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A proposta da Produção Textual em Grupo (PTG) terá como temática: “Instalação de tubulações de água”, que tem como objetivo possibilitar a aprendizagem interdisciplinar dos conteúdos desenvolvidos nas disciplinas desse semestre.

Situação-problema:
A falta de acesso regular a qualquer fonte de água potável ainda é uma situação bastante presente na realidade social brasileira, e particularmente crítica para a população localizada na zona rural, em especial para aquela em situação de extrema pobreza. Variações climáticas que afetam a disponibilidade de água, a poluição de fontes hídricas disponíveis, conjugadas com uma reduzida oferta da rede pública de abastecimento de água, têm afetado severamente as condições de sobrevivência dessa população. No Brasil, 72,2% da população rural ainda acessa água apenas por meio de poços, cacimbas, açudes e barreiros, acesso esse muitas vezes precário e com grande potencial para provocar doenças (IBGE, 2010).
Diante dessa situação, a empresa na qual você trabalha como engenheiro foi contratada pela prefeitura de uma determinada cidade para a instalação de tubulações, Figura 01, para o abastecimento de água de áreas rurais do município. Essa obra é de prioridade da empresa, pois além de água potável, também leva esperança para as famílias que ali vivem.

Como líder responsável pelo projeto, você deverá aplicar os seus conhecimentos sobre o escoamento permanente de fluidos incompressíveis em condutos fechados, assim como assessorar a sua equipe com os detalhes do projeto nas etapas de planejamento, construção, monitoramento, controle e finalização da obra.Com base no contexto apresentado, você e sua equipe deverão cumprir as seguintes tarefas que seguem.

Passo 1 – Desenho técnico mecânico
Nesta etapa, você é o engenheiro responsável pelo detalhamento do projeto da tubulação que será instalada nas propriedades. Para isto, você deverá representar por meio do software Autodesk® Inventor®, as junções entre as tubulações e o sistema de fixação que será adotado. Para cumprir esta etapa do projeto, você deverá desenvolver, utilizando o seu conhecimento técnico e criatividade, o projeto dos suportes e detalhar se a ligação entre as tubulações são soldadas, ou parafusadas por flanges. Todas as informações devem ser detalhadas utilizando os recursos do programa. Considere como material das tubulações aço carbono SAE 1045. Na Figura 2 são apresentados alguns exemplos de conexões de tubulações. Onde (a) demonstra à Flange parafusada e (b) Tubulação soldada.
Figura 2 – Conexão de tubulações de aço carbono

Nesta etapa do desenvolvimento do projeto de instalação da tubulação, você e sua equipe ficaram responsáveis em analisar e descrever o material que será utilizado para a confecção tubulação. Lembrando que estamos considerando uma tubulação de ferro galvanizado.
Sendo assim, será necessário elaborar um relatório que contenha:
1. A explicação das principais classes de materiais existentes e em qual delas o ferro pertence.
2. As principais propriedades mecânicas do ferro, contendo a definição e o valor para cada uma delas (tensão, deformação e módulo de elasticidade)
3. O diagrama de fases para o sistema Fe-C explicando os principais pontos, relacionando com as composições das principais fases e com suas propriedades mecânicas.
4. A definição processo de galvanização.
5. A justificativa da escolha do ferro galvanizado ao invés de outro material, como ferro ou aço.
Passo 3 - Mecânica geral
A Figura 3 representa uma tubulação de água potável. Você terá que supor que no ponto A uma partícula está se movendo em direção ao ponto B. No ponto A o movimento da partícula é descrito pela Equação 1:
𝑥 = 12𝑡3 − 18𝑡2 + 2𝑡 + 5 (1)
Onde x e t são expressos em metros e segundos, respectivamente. Determine a posição e a velocidade quando a aceleração for igual a zero.
Figura 3 – Conexão de tubulações de aço carbono

Passo 4 - Fenômenos de transporte

Todas as tubulações utilizadas em sistemas de abastecimento de água possuem características intrínsecas que devem ser consideradas no dimensionamento hidráulico, sendo uma delas a rugosidade, que ocorre devido principalmente ao atrito entre o fluido e a parede interna da tubulação, podendo influenciar a perda de carga do escoamento.
Para os cálculos da etapa de planejamento do projeto, considere uma tubulação de ferro galvanizado de raio igual a 750 mm, com água escoando a uma velocidade média de 0,53 m/s, (ν = 10-6 m2/s) e aceleração gravitacional igual a 9,81 m/s2. Tendo como base essas informações, você e sua equipe deverão realizar alguns cálculos prévios:
 Verificar se o escoamento é laminar ou turbulento (Justifique);
 Calcular a estimativa do fator de atrito do escoamento. Justifique a resolução;
 Calcular a perda de carga provocada pelo escoamento de água em uma seção de 40 metros da tubulação, considerando que não ocorram perturbações bruscas ao escoamento nessa seção;
Lembre-se de apresentar todos os cálculos de forma organizada e detalhada, apresentando as hipóteses consideradas para os cálculos.
Passo 5 – Metodologia científica
Desenvolver o trabalho de acordo com as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Segue em anexo o material intitulado “Apresentação formal de um trabalho científico – portfólio” para ser consultado e facilitar a realização.

Portfólio Instalação de tubulações de água

R$ 250,00Preço
  • Envio imediato.

    Engenharia Mecânica 4º / 5º

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