Resistência Materiais

RESUMO[pic 1]

Este trabalho apresenta um projeto capaz de identificar a posição do surgimento de descontinuidades que podem ocorrer em sistemas de combate a incêndio. O projeto é desenvolvido com base na detecção da perturbação do transiente hidráulico, que é consequência de uma onda mecânica propagada ao longo da rede hidráulica devido à diferença de pressão gerada no surgimento do vazamento.

Para elaboração do projeto foi utilizado a placa MSP-EXPFG4618/F2013 fabricada pela Texas Instruments, o microcontrolador utilizado, MSP430FG4618, pertence à família 4 do MSP430 de 8MHz, controlador de LCD e arquitetura Von-Neumann (com barramento de endereçamento compartilhado entre a memória de programa e dados). Desta forma o circuito de processamento composto pelo conversor AD, a lógica de cálculo e o display ficará concentrado na placa de experimento, e assim irá informar a posição aproximada do vazamento em um sistema de combate a incêndio.

Palavras-chave: Sistema de Incêndio, Vazamento, Detecção automática de vazamentos, Transiente de Pressão.

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OBJETIVO DO TRABALHO[pic 4]

Por meio deste projeto, pretende melhorar ou minimizar os problemas causados pelo surgimento de descontinuidade em tubulações.

Apresentar um equipamento capaz de identificar a localização aproximada de vazamentos que podem ocorrer em sistemas hidráulicos, mais especificamente sistemas de combate a incêndio, e fornecer projeto de aplicação em situação real.  

Todo o sistema de incêndio pode facilmente, através de manutenção preventiva, informar a existência de descontinuidades nas tubulações, porém nem todos são capazes de informar o local aproximado para que seja feito o conserto, a proposta do projeto é o desenvolvimento de equipamento que seja capaz de suprir esta necessidade.

O sistema construído para realização dos testes possui, dentro de limites especificados, as características de um sistema de combate a incêndio formado por hidrantes. O tema é desenvolvido com base na detecção da perturbação do transiente hidráulico.

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Sumário[pic 6]

1.        Introdução        

2.        Metodologia        

4. Descrição do problema        

4.1 Água no Planeta Terra        

5. Restrições        

6.Sistema Proposto        

6.1 Escolha da Tecnologia        

7. Conclusão        

8. Bibliografia        

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1. Introdução

Diariamente são realizados ensaios não destrutivos para identificar a existência ou a origem de vazamentos, embora na maioria dos casos isso seja feito sem uma metodologia rigorosamente definida. O desenvolvimento tecnológico está possibilitando o aprimoramento destes testes simples, tornando mais rápidos, precisos e confiáveis.

O surgimento de descontinuidade em tubulações, popularmente chamados de vazamentos, são problemas graves em qualquer ambiente e situação. Os danos causados variam de acordo com as características e particularidades. Os prejuízos podem ser desde desperdício de água, inundações, necessidade de reformas até grandes acidentes de impacto ambiental.

Atualmente há diversas empresas especializadas em detectar a ocorrência de vazamentos e diversas formas de se identificar a localização, a forma mais fácil é a visual, nos casos de tubulação aparente, a maior dificuldade é a localização dos pontos de descontinuidade em tubulações enterradas, entre os sistemas utilizados destaca-se a vídeo inspeção e o geofone.

Para desenvolver um sistema automático de detecção do ponto aproximado do vazamento, há diversas variáveis que deverão ser levadas em consideração: o material transportado é compressível ou incompressível, a sua densidade, sua viscosidade, se sofre alterações devido a influência da temperatura, entre outros. Baseado nisto foi delimitado o escopo específico para o desenvolvimento do projeto: redes de sistemas de combate a incêndios. Esta escolha foi baseada nas características do sistema e devido a sua importância.

1. Metodologia

Principalmente se realiza uma pesquisa para se obter conhecimento, quando há um problema por meio do conhecimento se encontra a solução adequada para cada problema enfrentado isso vale para qualquer ciência.

Para o projeto foi pesquisadas todas variáveis do sistema no caso do projeto proposto (Detector de vazamentos) foi necessário pesquisar sobre mecânica dos fluidos que é a ciência onde se estuda o comportamento físico dos fluidos assim como as leis que regem o seu comportamento, sistemas de combate e detecção de incêndio (que foi a aplicação escolhida), a tecnologia utilizada onde abrange o sistema de sensores, controladores, linguagem de software, e também uma pesquisa de impacto na sociedade como economia de água em caso de vazamento e eficiência do sistema de incêndio uma vez que se houver vazamento o sistema pode não atuar. Para elaboração do projeto foi pesquisado diversas teses de mestrados, que estão referenciadas na bibliografia, como exemplo, ensaios de vazamentos, métodos de localização de descontinuidades, monitoramento de tubulações, estudo do método de resposta em frequência para localizar e quantificar vazamentos através do monitoramento de pressões e vazões em adutoras de água tratada

A necessidade da pesquisa além de viabilizar a construção do projeto viabiliza também a aceitação dele no mercado. Foi essencial o conhecimento obtido através da pesquisa sobre fluidos compreensíveis e incompreensíveis onde a utilização do fluido compressível inviabilizaria o sistema de equacionamento do software desenvolvido, de outra forma também a pesquisa do sistema de incêndio onde se validou a necessidade de um detector de vazamentos, pois o sistema de combate á incêndio de acordo com o vazamento pode falhar devido a linha pressurizada ser despressurizada pelo vazamento e um sistema essencial como este não pode permitir falhas desse nível.