Text page

O projeto de estação de bombeamento ou de estação elevatória de esgoto

Como deve ser projetada a câmara de sucção (ou poço de sucção) para bomba tipo submersível? Quais são os materiais a serem aplicados na estrutura da câmara de sucção (ou poço de sucção)? Qual deve ser a velocidade no barrilete de recalque? O que se deve levar em consideração no cálculo da altura manométrica? Essas indagações estão sendo apresentadas na NBR 12208 de 10/2020 - Projeto de estação de bombeamento ou de estação elevatória de esgoto — Requisitos.

02/12/2020 - Equipe Target

NBR 12208 de 10/2020 - Projeto de estação de bombeamento ou de estação elevatória de esgoto — Requisitos

A NBR 12208 de 10/2020 - Projeto de estação de bombeamento ou de estação elevatória de esgoto — Requisitos especifica os requisitos para a elaboração de projeto de estação de bombeamento ou de estação elevatória de esgoto.

Acesse algumas questões relacionadas a essa norma GRATUITAMENTE no Target Genius Respostas Diretas:

Como deve ser projetada a câmara de sucção (ou poço de sucção) para bomba tipo submersível?

Quais são os materiais a serem aplicados na estrutura da câmara de sucção (ou poço de sucção)?

Qual deve ser a velocidade no barrilete de recalque?

O que se deve levar em consideração no cálculo da altura manométrica?

Existem alguns elementos necessários para o desenvolvimento do projeto. Por exemplo, a caracterização da estação de bombeamento ou estação elevatória, pontos de sucção e de recalque/descarga, vazão de dimensionamento, características físico-químicas e biológicas do esgoto a ser bombeado ou elevado, níveis de enchente ou inundação no local; o levantamento planialtimétrico cadastral da área da estação de bombeamento ou elevatória com detalhes da vegetação, tipo de pavimento, acesso, obras especiais, indicação das interferências. O cadastro de unidade (s) operacional (is) relacionada (s) à estação de bombeamento ou elevatória e de interferências e as informações ou levantamentos socioambientais, geotécnicos, geológicos e arqueológicos, vazão de outorga, se aplicável.

Importante conhecer os dados físicos e operacionais do sistema de esgotamento sanitário existente; a disponibilidade de energia elétrica; os estudos, planejamentos e projetos existentes correlacionados; os estudo de concepção do sistema de esgotamento sanitário, elaborado conforme a ABNT NBR 9648; os planos diretores do sistema de esgotamento sanitário e demais planos diretores e o plano de urbanização, legislação relativa ao uso e ocupação do solo.

Deve-se levar em conta a restrição ambiental que interfira na área de influência do projeto; o plano de saneamento básico; as condições mínimas de segurança e medicina do trabalho, conforme legislação e normas vigentes; as legislações pertinentes vigentes; os critérios, procedimentos e diretrizes da prestadora de serviço ou contratante do sistema de esgotamento sanitário; e as vazões médias afluentes, inicial e final (Qi e Qf), definidas conforme literatura específica.

As atividades necessárias para o desenvolvimento do projeto são as seguintes: validar o estudo de concepção e/ou realizar estudo técnico, econômico, social, financeiro e ambiental; analisar as instalações do sistema de bombeamento ou elevatória existente, objetivando seu aproveitamento, quando for o caso; avaliar e considerar na solução técnica a restrição ambiental incidente, quando existir; avaliar o acesso a estação de bombeamento ou elevatória; complementar os levantamentos topográficos, as interferências, os estudos geológicos, geotécnicos e arqueológicos, quando necessário; determinar as vazões de projeto do sistema de bombeamento, levando em conta as condições operacionais do sistema de esgotamento sanitário.

Deve-se, também, determinar a altura manométrica; determinar o tipo e o arranjo físico da elevatória; dimensionar a casa de bombas, quando aplicável; selecionar os equipamentos de movimentação de carga e serviços auxiliares; determinar os sistemas de acionamento, medição e controle; determinar o traçado das tubulações de sucção e recalque; dimensionar e selecionar o material das tubulações de sucção e recalque; avaliar os diferentes materiais aplicados (conjunto motor-bomba, componentes, equipamentos, tubulações), de modo a compatibilizar as melhores soluções técnicas e econômicas com tempo de vida útil requerido no estudo e/ou projeto; dimensionar a câmara de sucção ou poço de sucção, quando necessário; elaborar as especificações dos equipamentos, das conexões e das tubulações; estudar os efeitos dos transitórios hidráulicos e selecionar o (s) dispositivo (s) de proteção do sistema; avaliar a resistência mecânica das partes componentes do sistema de bombeamento ou elevatória às ações internas e externas atuantes; detalhar as etapas de implantação; detalhar a interdependência das atividades e o plano de execução das obras, otimizando o tempo de paralisação do sistema, quando necessário; e prever a implantação de dispositivos que permitam os procedimentos de limpeza, esgotamento, drenagem, estanqueidade, by-pass, da estação de bombeamento ou da elevatória.

É importante compatibilizar o projeto da estação de bombeamento ou elevatória com os demais projetos complementares [arquitetônico, estruturais, hidrossanitários, elétricos (inclusive iluminação), eletromecânicos, automação, monitoramento, instrumentação, ventilação, acústica, combate a incêndio, inspeção, urbanização, acessos, segurança]. Os elementos que devem compor o projeto são os seguintes: memorial descritivo e justificativo, contendo os estudos, cálculos realizados, simulações hidráulicas; peças gráficas do projeto, em escalas adequadas, atendendo às normas técnicas aplicáveis e às recomendações e padronizações da prestadora de serviço ou contratante; orçamento detalhado das obras, conforme etapas determinadas para a implantação; as diretrizes operacionais contendo o plano de operação e controle previsto para o sistema de bombeamento ou elevatória, detalhamento das vazões máximas e mínimas operacionais, quando aplicável; e as diretrizes para pré-operação, comissionamento e/ou operação assistida, quando aplicável.

Para a determinação do local adequado para a implantação da estação de bombeamento ou elevatória, devem ser levados em consideração os seguintes fatores, de importância ponderada em função das condições técnicas e econômicas de cada projeto: desnível geométrico, o menor possível; as características morfológicas; o traçado da linha de recalque, conforme a NBR 16682; buscar o menor possível tecnicamente; desapropriação, legalização de áreas; os acessos permanentes e que permitam a movimentação do transporte para a manutenção; as proteções contra enchentes, inundações e enxurradas; a estabilidade contra erosão; a disponibilidade de energia elétrica; o mapeamento, identificação, adequação da solução técnica a ser adotada em função das interferências levantadas em campo, projeto de remanejamento das interferências; e o impacto quanto à produção de ruídos e/ou vibrações, emissão de odores, atendimento ao zoneamento e uso de ocupação do solo, harmonização da obra com o ambiente circunvizinho.

O local da estação deve ter a segurança contra assoreamento no ponto de lançamento de efluente, proveniente do sistema de recalque, e na região próxima a este ponto; o Net Positive Succion Head (NPSH) ou o potencial energético disponível no local, que é resultante da pressão atmosférica no local, menos ou mais o desnível geométrico da sucção, pressão de vapor e perda de carga na sucção e ele deve ser determinado considerando o nível mínimo operacional na câmara de sucção (positivo ou negativo), a temperatura ambiente média e a altitude do local onde será implantada a estação de bombeamento ou elevatória; e a disponibilidade de área para ampliações futuras, quando necessário.

Quanto aos elementos topográficos, geotécnicos, geológicos e arqueológicos na área de abrangência da estação de bombeamento ou elevatória a sua determinação dos levantamentos a serem efetuados deve ser precedida de inspeção de campo. Para a locação da estação de bombeamento ou elevatória, os levantamentos topográficos devem ser planialtimétricos cadastrais em extensão, detalhamento e precisão, permitindo no mínimo: mostrar: os limites de propriedades e benfeitorias existentes, com indicação dos proprietários; os níveis máximos observados em corpos de água superficiais; os tipos de vegetação, os usos do solo e a exploração do subsolo; os tipos de pavimento, indicação e mapeamento das interferências superficiais e do subsolo.

Igualmente deve-se justificar: a posição adotada; as obras especiais; além de se indicar as vias de acesso para a implantação, operação e manutenção da estação de bombeamento ou elevatória. As sondagens devem ser em número, tipo e profundidade que permitam determinar a fundação da estação de bombeamento ou elevatória, determinar o nível atual do lençol freático e elaborar o projeto das obras especiais, permitindo estabelecer o processo de escavação, a fundação e demais elementos estruturais. As interferências não visíveis devem ser levantadas a partir das informações existentes nos projetos e cadastros, pelo acesso à câmara e/ou à caixa de inspeção existente, por meio de levantamento topográfico, da realização de furos de sondagem, de prospecção eletromagnética.

Se houver um sistema de bombeamento existente, deve-se avaliar essas instalações do sistema de bombeamento existente e seu ciclo operacional, elaborando diagnóstico que permita a sua otimização e adequação técnica. Na elaboração de novos estudos e projetos, as partes com aproveitamento total e/ou parcial existentes devem satisfazer as condições desta Norma ou adaptar-se a ela, mediante alterações ou complementações. Deve ser analisado o impacto do sistema projetado sobre as instalações existentes.

Devem ser levantadas as características hidráulicas e morfológicas das instalações existentes e a serem projetadas das seguintes unidades construtivas descritas a seguir. Do lançamento de efluente em rio, mar, compreendendo: os perfis de fundo do rio no local do lançamento, por meio de no mínimo três seções batimétricas, distanciadas em no máximo 20 m entre si ou conforme necessidade local determinada pela prestadora de serviço ou contratante para avaliação da situação local; os níveis máximos (cota de enchente e nível de inundação); a cota do fundo do canal ou da tubulação no ponto de lançamento; as características do efluente, condicionantes para atender à legislação aplicável; a velocidade da água no local do lançamento; as obras complementares projetadas; e a dispersão do efluente no leito do rio, no mar.

Quanto à vazão para dimensionamento, deve atender ao horizonte do estudo ou do projeto, que deve ser estabelecido por critério técnico da prestadora de serviço ou contratante responsável pelo sistema de esgotamento sanitário. O índice de perda total (real e aparente) deve ser considerado na vazão, levando em consideração as metas resultantes das ações e dos planos de controle e redução de perdas da prestadora de serviço ou contratante do sistema de abastecimento e sua evolução no horizonte do estudo ou do projeto.

Os coeficientes k1, k2 e k3 devem ser obtidos a partir dos dados existentes da localidade. Quando da inexistência de histórico, adotar valores explicitados na literatura específica. Deve ser verificada a condição operacional para a vazão máxima afluente de horizonte do estudo ou do projeto e mínima de início de operação, as vazões afluentes inicial e final (Qi e Qf), considerando a (s) etapa (s) intermediária (s), conforme estudo e/ou projeto em desenvolvimento, avaliadas atendendo aos critérios da NBR 9648, NBR 9649 e NBR 12207, e a operação horossazonal relacionada à eficiência energética.

A contribuição de tempo seco deve ser considerada, quando existente. O dimensionamento e a análise do funcionamento global do sistema hidráulico devem ser realizados por simulações hidráulicas, que garantam as vazões, pressões e velocidades, e incluam o estudo das condições operacionais da estação de bombeamento ou elevatória projetada e/ou existente, se houver, e sua influência no sistema ao qual é interligada. Deve ser estabelecido o procedimento operacional do sistema de bombeamento, avaliando o período de parada e partida, considerando os períodos de manutenção e limpeza, disponibilidade de energia elétrica, vazões mínimas operacionais, aplicação de conversor de frequência, visando a otimizar o volume da câmara de sucção e compensação entre pequenas e grandes vazões.

Devem ser determinadas as cotas piezométricas, máxima e mínima, na extremidade de jusante da estação de bombeamento ou elevatória, a partir dos dados do cadastro, dos levantamentos topográficos, do projeto existente. Devem ser previstos espaços livres entre paredes, pisos e tubulações, visando a facilitar o acesso, o manuseio e a movimentação dos equipamentos e das ferramentas, com o objetivo de reduzir riscos de acidentes e custos pela demora na manutenção.

Recomenda-se prever sistema de bombeamento adicional de pequeno porte para o enchimento de linhas de recalque longas e/ou de grandes diâmetros. Pode ser previsto canal afluente a montante da câmara de sucção, para as seguintes finalidades: reunião de contribuições; regularização do fluxo; canal de desvio (by-pass) e/ou dois canais de entrada, sendo um principal e um reserva; instalação de extravasor; instalação de comportas; instalação de dispositivos para medição; inspeção e manutenção.

Deve ser considerado para o dimensionamento do canal afluente ou tubulação afluente a velocidade mínima de 0,40 m/s para vazão afluente inicial. O Anexo A estabelece requisitos específicos para o dimensionamento do canal afluente para elevatórias de menor porte. Na entrada da estação de bombeamento ou elevatória, deve-se prever a instalação de dispositivo para remoção de sólidos grosseiros, por meio de grades, cesto, peneira ou triturador, de acordo com a NBR 12209 e/ou as orientações indicadas pela prestadora de serviço ou contratante ou fabricante do equipamento.

Em estação de bombeamento ou elevatória projetada em local que exija especial atenção, como em área de manancial, parques, entre outros, recomenda-se instalar sensor de nível a montante do dispositivo para orientação e determinação da frequência de limpeza. Em estação de bombeamento ou elevatória de maior porte, recomenda-se a utilização de equipamentos mecanizados para facilitar a operação do dispositivo. O Anexo A estabelece requisitos específicos para o dispositivo para remoção de sólidos grosseiros para elevatórias de menor porte.

Deve-se prever equipamentos para condicionamento dos detritos (caçamba ou outros) com volume suficiente para comportar resíduos de um dia, devidamente fechados para evitar mau cheiro, insetos e roedores, acúmulo de água de chuva. Os resíduos gerados podem ser destinados a aterros sanitários municipais ou regionais, devidamente licenciados e/ou gerenciados por terceiros, obedecendo aos critérios e requisitos estabelecidos em legislação aplicável.

Na entrada da estação de bombeamento ou elevatória, em função do tipo de solo, do material da tubulação da rede coletora, da profundidade de chegada e das condições operacionais, deve-se prever dispositivo para remoção de areia conforme a NBR 12209 e as orientações indicadas pela prestadora de serviço ou contratante ou fabricante do equipamento. Quando instalados, devem ser localizados após o dispositivo para remoção de sólidos.

O dispositivo para remoção de areia/desarenador pode ser dispensado, quando for comprovado que o transporte de sólidos sedimentáveis não é prejudicial ao sistema de recalque. Em caso de estação de bombeamento ou elevatória com profundidade superior a 5 m verificar a possibilidade de instalação de PV com degrau para reduzir a areia em movimento no processo antes da estação, visando a facilitar o processo de instalação, manutenção e limpeza. O PV com degrau para reduzir a areia em movimento no processo pode ser aplicado para menores profundidades, desde que atenda às condições técnicas exigidas na NBR 12209 e desde que seja aprovado pela prestadora de serviço ou contratante.

O Anexo A estabelece requisitos específicos para o dispositivo para remoção de areia para elevatórias de menor porte. O dispositivo para remoção de areia deve ter dimensões mínimas que permitam livre acesso para limpeza e manutenção do dispositivo, depósito da areia em função da velocidade, do volume de material carreado e da frequência de limpeza. Prever dispositivo que possibilite o monitoramento da velocidade, a jusante dele, por meio de calha Parshall ou vertedor.

O dimensionamento da câmara de sucção ou do poço de sucção deve ser calculado, atendendo à literatura específica aplicável e à ANSI/HI 9.8. O volume útil mínimo da câmara de sucção ou do poço de sucção deve ser calculado, considerando: vazões afluentes inicial e final (Qi e Qf); vazão de operação; submergência mínima; quantidade de conjunto(s) motor-bomba (s) a ser (em) instalado (s); número de acionamentos, intervalo de partidas; metodologia de cálculo para cada tipo de bomba conforme literatura específica; condições de contorno operacional; orientações indicadas pela prestadora de serviço ou contratante ou fabricante do equipamento.

Recomenda-se projetar as bombas com o número de partidas máximas por hora inferior ou igual a 5. O Anexo A estabelece requisitos específicos para o dimensionamento do volume útil da câmara de sucção para elevatórias de menor porte. Deve ser o menor tempo de detenção possível e, portanto, eventuais folgas nas dimensões da câmara de sucção ou poço de sucção devem ser eliminadas. O maior valor recomendado é de 30 min.

A forma e as dimensões da câmara de sucção não podem prejudicar o desempenho das bombas e as condições de operação, permitir o fluxo hidráulico em qualquer bomba de maneira uniforme, estável e livre de formação de vórtices e ar arrastado, a distribuição controlada da vazão. A câmara de sucção não pode ter caminhos preferenciais, zonas mortas, esgoto parado. A adoção da forma e dimensão deve atender aos requisitos estabelecidos na ANSI/HI 9.8.

A falta de uniformidade por meio da conexão de entrada pode resultar em bombas que não operem em condições ideais de projeto e com menor eficiência hidráulica. A forma e as dimensões da câmara de sucção devem ser determinadas quando selecionado (s) o (s) conjunto (s) motor-bomba (s) e estabelecidos o sistema operacional das bombas e as despesas operacionais, incluindo a energia elétrica, ao longo da vida útil do sistema.

A forma e as dimensões da câmara de sucção devem ser determinadas a partir do volume útil calculado e respeitando os seguintes requisitos: atender ao tempo máximo de detenção; a entrada de esgoto na câmara de sucção deve ser projetada de modo que haja quebra de velocidade por meio físico adequado, não permitir descarga livre na entrada; na câmara de sucção, a velocidade de aproximação para a tomada de esgoto não pode ser superior a 0,60 m/s; o fundo da câmara de sucção deve ter declividade para o ponto de saída, a fim de facilitar sua limpeza. Em elevatória de menor porte, com área de base total igual ou inferior a 8 m2, o fundo da câmara de sucção pode ser executado sem declividade.

Deve-se avaliar a necessidade de instalação de escada para acesso na câmara de sucção, atendendo às recomendações da prestadora de serviço ou contratante; avaliar a necessidade de guarda-corpo ou outra estrutura, garantindo a segurança nas operações de montagem, desmontagem, manutenção; prever acesso (s) operacional (is) por meio de abertura (s) para entrada de pessoal e/ou equipamentos compatíveis com as dimensões do sistema, ou atender à orientação da prestadora de serviço ou contratante; as dimensões das câmaras devem ser projetadas para permitir o acesso para limpeza e manutenção.

Deve-se prever como executar a drenagem da câmara de sucção; prever ventilação na câmara de sucção para eliminação de gases, equalização de pressão entre a câmara de sucção e o ambiente externo da estação de bombeamento ou elevatória, compatível com a necessidade e o porte da estação de bombeamento ou estação elevatória, atender aos requisitos estabelecidos na NBR 16577 quanto ao espaço confinado e à legislação em vigor, e atender à NBR IEC 60079 quanto à utilização de equipamentos em atmosferas explosivas. O Anexo A estabelece requisitos específicos para a ventilação na câmara de sucção de elevatórias de menor porte. Deve-se atender à legislação em vigor.

FONTE: Equipe Target

Baseado nos documentos visitados

Normas recomendadas para você

Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público — Procedimento
NBR12218 de 05/2017

Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público — Procedimento

Máquinas elétricas girantes - Parte 1: Motores de indução trifásicos - Requisitos
NBR17094-1 de 04/2018

Máquinas elétricas girantes - Parte 1: Motores de indução trifásicos - Requisitos

Projeto de estruturas de concreto — Procedimento
NBR6118 de 04/2014

Projeto de estruturas de concreto — Procedimento

Máquinas elétricas girantes - Parte 2: Motores de indução monofásicos — Requisitos
NBR17094-2 de 03/2016

Máquinas elétricas girantes - Parte 2: Motores de indução monofásicos — Requisitos

Máquinas elétricas girantes - Parte 4: Motores de indução monofásicos — Métodos de ensaios
NBR17094-4 de 03/2016

Máquinas elétricas girantes - Parte 4: Motores de indução monofásicos — Métodos de ensaios

Espaço confinado — Prevenção de acidentes, procedimentos e medidas de proteção
NBR16577 de 03/2017

Espaço confinado — Prevenção de acidentes, procedimentos e medidas de proteção

Instalações elétricas de média tensão, de 1,0 kV a 36,2 kV
NBR14039 de 12/2021

Instalações elétricas de média tensão, de 1,0 kV a 36,2 kV

Atmosferas explosivas - Parte 0: Equipamentos - Requisitos gerais
NBRIEC60079-0 de 11/2020

Atmosferas explosivas - Parte 0: Equipamentos - Requisitos gerais

Projeto e execução de fundações
NBR6122 de 03/2022

Projeto e execução de fundações

Projeto de adutora de água - Parte 1: Conduto forçado
NBR12215-1 de 11/2017

Projeto de adutora de água - Parte 1: Conduto forçado

Instalações elétricas de baixa tensão
NBR5410 de 09/2004

Instalações elétricas de baixa tensão

Projeto de estação de bombeamento ou de estação elevatória de esgoto — Requisitos
NBR12208 de 10/2020

Projeto de estação de bombeamento ou de estação elevatória de esgoto — Requisitos

Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário - Procedimento
NBR9648 de 11/1986

Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário - Procedimento

Projeto de poço tubular para captação de água subterrânea — Procedimento
NBR12212 de 09/2017

Projeto de poço tubular para captação de água subterrânea — Procedimento

Projeto de linha de recalque para sistema de esgotamento sanitário - Requisitos
NBR16682 de 06/2018

Projeto de linha de recalque para sistema de esgotamento sanitário - Requisitos

Projeto de interceptores de esgoto sanitário
NBR12207 de 06/2016

Projeto de interceptores de esgoto sanitário

Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário - Procedimento
NBR9649 de 11/1986

Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário - Procedimento

Máquinas elétricas girantes - Parte 3: Motores de indução trifásicos - Métodos de ensaio
NBR17094-3 de 04/2018

Máquinas elétricas girantes - Parte 3: Motores de indução trifásicos - Métodos de ensaio