erros de operação e manutenção: processos deficientes de manutenção, aplicação
incorreta de equipamentos, deficiências de operação, etc.
7.5 - Convém conhecer todos os detalhes das falhas estruturais, ocorridas durante a vida
produtiva da linha, tais como: condições ambientais no momento do acidente; eventuais
falhas nas instalações próximas da linha a ser recapacitada; situação das fundações e
estruturas adjacentes, após as falhas analisadas; etc.
7.6 – Utilizando preferencialmente desenhos ou fotografias, verificar se o dano ocorreu por
efeito cascata, com ou sem ruptura de cabo, identificando o componente que deu origem
ao acidente, e a parte do componente que foi danificada.
8 – LEVANTAMENTO DAS CONDIÇÕES ATUAIS DOS SUPORTES.
8.1 - Consiste no processo inicial de investigação das condições físicas atuais dos suportes,
se necessário, com posterior programação de ensaios complementares destrutivos e/ou
não destrutivos.
8.2 - Cada empresa tem a suas normas próprias de investigação. Um programa prévio de
inspeção deve ser estabelecido, em função da natureza do trabalho. A inspeção deve
obedecer a critérios específicos e práticas padronizadas. Para reduzir o nível de incerteza
das informações, as etapas devem ser programadas e executadas por pessoal qualificado.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.3 - Durante a sua vida útil, uma linha de transmissão está condicionada a fatores
dinâmicos. Novas áreas urbanas, travessias e obstáculos são construídos no percurso da
obra, fazendo com que as condições atuais da mesma, sejam bastante diferentes das
condições originais na data de energização.
8.4 - A coleta de dados pode incluir um levantamento topográfico planialtimétrico do perfil,
determinação de cotas, progressivas das torres, vãos de vento reais, vãos de peso reais,
distâncias mínimas de cabo-solo nos vãos críticos, cotas dos pontos de fixação dos
condutores e ou para-raios, catenária atual para a temperatura no momento da medição
de altura cabo-solo, situação dos perfis topográficos laterais, etc.
8.5 – Conforme as necessidades do estudo, deve-se escolher o modelo ideal da inspeção.
As inspeções podem ser aéreas ou terrestres, com ou sem escalonamento das torres,
contínuas em todos os elementos (torre a torre) ou por amostragem, minuciosas ou
expeditas, verificando in loco o estado visual de cada elemento ou perfil estrutural ou por
análise à distância.
8.6 – Um conjunto básico de inspeção, deve conter as seguintes ferramentas e
instrumentos de apoio: trena, teodolito, torquímetro, dinamômetro, micrômetro, medidor
de película do revestimento, megger, binóculo e bicicletas para inspeção dos cabos, e
medidor de altura de cabos.
8.7 - Todas as anormalidades e sintomas de falha, devem ser registradas em formulários
próprios. Para isto, é conveniente estabelecer uma convenção, de modo a identificar
corretamente os elementos da análise. Vide Anexo 2 - CONVENÇÕES PARA
IDENTIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS DA LINHA.
8.8 – Registrar os dados gerais de caracterização do suporte inspecionado, preenchendo a
planilha 2 - Dados gerais e condições de vizinhança: árvores perigosas, ocorrências
de formigueiros ou cupinzeiros, proximidade de erosões, estabilidade de taludes,
condições adversas de drenagem superficial ou acúmulo de água, integridade dos solos
vizinhos, áreas de abatimento do reaterro, risco do tráfego de veículos ou equipamentos
nas proximidades dos suportes, etc.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.9 – Avaliar também as condições dos solos, nos locais das estruturas e fundações. Para
isto, costuma-se adotar dois ou mais padrões básicos, para a resistência dos terrenos não
submersos. Exemplo:
8.10 – Os sintomas de dano ou falha a serem indicados. Podem ser diretos ou indiretos e
localizados ou globais.
8.11 - Os Sintomas localizados – (Planilhas 3 a 8 do Anexo 1) são aqueles que afetam
cada elemento que constitui o suporte, ou seja: perfis, nós, chapas de conexão, postes,
vigas, anéis, etc. Os principais sintomas diretos localizados são: Estes sintomas estão
correlacionados com o grau de importância local de cada elemento, para o equilíbrio
mecânico dos suportes.
Estado de corrosão dos elementos – (planilha n0 3)
Ocorrência de trincas ou fissuras do concreto – (planilha n0 4)
Indícios de ruptura dos elementos – (planilha n0 5)
Indícios de deformação dos elementos – (planilha n0 6)
Estado de deterioração da argamassa de concreto – (planilha n0 7)
Folga ou falta dos elementos do suporte – (planilha n0 8)
8.12 - Os Sintomas globais – (Planilhas 9 a 20 do Anexo 1) são aqueles que afetam as
fundações e estruturas como um todo. Estes sintomas de falha, estão diretamente
associados à confiabilidade subjetiva do suporte:
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
Defeitos de verticalidade do suporte – (planilha n0 9)
Defeitos de alinhamento do suporte – (planilha n0 10)
Defeitos de nivelamento do suporte – (planilha n0 11)
Defeitos de torção do suporte – (planilha n0 12)
Deficiências de tensionamento dos estais – (planilha n0 13)
Estado de corrosão da zona de afloramento – (planilha n0 14)
Integridade do reaterro da fundação – (planilha n0 15)
Condições atuais dos cabos, emendas, cadeias e acessórios – (planilha n0 16).
Quantidade de faltas dos elementos do suporte – (planilha n017)
Indícios de recalque dos apoios – (planilha n0 18)
Estado geral do suporte quanto ao índice de sintomas localizados – (planilha n0 19)
Performance anterior ou índice de falhas do suporte – (planilha n0 20)
8.13 - Tendo como base a experiência existente, o inspetor deve pontuar os sintomas
localizados (de 1 a 5) e globais (de 9 a 20), conforme a importância local de cada
elemento ou grau de confiabilidade subjetiva.
8.14 – Para cada sintoma localizado, o projetista deve indicar a importância local do
elemento inspecionado: elemento sem importância - 1, elemento de pouca
importância - 2, elemento de média importância - 3, elemento de grande
importância - 4 e elemento de importância fundamental - 5. Esta importância local
dos elementos para a estabilidade dos suportes dependerá da modelagem de cálculo da
estrutura.
8.15 – Para cada sintoma global detectado, indicar a influência do estado de conservação
do mesmo sobre a confiabilidade do suporte: componente totalmente confiável - 1,
componente confiável - 2, componente pouco confiável - 3, componente muito
pouco confiável - 4 e componente sem qualquer confiabilidade - 5.
8.16 – Nas estruturas metálicas galvanizadas, o primeiro desgaste ocorre na camada
protetora de zinco. Entende-se como um galvanizado novo, o produto da galvanização
que conserva o seu brilho metálico inicial, apresentando ainda os aspectos típicos de
floreado, acetinado e espelhado.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.17 – Entende-se como galvanizado envelhecido, o produto da galvanização que, após
alguns meses de exposição ao ar, perde a sua aparência inicial, modificando-se de acordo
com o ambiente. Em ambientes secos e areados, os galvanizados adquirem aparência
fosca e acinzentada, devido à formação dos produtos de corrosão impermeáveis,
aderentes, cristalinos e duros. Nos ambientes úmidos e sujeitos a águas estagnadas, os
produtos de corrosão adquirem uma cor branca, são permeáveis, não aderentes e
floculentos.
8.18 – O processo de galvanização envolve várias etapas: decapagem, lavagem, fluxagem,
imersão a quente, e resfriamento. Como ocorre em outros processos industriais, podem
surgir durante zincagem das peças metálicas, defeitos que posteriormente aceleram o
envelhecimento no campo.
8.19 - Os principais defeitos de fabricação da galvanização, responsáveis pela aceleração
do envelhecimento são: áreas com manchas negras ou sem revestimento, rugosidades
generalizadas, bolhas ou gotas de expansão, trincas de tratamento superficial, não
uniformidade de revestimento, excesso de espessura, esfoliações, rebarbas ou escamas,
borras e manchas, falhas de laminação e outras irregularidades.
8.20 - Costuma-se adotar categorias de galvanização. Exemplo:
Normal - espessura maior ou igual a 600gr de zinco/m2, nas regiões de corrosão suave e
muito suave.
Especial - 800 a 1000 gr. de Zinco/m2 nas regiões de poluição grave e muito grave.
8.21 - A perda do revestimento de zinco está relacionada com a agressividade do ar,
distância em relação ao mar, umidade relativa do ar, temperatura ambiente, presença de
partículas em suspensão, teor de gases poluentes, distância para as fontes de poluição,
etc.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.22 – Na falta de dados experimentais, o recobrimento de zinco pode ser avaliado, tendo
como base a seguinte referência da atual de normalização: ASTM A-123, ASTM A-153,
ASTM A-780, ASTM A-384, ASTM A-385, As-386 e NBR-6323. Vide Anexo 3 –
TOLERÂNCIAS DE GALVANIZAÇÃO.
8.23 – A perda ou redução da camada protetora de zinco, vem seguida da corrosão do
aço. A norma brasileira ABNT-NBR MB-722 estabelece 6 diferentes padrões de
enferrujamento das superfícies galvanizadas, conforme o percentual observado nas áreas
afetadas (% percentual da área afetada):
8.24 – A corrosão pode ser classificada de diversas maneiras: generalizada, localizada,
por pites, intragranular, seletiva, sob tensão fraturante ou intergranular,
esfoliação, corrosão galvânica, por correntes de fugas, tipo frestas ou crevice e
corrosão pelo solo. Se possível, o inspetor deve identificar previamente, os tipos mais
comuns de corrosão dos metais (corrosão generalizada, corrosão localizada, corrosão
por pites, e corrosão tipo fenda ou crevice), correlacionados com os diversos graus de
enferrujamento. A corrosão generalizada pode ser classificada da seguinte maneira:
Grau
Grau
Grau
Grau
Grau
1
2
3
4
5
– Sem corrosão ou corrosão imperceptível
– Corrosão suave – até 3% de superfície corroída
– Corrosão moderada – até10% de superfície corroída
– Corrosão grave – até 30% de superfície corroída
- Corrosão muito grave – 50% ou mais de superfície corroída
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.25 – O grau de severidade dos pites de corrosão, depende da densidade dos pontos
corroídos:
Grau
Grau
Grau
Grau
Grau
1
2
3
3
5
–
–
–
–
–
Sem pites de corrosão ou pites imperceptíveis
Pequena densidade de pites
Densidade média de pites
Grande densidade de pites
Densidade exagerada de pites
8.26 - O inspetor deve observar, principalmente, os sintomas de oxidação nas regiões
criticas, tais como: pontos de dobras, zonas de atrito dos furos, chanfros, frestas, bordas
das furações, zonas de amassamento, etc.
8.27 - Verificar o estado do sistema de proteção por pintura, na interface solo-atmosfera e
partes sujeitas à corrosão galvânica. A prática atual recomenda uma pintura na zona de
aeração das fundações, 60 e 40 cm acima e abaixo da linha de afloramento dos stubs ou
outro sistema efetivo de proteção. A camada da pintura de proteção deve ter espessura
variável, conforme a natureza do ambiente e o tipo de revestimento adotado.
8.28 - Os danos de deterioração mais comuns nas estruturas de concreto são:
Fissuramento - aberturas ativas ou inativas provocadas por deficiências estruturais;
Desagregação – aberturas provocadas pela expansão por oxidação das armaduras,
absorção de água e choques mecânicos de elevado valor;
Segregação – vícios de construção, durante as operações de transporte ou lançamento
concreto;
Perda de aderência - entre o concreto e a armadura por oxidação;
Calcinação – enfraquecimento devido ao ressecamento por altas temperaturas;
Movimentos estruturais - provocados por recalques;
Desagregação por agentes químicos – contato direto do concreto com agentes
químicos.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.28 - Os danos de deterioração mais comuns nas estruturas de concreto são:
Fissuramento - aberturas ativas ou inativas provocadas por deficiências estruturais;
Desagregação – aberturas provocadas pela expansão por oxidação das armaduras,
absorção de água e choques mecânicos de elevado valor;
Segregação – vícios de construção, durante as operações de transporte ou lançamento
concreto;
Perda de aderência - entre o concreto e a armadura por oxidação;
Calcinação – enfraquecimento devido ao ressecamento por altas temperaturas;
Movimentos estruturais - provocados por recalques;
Desagregação por agentes químicos – contato direto do concreto com agentes
químicos.
8.29 – Dentre as causas mais prováveis de corrosão das armaduras do concreto armado,
temos as deficiências de fabricação, erros de dosagem, recobrimentos insuficientes,
procedimentos inadequados de transporte e lançamento. Observar nas estruturas de
concreto, se existem zonas de desagregação da argamassa, trincas ou fissuras
prejudiciais, pontos com armadura exposta, etc. Classificar o nível atual de deterioração:
concreto intacto - 1 (sem vestígios de deterioração), pequena deterioração - 2,
deterioração moderada – 3, deterioração grave - 4 e deterioração muito grave - 5.
8.30 – Inspecionar minuciosamente, os componentes associados de interface, possíveis
elementos desencadeadores de efeito cascata, tais como pontos de fixação dos condutores
e para-raios, pontos de estaiamento superior e inferior, cadeias de isoladores, ferragens
de fixação, etc. A integridade das estruturas e fundações depende da confiabilidade destes
elementos. Verificar se há indícios de enfraquecimento nos cabos, emendas, ferragens e
cadeias, tais como: abrasões, desgaste por atrito, fios rompidos, vestígios de corrosão
acentuada, marcas de chamuscamento, pontos polidos de abrasão, etc. Nas estruturas,
atenta para a oxidação das barras, parafusos e conexões, palnuts, etc.
8.31 – As tolerâncias de estabilidades dos suportes durante a construção estabilidade dos
suportes, incluem os erros na locação e montagem propriamente ditos. Vide Anexo 4 –
TOLERÂNCIAS DE LOCAÇÃO E MONTAGEM.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
Exemplo: Para as estruturas autoportantes, podemos ter as seguintes tolerâncias de
verticalidade, alinhamento, nivelamento e torção:
Verticalidade: 3 mm por metro, em relação à altura total da estrutura, ou 0,30 % da
altura H de referencia.
Alinhamento: 10 cm no total, com relação ao eixo da linha.
Torção: 3 mm por metro, em relação à altura total da estrutura. Medida esta feita entre
os extremos da mísula e o plano vertical que passa pelo eixo da linha (nas estruturas de
alinhamento) ou pelo bissetriz do ângulo (nas estruturas em ângulo).
O desvio permitido para a flexão - ∆f dos perfilados, após a instalação dos condutores e
para-raios, deve ser menor ou igual a 0,2 % do comprimento da peça ( ∆f ≤ 0,2% . L ). O
erro de montagem ∆h das seções individuais deve ser menor ou igual a 0,1 % da altura H
de cada painel ( ∆h ≤ 0,1 % . H ).
8.32 -Semelhantemente para as estruturas estaiadas são estabelecidas condições mínimas
de aceitação. Exemplo:
Verticalidade: 6 mm por metro, em relação à altura total da estrutura.
Alinhamento: 10 cm no total, com relação ao eixo da linha.
Torção: 1 grau entre as extremidades das vigas (braços) e o plano vertical que passa pelo
eixo da estrutura (transversal ao eixo da linha) ou a respectiva bissetriz do angulo de
locação (estruturas em alinhamento). Com relação ao efeito de torção dos mastros é
aceitável uma torção aproximada de 6,50 cm para cada mastro e uma torção relativa de
11 cm um em relação ao outro.
O desvio máximo do eixo de cada mastro em relação ao eixo teórico, não poderá ser
superior a L/500, onde L é o comprimento total do mastro. O desvio máximo de qualquer
seção reta, entre seções consecutivas, não poderá ser superior a l/500, onde L é o
comprimento da seção considerada.
8.33 - Na definição das tolerâncias, considera-se como altura total das estruturas, a
distância vertical em metros, medida entre o pé básico nas (torres autoportantes) ou o
ponto de apoio dos mastros nas (torres estaiadas) e o ponto de conexão dos cabos pararaios (face superior da mísula dos para-raios). Os valores das tolerâncias não são
acumulativos.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.34 - Verificar a ocorrência de parafusos soltos no chão, fora da torre. Identificar se os
parafusos são comuns ou por atrito. Medir o torque dos parafusos nas conexões. Os
palnuts e contra-porcas devem estar apertados de 1/2 a 1/3 de volta, após serem
encostados nas porcas. Conferir se o tensionamento dos estais está dentro da faixa ideal
de ajuste recomendada. Verificar se os sintomas de vibração estão relacionados com a
falta ou folga de peças, falta de amortecedores de vibração e a performance dos mesmos
em serviço.
8.35 – A título de comparação, considerar que as normas atuais adotam como referência,
os seguintes valores de torque nos parafusos:
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.36 - As principais normas atuais adotadas no Brasil, de projeto e fabricação das
estruturas metálicas treliçadas, são as seguintes:
Perfis e chapas estruturais: ASTM A6, ASTM A36 e ASTM A572 Gr. 50
Parafusos estruturais: ASTM A394, ANSI B.11, ANSI B.18.2.1, ISO 898-1, ISO 4016 e
ISO 4759/1
Porcas estruturais: ASTM A563 Gr. A, ANSI B.11, ANSI B.18.2.2, ISO 898-2 e ISO 4034
Galvanização: ASTM A123, ASTM A153, ASTM A143, ASTM A385.
Ensaios: ASTM A370, ASTM A90 e ASTM A239.
Fabricação : AISC- Manual of steel Construction
Projeto: ASCE – Manual N0 52
8.37 - Fazer a inspeção dimensional dos perfilados e chapas, conforme desenhos de
fabricação. Se não houver desenhos disponíveis, comparar as medições de campo com os
valores especificados pelas normas atuais. As distâncias mínimas do furo à borda, na
direção perpendicular ao esforço, devem atender ás novas condições mecânicas de
projeto, decorrentes da recapacitação dos suportes. Verificar também as tolerâncias dos
cortes e recortes. No caso do raio de curvatura das dobras, costuma-se aceitar curvaturas
iguais a uma vez a espessura da chapa. Vide Anexo 5 – TOLERÂNCIAS
DIMENSIONAIS.
8.38 - Geralmente, os furos possuem diâmetro de 1,60 mm maiores do que a bitola
nominal dos respectivos parafusos. O inspetor deve verificar os defeitos de ovalização,
perpendicularidade, deformações, rebarbas ou trincas, nas furações dos perfilados e
chapas, usando paquímetros, devidamente aferidos. Para as chapas com espessuras
menores que 8,00 mm, considerar normal uma conicidade de furação de 10% da
espessura. Para chapas superiores a 8,00 mm, a conicidade não deve ultrapassar 0,80mm.
8.39 - Os perfilados apresentam reserva de capacidade mecânica, variável de um para
outro. Se necessário, retirar amostras de campo, para ensaios do material envelhecido,
visando determinar as suas propriedades físicas e químicas: tensão de escoamento,
resistência à compressão, resistência à tração, resistência ao cisalhamento, módulo de
elasticidade, composição química, teor de carbono, etc. Vide Anexo 6 – PROPRIEDADES
FÍSICAS E QUÍMICAS – MATÉRIA PRIMA.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
8.40 – Tomando com base as manchas dos terrenos superficiais, selecionar pontos ao
longo da linha para investigação geotécnica e ensaio característico de agressividade
especifica. Avaliar e classificar subjetivamente o eventual nível de recalque das fundações:
recalque desprezível - 1, recalque dentro do limite aceitável - 2, recalque pouco
acima do limite aceitável - 3, recalque muito acima do limite aceitável - 4 e
recalque exagerado – 5.
8.41 - A vida remanescente dos suportes, pode estar relacionada com política de
manutenção, adotada pela empresa, na linha em foco. Indicar a frequência de inspeção da
linha. Exemplo:
8.42 – Os principais itens de verificação, quanto aos sintomas de danos ou falhas, podem
ser resumidos da seguinte forma:
Condições inseguras de vizinhança – sistemas indiretos.
 Árvores perigosas
 Ocorrências de formigueiros
 Proximidade de erosões
 Estabilidade de taludes
 Condições adversas de drenagem superficial ou acúmulo de água
 Integridade dos solos vizinhos ou áreas de batimento
 Tráfego de veículos e equipamentos agrícolas
 Condições de resistência do terreno
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
Estado dos suportes – sintomas diretos.
 Estado de corrosão dos elementos metálicos
 Estado de deformação dos elementos
 Ocorrências de trincas ou fissuras do concreto
 Indícios de ruptura dos elementos
 Estado de deterioração da argamassa de concreto
 Folga de elementos do suporte
 Defeitos de verticalidade do suporte
 Defeitos de alinhamento do suporte
 Defeitos de nivelamento do suporte
 Defeitos de torção do suporte
 Deficiências de tensionamento dos estais
 Estado de corrosão da zona de afloramento
 Integridade do reaterro da fundação
 Condições atuais de cabos, emendas, cadeias e acessórios.
 Quantidade de faltas de elementos do suporte
 Indícios de recalques dos apoios
 Estado geral do suporte quanto ao índice
Performance anterior do suporte
 Índice de falhas do suporte
8.43 - Esta etapa, deve ser concluída com a elaboração de um relatório de inspeção,
contemplando o sumário dos dados técnicos importantes, coletados na inspeção, incluindo
a reportagem fotográfica das ocorrências.
9 – PROGRAMA COMPLEMENTAR DE PESQUISAS
9.1 - Consiste na execução do programa complementar de investigação, conforme
estabelecido na etapa anterior, com a medição ou estimativa das características e
sintomas, que contribuem para as condições físicas atuais dos componentes.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
9.2 - Este programa de ensaios, deve ser elaborado em função de cada projeto de
recapacitação. A escolha do método de investigação e o número ideal de ensaios,
dependem do material, espessura, propriedades envolvidas, tipo das descontinuidades e
defeitos, quantidade de peças analisadas, fatores econômicos, condições de acesso aos
locais de ensaios, e localização do componente ou peça.
9.3 – O programa básico complementar de pesquisas, pode contemplar ou não os
seguintes ensaios:
FUNDAÇÕES:
 Inspeção visual – análise visual a olho nu ou instrumentos óticos (topógrafos, por
exemplo)
 Ensaios geotécnicos - trado, coleta de amostras, SPT.
 Ensaios de agressividade especifica - técnicas de polarização eletroquímica, umidade,
textura, capacidade de retenção de água, teor de sais solúveis, pH - acidez-alcalinidade
total, potencial redox, resistividade, pesquisa de micro-organismos, monitores de
integridade, medição de taxas de corrosão, etc.
 Ensaios físico-químicos e metalográficos
 Ensaios de corrosão - medidores de película, ensaios de análise química dos produtos
de corrosão, etc.
 Ensaios de carregamento monitorados
 Avaliação analítica / estatística.
ESTRUTURAS:
 Inspeção visual – análise visual a olho nu ou instrumentos óticos
Ensaios físico-químicos e metalográficos - testes mecânicos, raios – x, ultrassom, etc.
 Avaliação do grau de corrosividade atmosférica
 Ensaios de corrosão - medidores de espessura e analise química dos produtos de
corrosão
 Ensaios de carregamento monitorados
 Avaliação analítica / estatística.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
9.4 - Há uma diferença entre descontinuidade e defeito. Uma descontinuidade passa a ser
um defeito, apenas quando ele prejudica o desempenho do elemento, quanto as suas
principais características mecânicas: tensão de escoamento, carga de ruptura, módulo de
elasticidade, etc.
9.5 - Determinadas soluções, sugerem uma seleção dos perfis de aço das estruturas
metálicas treliçadas ou amostras representativas de parafusos, arruelas e palnuts, corpos
de prova do concreto, para ensaios físico-químicos, metalográficos e dimensionais em
laboratórios. Se houver uma massa suficiente de dados, recomenda-se realizar uma
avaliação estatística dos resultados.
9.6 – Os ensaios a serem realizados poderão ser não destrutivos. Exemplo: testes
fundamentados nos fenômenos físicos (ondas eletromagnéticas e ondas mecânicas),
para determinação de problemas originados por tensões residuais de fabricação, vibrações
ou outras solicitações dinâmicas, diferentes tipos de corrosão microscópica,
descontinuidades e defeitos microscópicos, alterações metalográficas e metalúrgicas e
processos indesejáveis de cristalização dos metais.
Por ondas eletromagnéticas:
 Gamagrafia (raios gama) – ondas eletromagnéticas de comprimento de onda muito
curtos
 Emissores de radiação - ASTM E94, ASTM E124, AWS D.1.0, AWS D.2.0, DIN 54111,
API 5LX, API 1104, ASTM E71 (raios x).
 Partículas magnéticas (magnaflux) – detector de defeitos superficiais em materiais
ferromagnéticos - testes com partículas magnéticas: ASTM E138, DIN 54121.
 Ondas eletromagnéticas - testes com partículas magnéticas ASTM E138
 Detector Holiday,
Por ondas mecânicas:
 Ultrassom – propagação de sinais elétricos de curta duração e alta frequência, em
intervalos conduzidos ou sistemas de impulso: geração de impulsos mecânicos: ASTM
E164-65, AWS D.1., AWS D.2.0, ASTM A435, ASTM A388.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
Outros ensaios:
 Inspeção visual
 Ensaio de estanqueidade ou prova hidrostática
 Líquidos penetrantes – utilização de líquidos de baixa capilaridade e alta viscosidade
ASTM E-165
 Análise química, acidez livre, densidade, teor de ferro em ácido clorídrico, analise
química do zinco, etc.
9.7 - Se necessário, realizar ensaios destrutivos. Os ensaios destrutivos mais usuais são os
seguintes:









Tração axial ou excêntrica
Compressão
Cisalhamento
Dobramento
Torção
Dureza
Escoamento
Ruptura
Alongamento
9.8 - A gamagrafia e os métodos acústicos são especialmente úteis em peças de concreto,
para inspecionar o posicionamento das armaduras no interior da argamassa, detectar
vazios e falhas de concretagem. A identificação entre fissuras ativas e inativas é feita
utilizando-se selos de gesso, vidro fino, papel, pintura, etc. Nos casos mais rigorosos
podemos usar escalas graduadas transparentes ou aparelhos apropriados. Dispositivos de
impacto tipo esclerômetro podem ser usados para medir a resistência do concreto
endurecido in loco, ao invés da retirada de corpos de prova para ensaios de laboratório.
9.9 – Pode-se realizar ensaios eletroquímicos, para classificar a agressividade específica
dos solos e determinar as taxas de corrosão, ao longo do tempo, utilizando células de
corrosão em laboratório, bem como a análise química do extrato aquoso, medições de pH,
teor de sulfato, sulfeto, cloreto, bicarbonato, acidez total, capacidade de retenção de água,
valores de resistividade elétrica dos solos, ensaios eletroquímicos, etc.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
 Determinação das taxas de corrosão do aço carbono e do revestimento
 Medições de pH do terreno – acidez ou alcalinidade do meio.
 Potencial de oxirredução do solo
 Analise químicos - sais solúveis formadores de bases: CA++ , Mg++ , Na+ e K+.
 Análise química - sais solúveis formadores de ácidos: CL-, SO4--, e S- Acidez total - H+
 Presença de microrganismos – ação microbiológica
 Propriedades químicas do extrato aquosa
 Propriedades eletroquímicas de cinética dos solos - resistividade elétrica
 Potencial de corrosão em relação um eletrodo padrão Cu S04Cu – potencial redox
proporção de espécies reduzidas e oxidadas do solo
 Capacidade de retenção de água pelo equilíbrio entre as forças gravitacionais e
capilares.
9.10 - Alguns suportes (estruturas e/ou fundações) podem ser selecionados, para
ensaios de carregamento em escala natural, no próprio campo ou estação de testes,
utilizando modernos recursos de monitoração tipo load-cell e ou strain-gages. Exemplo:
Testes de arrancamento e ou compressão de fundações em escala reduzida ou natural
9.11 - Os solos podem ser classificados pelo método visual, segundo o sistema unificado
de classificação – SUCS e a Terminologia de rochas e solos ABNT-NBR 6502. Sempre que
necessário, realizar ensaios geotécnicos de campo e ou laboratório. Os ensaios geotécnicos
são úteis quando necessitamos conhecer as características dos terrenos, nos locais de
implantação das fundações. Os principais recursos geotécnicos de pesquisa disponíveis
são:
 Preparação de amostras para ensaios de caracterização ABNT-NBR 6457. Identificação
de amostras para ensaios ABNT-NBR 7250. Peneiras para ensaios – ABNT-NBR 5734
 Poço de inspeção - Reconhecimento superficial dos solos, análise visual das paredes
ou fundo das escavações e retirada de amostras para ensaios em laboratório (ABNTNBR 9604).
 Sondagem a trado - Para reconhecimento dos solos em profundidade, análise visual
das amostras retiradas, retiradas de amostras para ensaios em laboratório,
determinação do nível de água do subsolo (ABNT-NBR 9603).
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
 Teor de umidade - pelo método do speddy, frigideira, álcool ou secagem em estufa.
 Ensaios de caracterização - dispersão, dilatância, rigidez e resistência a seco ou
determinação do limite e índice de liquidez – ASTM D423-66, ABNT-NBR 6459, limite e
índice de plasticidade – ASTM D424-59-71, ABNT-NBR 7180 e limite e índice de
contração.
 Granulometria por peneiramento - Análise granulométrica dos solos grossos e areias
ABNT-NBR 7181
 Ensaio completo de granulometria e peneiramento - Análise granulométrica dos solos
grossos e finos.
 Ensaio de picnômetro - Determinação da massa específica real dos solos
 Ensaio de compactação (proctor normal) - Determinação do peso específico máximo e
o teor de umidade ótimo para compactação dos solos (ABNT-NBR 7250)
 Sondagem à percussão para simples reconhecimento. Para reconhecimento dos solos
em profundidade, coleta de amostras do subsolo, classificação da natureza das
camadas, determinação da consistência ou compacidade, determinação da taxa
admissível compressão, determinação do nível de água dos terrenos (ABNT-NBR 6484).
 Ensaio de penetração dinâmica (penetrômetro). Para determinação da resistência à
em amostras não confinadas, realização do ensaio de penetração contínua,
determinação indireta da taxa de compressão admissível e estudar a capacidade de
carga das fundações profundas.
 Ensaio de vane-test ou ensaio de palheta. Para determinação da resistência ao
cisalhamento in situ (coesão das argilas).
 Prova de carga direta ou ensaio de placa. Avaliação da taxa admissível à compressão
dos terrenos (ABNT-NBR 6489)
 Ensaio do frasco de areia - Para determinação da densidade natural dos solos “in
situ”.
 Ensaio com cilindro biselado - Para coleta de amostras para ensaios em laboratório,
determinação do grau de compactação do solo natural ou reaterro e obtenção do peso
específico aparente das camadas do terreno.
 Ensaio de compressão simples - Com a determinação da resistência ao cisalhamento
em laboratório (coesão das argilas)
 Ensaio de cisalhamento (compressão triaxial) - Determinação da resistência ao
cisalhamento pelo diagrama de Mohr (coesão e atrito interno dos solos)
 Ensaio de adensamento (drenagem vertical): Estabelecimento da curvas pressões
versus índice de vazio e curvo recalque versus tempo.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
10 – ANÁLISE SUPORTES ANTIGOS.
10.1 – Esta fase final visa avaliar a resistência remanescente, bem como estabelecer as
especificações de recapacitação. Engloba o processo de interpretação das informações
sobre as condições atuais dos suportes, produzidas pela inspeção, além dos dados
históricos de operação e manutenção e o programa complementar de pesquisa. Inclui
também os estudos de viabilidade econômica. Após a análise crítica das informações,
emitir um relatório final.
10.2 - Dependendo do caso, deve-se proceder a uma análise da planta e perfil, para
confirmação de alturas das torres, tirando-se ou não proveito dos clearances existentes e
eventuais folgas de projeto.
10.3 – Novas cargas para verificação do projeto podem ser obtidas ou atualizadas,
considerando os níveis atuais de confiabilidade, segurança e estabilidade mecânica,
exigidos do projeto após a recapacitação. Estabelecer outras hipóteses de cálculo não
contempladas pelo projeto original.
10.4 - É importante conhecer o mecanismo “real” de absorção das cargas, simulando
corretamente a estrutura, e comparando com a sua modelagem original de projeto. As
estruturas antigas, geralmente apresentam imperfeições de cálculo e detalhamento, hoje
abolidas, que se traduzem não linearidades ou efeitos de segunda ordem. É necessário
proceder a uma verificação completa, tanto do cálculo estrutural quanto do detalhamento,
estimando a resistência atual do suporte ou a sua condição de absorver cargas mecânicas
mais elevadas. Verificar eventuais deficiências do projeto original, utilizando processos de
cálculo mais recentes. A análise teórica poderá indicar grupos de perfilados
sobrecarregados ou com reserva de resistência.
10.5 - Na análise estrutural há dois caminhos opcionais:
(A) Adotar as cargas máximas estabelecidas no projeto original, elaborando novos gráficos
de aplicação, para as condições limites de vão de peso - Vp x vão de vento - Vv.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
b) Estabelecer novo cálculo estrutural, tendo como base um carregamento mais realista, e
estimar a performance da torres para novas condições e normas recentes.
10.6 - A análise de confiabilidade pode ser feita utilizando métodos estatísticos analíticos,
apoiados na teoria das probabilidades. O método estatístico sugerido consiste numa
análise comparativa, entre a performance relativa do suporte, antes e após a
recapacitação. A performance relativa é dada pelo quociente entre a probabilidade de falha
do novo projeto e a probabilidade de falha do projeto antigo.
10.7 – Esta análise pode ser feita para cada torre existente, por agrupamento de
estruturas com caraterísticas comuns (vão de vento, vão de peso, classes de angulo,
altura útil, condições do subsolo, graus de deterioração, etc.) ou dividindo a linha em
subtrechos, conforme a caracterização ambiental das áreas atravessadas.
10.8 – Proceder à análise das condições atuais dos componentes metálicos ou concreto,
indicadas pelo inspetor. Averiguar os resultados dos ensaios, para confirmar os parâmetros
atuais de resistência dos elementos estruturais que constituem as estruturas e fundações.
Analisar as tensões de nivelamento, pontos de fixação dos estais, juntas, desgaste de
parafusos e pontos específicos mais vulneráveis.
Proceder à análise dos solos por intermédio dos relatórios geotécnicos, principalmente no
que diz respeito aos solos moles, erosões, nível de água subterrânea e alterações do
mesmo. Estabelecer por superposição de mapas das regiões problemáticas, uma
correlação entre os danos observados e as condições ambientais adversas e/ou
características inseguras de vizinhança.
10.9 - A vida útil da galvanização pode ser estimada utilizando ábacos, em função da sua
espessura de galvanização e da natureza do ambiente. Exemplo: Para uma zincagem
normal de 600 gr/m2 e galvanização de 70 micros, em peças com espessura maior que
6mm, podemos ter a seguinte estimativa de vida útil:
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
10.10 – Há uma perda aproximada de ferro/aço, por mm/ano de operação, que pode ser
tabelada conforme o grau de agressividade do ambiente. Exemplo:
10.11 - A taxa de corrosão média pode ser estimada, conforme o tipo de ambiente
considerado. Exemplo:
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
10.12 - Consultar os relatórios de acidentes e registros fotográficos das ocorrências.
Verificar as soluções de reforço anteriores e as modificações introduzidas nos suportes,
após a sua construção. Analisar o índice de falhas do suporte, e a performance das
proteções anticorrosivas já existentes.
10.13 – Com o envelhecimento do sistema, há um crescente aumento no custo da
manutenabilidade. É indispensável fazer simulações de custo x beneficio, para verificar a
viabilidade econômica dos serviços:
CT = CI + CM + CF
CT – Custo total do investimento
CI – Custo do investimento inicial
CM – Custo de manutenção
CF – Custo para correção de falhas durante n anos
10.14 - O método estatístico não leva em consideração, uma eventual perda de resistência
global da torre, por efeito de envelhecimento dos materiais. Uma segunda fase pode ser
incluída, para tratamento das informações subjetivas do inventário de campo e do
programa complementar de pesquisa. Esta fase procura obter uma confiabilidade final
numérica objetiva, partindo da interação entre as curvas estatísticas das resistências e das
solicitações, procedendo a modelagem dos dados subjetivos da inspeção, pela interação
dos sintomas de falha, de modo a calcular um fator numérico de redução da segurança e
confiabilidade, em decorrência do envelhecimento.
10.15 - Conhecendo-se a pontuação subjetiva dos sintomas de falha, obtidos durante a
inspeção dos suportes, é possível fazer uma avaliação desta influência do envelhecimento
sobre a segurança e a confiabilidade objetiva, adotando-se metodologias alternativas tipo
fuzzy.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
10.16 - A modelagem fuzzy passa pela interação entre as características de gravidade - G
e efeito - E, utilizando matrizes parciais de interseção. Cada sintoma de falha tem a sua
pontuação especifica, associada a uma gravidade - G e a um efeito – E. Quando
classificamos uma peça como praticamente não corroída - pontuação - 1, significa
dizer que dependo da importância local deste elemento do grupo de barras, esta condição
não acarreta nenhum efeito sobre a estabilidade da torre.
10.17 - Por sua vez, a pontuação da confiabilidade final subjetiva, está relacionada com os
sintomas globais e respectivos efeitos das falhas, sobre o comportamento global das
estruturas.
10.18 - A lógica fuzzy pode ser útil para decisões de planejamento, de curto e médio ou
longo prazo:
Curto prazo - Decidir sobre a viabilidade da recapacitação, ao estimar o nível de
confiabilidade do suporte antigo, com base nas informações subjetivas.
Médio ou longo prazo – Para acompanhar a evolução do risco mecânico das linhas ao
longo dos anos, com base nos dados sistemáticos de inspeção.
10.19 – A metodologia probabilistica completa de avaliação do envelhecimento dos
suportes, incluindo a análise dos fatores objetivos e subjetivos das inspeções, pode ser
resumida da seguinte forma:
Análise estatística das solicitações sobre cada elemento do suporte
Análise estatística das resistências de cada elemento do suporte
Determinação da probabilidade de falha, pela interseção da curvas anteriores.
Tratamento das informações subjetivas, pela teoria fuzzy ou outro processo
adequado.
Estimativa do índice de redução da confiabilidade, decorrente do
envelhecimento dos componentes.
Estimativa da nova probabilidade de falha, afetada pelo índice de redução da
confiabilidade.
Contato:
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
12 – ANEXOS
Anexo
Anexo
Anexo
Anexo
Anexo
Anexo
Anexo
1
2
3
4
4
6
7
–
–
–
–
–
–
–
RELAÇÃO DE NORMAS TECNICAS
FICHAS PARA INSPEÇÃO DOS COMPONENTES
CONVENÇÕES PARA IDENTIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS DA LINHA
TOLERÂNCIAS DE GALVANIZAÇÃO
TOLERÂNCIAS DE LOCAÇÃO E MONTAGEM
TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS – MATÉRIA PRIMA
Contato:
Este Guia de para levantamento de dados para recapacitação de linhas de transmissão antigas faz parte da
nossa apostila de treinamento sobre a Manutenção de Linhas de Transmissão.
[email protected]
BOLETIM TÉCNICO
Contato:
[email protected]
CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA
DE EQUIPAMENTOS - COTEQ 1999
AVALIAÇÃO DE ESTRUTURAS ANTIGAS COM BASE NOS DADOS
SUBJETIVOS DE INSPEÇÃO
Roberval Luna da Silva
Programa TOWER - POWER
LINE SYSTEMS INC.
grupo crítico
barra F6
ESTATÍSTICA DAS CARGAS
POR
AGRUPAMENTO DE BARRAS
Grupo
Hipótese Tipo de
Carga média Desvio Padrão
do perfil de carga Solicitação
( dAN )
( dAN )
M2
T1
F6
C1
P4
Hip.II
Hip.IV
Hip. I
Hip.III
Hip. I
Compr.
Tração
Tração
Tração
Tração
4.623
9.860
22.130
3.930
18.320
508
880
3.098
475
1.830
Programa TOWER - POWER
LINE SYSTEMS INC.
grupo crítico
barra F6
ESTATÍSTICA DAS CARGAS
POR
AGRUPAMENTO DE BARRAS
Grupo
Hipótese Tipo de
Carga média Desvio Padrão
do perfil de carga Solicitação
( dAN )
( dAN )
M2
T1
F6
C1
P4
Hip.II
Hip.IV
Hip. I
Hip.III
Hip. I
Compr.
Tração
Tração
Tração
Tração
4.623
9.860
22.130
3.930
18.320
508
880
3.098
475
1.830
RISCO APROXIMADO DE FALHA DA ESTRUTURA
Ponto de projeto
com 10% de risco
S = 22130 daN
Solicitação - S
R
S
R = 32390 daN
Resistência - R
Interseção S x R
Z = R
risco
Risco de falha
- S
não risco
β.Z
β = ( R - S ) / √ σR2 + σS2
β = (32.390 - 22130) / √ 67642 + 30982 = 1,38
PROBABILIDADE DE FALHA DA ESTRUTURA
Tabela de
Gauss
β = 1,38
pf ( barra F6 ) = 1 - ( 0,500 + 0,4162 ) = 0,0838 = 10 - 1,08
pf ( torre)
pf ( barra F6 )
Tempo de
retorno
1
T=
= 12,02 anos
Pf ( linha )
Torre nova
Valores objetivos
EVOLUÇÃO DO RISCO DE FALHA DEVIDO AO
ENVELHECIMENTO DA ESTRUTURA
CONDIÇÕES ATUAIS DAS ESTRUTURAS
mortalidade infantil
( burn - in )
falhas por
desgaste
falhas casuais
fim de vida
( burn - out )
vida útil
limite
superior
HISTÓRICO DE
MANUTENÇÃO
E OPERAÇÃO
falhas
precoces
limite
inferior
Dúvidas
existentes
taxa de falha
Ocorreu o vento de projeto ?
Houve danos ? De que tipo ?
Qual a resistência atual dos componentes ?
Qual a evolução da taxa de falha ?
Qual o risco atual de falha ?
Tempo
distribuição
EVOLUÇÃO DO RISCO DE FALHA AO LONGO DO
TEMPO
Solicitação - S
Resistência - R
R R2
1
S1
RR
2 3
S2
S3
t1 - anos
t2 - anos
R3
t3 -anos
t1 < t2 < t3
pf1 < pf2 < pf3
-
probabilidade de falha - pf
FATORES SUBJETIVOS - CORROSÃO
MATRIZ DE CORRELAÇÃO FUZZY
totalmente
corroída
muito
corroída
corrosão
moderada
pouco
corroída
não
corroída
1,00
0,75
0,50
0,30
0,25
0
1
1,30
2
1,70
3
4
5
TRATAMENTO DAS INFORMAÇÕES
SUBJETIVAS
HISTÓRICO
1965 - Introdução da teoria
( Lotffi Zadeh e outros )
1980 - Técnica de união das informações objetivas e
subjetivas ( Brown )
1990 - Modelagem em linhas de transmissão antigas
( Ibrahim Hathout - Ontário Hydro )
CONCEITUAÇÃO DE CONJUNTOS “FUZZY”
Teoria tradicional
de conjuntos
Informações objetivas
- CRISP -
Teoria dos conjuntos
subjetivos
Informações subjetivas
- FUZZY-
MODELAGEM
FUZZY - FERRAMENTA
DIAGNÓSTICO
DE
Experiência
profissional
Inspeção de
campo
Inspeção de
campo
FATORES SUBJETIVOS DA CONFIABILIDADE
SINTOMAS DE FALHA :
Corrosão
Deformação
Recalque
Fissuramento
etc.
CONDIÇÕES VISUAIS
DA BARRA :
IMPORTÂNCIA LOCAL
DA BARRA :
Não corroída
Pouco corroída
Corrosão moderada
Muito corroída
Totalmente corroída
Ótimas condições
Boas condições
Condições razoáveis
Condição ruim
Péssimas condições
Nenhuma importância
Pequena importância
Importante
Muito importante
Extrema importância
MODELAGEM
GRAVIDADE
FUZZY - FERRAMENTA
DIAGNÓSTICO
E
DE
EFEITO DOS FATORES
SUBJETIVOS
EXEMPLO : fator corrosão
GRAVIDADE :
Não corroída - G1
Pouco corroída - G2
Corrosão moderada - G3
Muito corroída - G4
Totalmente corroída - G5
EFEITO :
Nenhum efeito - E1
Pequeno efeito - E2
Efeito médio - E3
Efeito grave - E4
Efeito muito grave - E5
INTERAÇÃO GRAVIDADE x EFEITO
DE CADA FATOR SUBJETIVO
Conjunto interseção
Pi = Ei
Matrizes de
efeitos - E
U
Matrizes
gravidade - G
Gi
Conjunto união
P = P1 U P2 U .... = U Pi
MEDIDA SUBJETIVA DA CONFIABILIDADE
CONDIÇÕES ATUAIS
DA PEÇA :
Ótima condição - C1
Boa condição - C2
Condição razoável - C3
Condição grave - C4
Condição muito grave - C5
INFLUÊNCIA SOBRE A
CONFIABILIDADE :
Bastante confiável- J1
Confiável - J2
Confiabilidade duvidosa - J3
Não confiável - J4
Totalmente não confiável - J5
INTERAÇÃO ENTRE AS CONDIÇÕES ATUAIS
DA PEÇA x CONFIABILIDADE SUBJETIVA
Conjunto intersecção
Ri = Ci
Matrizes de
confiabilidade subjetiva
U
Matrizes de
condições da peça
Ji
Conjunto união
R = R1 U R2 U .... = URi
CÁLCULO DO FATOR - α DE REDUÇÃO
DA CONFIABILIDADE
EQUAÇÃO FINAL DO FATOR DE REDUÇÃO DA
CONFIABILIDADE SUBJETIVA
(ou aumento da probabilidade de falha ) :
Gravidade - Gi
URi =
Condições finais - Ci
Confiabilidade
subjetiva :
F= UPi x URi
Efeito - Ei
U
U
UPi =
Confiabilidade - J i
Fator de redução da
confiabilidade : @
PROBABILIDADE DE FALHA DA ESTRUTURA
ANTIGA
pf ( torre nova ) = 10 - n
pf ( torre antiga ) = 10 - ( n - α )
1
Estimativa do Tempo de
vida “remanescente”
T=
pf ( torre antiga )

RECAPACITAÇÃO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO [Modo de

Transcrição

Documentos relacionados

pyrocrete 40

CARTAGO MULTIGRADO EP 80W90 e 85W140

outboard 2t

TBP CSL - Polo Films

OUTBOARD 2T

pyrocrete 241

Ficha Técnica

11_Indicator Posts_PT.indd

Cronograma Mensal – Dezembro – 8º Ano Marcian Hoff

Boletim de aquisições 04/2015 - Biblioteca Central do CCS