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EPANET

EPANET é um programa de computador licenciado como domínio público para simulação de sistemas de distribuição de água. O software contém dois módulos integrados, que calculam a solução para o sistema hidráulico de redes pressurizadas e permitem rastrear constituintes reativos e não reativos dentro do sistema. A primeira versão do programa surgiu em 1993.

Artigo publicado na revista Hydro em janeiro/2015. Mostra como realizaram a modelagem hidráulica com a ferramenta EPANET. Para acessar diretamente selecione aqui. Está na página 40.

 

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Neste vídeo é apresentado como se comportam as pressões na rede com os transientes hidráulicos ocasionados em caso de queda repentina de energia.  http://youtu.be/jlK4UmwwDI8

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Neste trabalho desenvolveu-se um programa computacional para a análise do Golpe de Aríete em adutoras, utilizando-se do Método das Características e das equações características de equipamentos normalmente encontrados nos sistemas hidráulicos. Procurou-se desenvolver um programa de fácil utilização e que possibilite o usuário visualizar o comportamento das ondas de sobrepressão e subpressão decorrentes do fenômeno transitório, além de verificar a influência do reservatório hidropneumático e da válvula de alívio como dispositivos de alívio do golpe de aríete. Aplicou-se o modelo computacional nos seguintes casos: Estudo dos transientes hidráulicos em um sistema provocados pelo desligamento do conjunto moto-bomba; Análise da eficiência do reservatório hidropneumático e da válvula de alívio como mecanismos de atenuação do golpe de aríete; Análise da influência do momento de inércia das massas girantes do conjunto moto-bomba no transitório hidráulico. O programa computacional desenvolvido apresentou resultados bastante satisfatórios na análise do golpe de aríete, possuindo uma interface de fácil utilização e visualização dos resultados. Esse fato é fundamental para que os projetistas e estudantes compreendam o comportamento do fenômeno.   Para  continuar  lendo, selecione  aqui: http://www.lenhs.ct.ufpb.br/html/downloads/serea/trabalhos/A19_33.pdf

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Como esta metodologia pode ser boa comparada com o método de características e comparando com as mensurações em campo.

Agora está sendo apresentado a comparação entre o que foi aprendido na universidade, com o que foi aprendido em campo. Foi passado um vídeo do rompimento de uma rede com muita pressão. O que foi comparado foi que em campo os conhecimentos foram muito maiores do que o da Universidade, quando pode-se associar os conhecimentos teóricos com os práticos de campo.

Mostrado do grande acidente em Meredale, e outro na Índia onde a água levantou 21 metros.

Foram mostrados exemplos na área de aviação, nuclear e lançamento de foguetes. Foi mostrado um modelo de tubulação de água de 400 mm em uma plataforma de lançamento de foguetes. Existiam válvulas que abriam em 1 segundo. Necessitavam prever os resultados. Conseguiram prever os resultados, quando compararam com os medidos. O que ocorre na maioria das ferramentas de modelação é que elas prevêem pressões mais alta que na realidade.

Mostrados os resultados da cidade de Lexicom em uma tese de mestrado, onde os dados foram comparados nos cálculos dos transientes com os mensurados, mostrando a proximidade entre eles. Sabiam que ar penetraria nas estações de bomba.

Cidade de Rockville, com 46 mil consumidores, foram avaliados os dados de pressão comparados com sistema SCADA, mostrando também que os cálculos foram muito próximos dos observados.

Mostrado o exemplo da África do Sul de 67 km de dutos, com controle por GPS em campo, onde o modelo em campo foi muito próximo o calculado.

Mostrado caso de 20 km de redes de 600 mm de redes onde a pressão calculada era muito alta e verificada em cálculo sem muita calibração e também em campo, com muita semelhança.

Foi mostrada a comparação com outro software com WANDA com o WCM - Pipe 2000:Surge.

Comparado com Hammer com o WCM e também obtiveram resultados idênticos.

MOC-HAMMER levou 26.5 minutos e o WCM 1.7 minutos para completar o cálculo.

Para colocar um delta de tempo de 0.01s levou 2 dias calculando.

Mostrado o caso de Sohar, Oman. 15 km de tubulações de 1.200 mm.

Mostrado projeto em Sripadsagar LIS na Índia.


Mostrado projeto em Abu Dhabi. Um sistema complexo de distribuição, mostrando a elevação juntamente com as tubulações. Neste caso existiu uma diferença de 12 metros e pressões negativas em algumas regiões, representando a contaminação possível nestas localizações.
Fizeram o rastreamento de cloro de forma a ter uma maneira bem clara para proteger o sistema de dutos.

A principal diferença do método de características MOC x WCM. A proteção de picos não é uma coisa simples, é um monstro. Posso ter uma estação de bombas com diversas características em cada bomba e é necessário saber lidar com tudo isso para evitarem-se os transientes.

Existe mais complexidade na forma de operar uma válvula de retenção. Se uma linha de rede é plana é de uma forma, se é uma linha descendente, é outra a forma de fechamento. No vídeo apresentado o disco de fechamento, fecha devagar inicialmente, pois não há muita força sobre ele, mas fecha-se rapidamente quando existe maior força. Por isso existe uma complexidade na configuração de válvulas de retenção.

Para obterem-se resultados melhores, para se captar um colapso é necessária uma freqüência as vezes de 1.000 Hz, na Índia começaram a captar a 100 Hz, é recomendado que seja captado a 500 Hz.

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Foram mostrados exemplos de uma onda gerada após o fechamento de uma válvula ou mudança em uma bomba, que vai até um ponto de junção gerando transientes em tubulações adjacentes e voltando e se chocando umas com as outras.

Quando tratamos dos conceitos que aprendemos para os cálculos é muito simples, mas na prática não é.

Passou a ser apresentado o mapa de uma cidade com as tubulações e os cálculos dos transientes através de softwares que serão apresentados.

Em um exemplo de 5 nós e 4 tubulações apenas, foram necessários métodos com 34 e 295 cálculos respectivamente.
Mas por que temos que nos importar com isso?

Quando falamos em um sistema de água potável de uma cidade. Apresentada uma cidade com 13.000 trechos de rede.

Foram apresentados estudos de caso utilizando-se de 15 a 864 pontos interiores, sem que fossem apresentados benefícios nos cálculos com estes pontos interiores.

Concluiu-se que os picos de pressão podem ser gerados por operação de bomba, isto já sabemos. Os transientes podem causar muitos problemas no sistema de distribuição. Portanto é importante realizar uma modelação dos picos de pressão.

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Alguns fatos com relação ao saneamento e a falta de água iminente
GeoSan
Fato 1 - Tem-se verificado que, com algumas exceções, a maioria das empresa de saneamento possuem seu cadastro de redes de água baseado papel ou arquivos CAD, que não permitem a conectividade entre os trechos de redes e exportação para simulação hidráulica com todas as suas informações. Fato 2 - Não existe em geral um cuidado com o processo de atualização das tubulações, são desenhos de projeto onde as redes de água vão sendo modificadas em campo, os buracos abertos sem a anotação dos diâmetros, distância da testada e profundidade, perdendo a única oportunidade de atualizar o cadastro técnico a fechar o buraco da obra em questão. Fato 3 - Em geral em muitas empresas municipais e estaduais ...
Mensagem de final de ano da NEXUS - venha participar conosco e crescer
GeoSan

Final de ano, época de reflexão e mensagem de final de ano. Venha participar conosco na construção de novas tecnologias de geoprocessamento para empresas de saneamento em 2015. Um bom final de ano a todos e um ano de 2015 repleto de realizações.

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Integração Empresa - Escola
GeoSan

Ocorreu na semana passada no Centro Empresarial I, onde encontra-se a NEXUS, o evento que apresentou aos empresários do Parque Tecnológico, as ações de integração entre empresa e universidades e escolas técnicas. A NEXUS já vem experienciando esta parceria com junto aos alunos da FATEC, onde nossas inovações em desenvolvimento de software de mapeamento para o setor saneamento, incentiva esta integração.

 

 

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