Campo Elétrico

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Esta publicação é dirigida para instalações industriais cujos rejeitos sejam águas permanentemente poluídas por óleo e, que no caso de subestações poderão ser consideradas certas simplificações, pois vazamentos de óleo em grande escala são eventos bastante raros.

5. CARACTERÍSTICAS

5.1 Do óleo isolante

- Volume do Óleo (por Autotransformador): 57,0m3

- Viscosidade: 25° API

5.2 Dos tubos coletores

- Tubos de ferro fundido com 300 mm de diâmetro interno.

5.3 Do Aço

- Tipo: CA – 50

- Resistência característica à tração: fyk = 500 MPa

5.4 Do concreto

- Resistência característica à compressão: fck = 25MPa

- Peso específico: γc= 2,5 tf/m

5.5 Do solo (aterro compactado)

- Peso específico: γs=1,6tf/m3

- Ângulo de atrito: φ = 20°

6. CAIXA SEPARADORA DE ÁGUA E ÓLEO

Para o dimensionamento hidráulico do escoamento do óleo foram adotadas as seguintes premissas:

- A Caixa Separadora de Óleo deverá ter capacidade para acumular todo o óleo de um reator, ou seja, 57.000 litros;

- foi considerado que o óleo possui uma viscosidade de 25º API;

- a menor temperatura do óleo que chegará à caixa separadora foi suposta 40ºC;

- a maior descarga de água que poderá ocorrer simultaneamente a um vazamento de óleo será proporcionada pelo acionamento de jatos de mangueiras para combate a incêndios, ao mesmo tempo em que esteja chovendo na área das bacias de captação;

- a maior descarga de óleo foi considerada como 2/3 do volume do óleo de um reator vazando em 60 minutos.

A - Velocidade Ascensional do Óleo (vt):

vt = (g / 18μ) . (ρw - ρo ) . D² (item 1.3 - Pub.421 - API),

onde:

- aceleração da gravidade g = 981 cm/s2

- viscosidade abs. da água a 40ºC (=104ºF) → Fig. 2 μ = 0,0064 poises

- peso específico da água a 40ºC → Fig. 1 ρw = 0,9920 g/cm3

- peso específico do óleo a 40ºC → Tabela D-1 ρo = 0,8886 g/cm3

- diâmetro da gotícula de D = 0,015 cm

vt = 0,20 cm/s

B - Vazões:

Água da Chuva

Qch = C . i . A / 36, onde:

Coeficiente de escoamento superficial (arbitrado): C = 1,0

Intensidade da chuva (estimada): i= 2,70mm/min ≅ 16 cm/h

Área superficial das 4 bacias dos Trafos:

A = 4 x (10,2 x 11,3) = 461,04 m2 = 0,046 há

Logo: Qch = 1,0 x 16,0 x 0,046 / 36 = 0,020 m3/s = 20.490 cm3/s

Sistema de Combate a Incêndio por Água

Área prismática do autotransformador:

Ap = 91,50 m2

Vn = 1,1 m3/h.m2 (vazão da água nebulizada)

Considerando-se o combate em um reator:

Qin = 91,50 x 1,1 = 100,65 m3 / h = 27.958 cm3 /s

Óleo

Qol = [(2/3) x 57] = 38 m3/h = 38.000 cm3/s

Total

Qm = 20.490 +27.958+ 38.000 = 86.448 cm³/s

C - Velocidade Horizontal:

v H max

e, também:

v H max (item 2.1.4.1 - Pub.421 - API)

D - Dimensões da Câmara:

Área transversal mínima da caixa:

Ac min = Qm/v H (item 2.1.4.3 - Pub.421 - API)

Ac min = 86.448 / 1,524

Ac min = 56.724 cm2

Considerando-se que a profundidade (d) da câmara central deve ficar entre 91 e 244 cm (3 e 8 pés), a largura (B) entre 183 e 610 cm (6 e 20 pés) e que a relação d/B deve estar entre 0,3 e 0,5 (item 2.1.4.1 – Pub.421 - API), serão adotados:

Profundidade da câmara: d = 200 cm

Largura da câmara: B = 450 cm

[pic 1] ====> OK

Ac = 200 x 450 = 90.000 cm² > Ac min ====> OK

V H = 86.448 / 90.000 = 0,96 cm/s H max ====> OK

Comprimento da câmara (L): L = F . (v H / vt) . d

(item 2.1.4.5 - Pub.421 - API), onde, F = fator de turbulência (fig. 4)

para v H / vt = 0,96 / 0,20 = 4,8 ====> F = 1,35

L = 1,35 (0,96/0,20) 200 = 1297 cm

L / B = 1297 / 450 = 2,88

Pelos motivos expostos no último parágrafo do item 4, será adotado

L = 13,00 m

menor que o necessário para atender à relação L / B > 5 (item 2.1.4.1 - Pub.421 - API).

E - Comprimento Total da Caixa

Comprimento: l = 13,00 + 2 x 1,20 + 2 x 0, 20 + 2 x 0,15

l