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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CAMPUS DE BOTUCATU
AVALIAÇÃO TÉCNICA DE TUBOS EMISSORES PARA IRRIGAÇÃO
LOCALIZADA.
CARLOS JESUS BACA GARCIA
Tese apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP - Campus de
Botucatu, para obtenção do título de Doutor
em Agronomia (Irrigação e Drenagem).
BOTUCATU-SP
Fevereiro– 2006
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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CAMPUS DE BOTUCATU
AVALIAÇÃO TÉCNICA DE TUBOS EMISSORES PARA IRRIGAÇÃO
LOCALIZADA.
CARLOS JESUS BACA GARCIA
Orientador: Prof. Dr. Raimundo Leite Cruz
Tese apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP - Campus de
Botucatu, para obtenção do título de Doutor
em Agronomia (Irrigação e Drenagem).
BOTUCATU-SP
Fevereiro – 2006
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III
D
D
E
E
D
D
I
I
C
C
O
O
Aos meus queridos pais, JESUS BACA e DELIA GARCIA, que sempre
demonstraram exemplos de coragem para enfrentar os bons e maus momentos.
Muito obrigado por confiarem em mim mais uma vez, e sempre me estimularam
na tentativa de alcançar um futuro melhor, tanto em bens materiais como morais,
mesmo estando vocês, pais, com os corações apertados por não terem minha
presença física no seu dia a dia.
Fico triste, mas a presença de vocês me conforta, como também, a certeza de que
Deus e a vida nos colocam nos lugares certos e no tempo necessário, visando nos
ensinar sempre a dar valor as coisas mais bonitas das nossas existências, o amor, o
carinho e o companheirismo das pessoas que nos são muito queridos.
Às minhas irmãs CLENY e KARINA, pelo apoio, carinho e compreensão nos
momentos em que estive ausente durante este período do doutorado.
Aos meus sobrinhos FERNANDO, ANDREA, AMERICO LEONARDO e
DELITA, e para meus cunhados Bráulio e Américo.
IV
AGRADECIMENTOS
A DEUS, pelo dom da vida, sabedoria e entusiasmo de viver e de vencer as adversidades da
vida, pela realização deste sonho, e por Tua presença em todos os momentos de minha vida.
Ao Curso de Irrigação e Drenagem do Departamento de Engenharia Rural da Universidade
Estadual Paulista, FCA – Botucatu, São Paulo, por permitir a realização do Curso de
Doutorado e conseqüentemente à realização desta tese.
Aos Professores Drs. Raimundo Leite Cruz, Edmar José Scaloppi, João Carlos Cury Saad,
Antonio de Pádua Souza, Antonio Evaldo Klar, Sérgio Hugo Benez, Helenice O. F. Silva,
Martha M. Mischan, Luzia A. Trinca, João Francisco Escobedo, Tarlei Arriel Botrel, Edivaldo
José Seraphim, Rudney C. Queiroz, Célia Regina Lopes Zimback, João Carlos Zoocoler por
suas disciplinas ministradas durante estes anos, e também aos demais professores, pela
convivência e ensinamentos.
Ao Prof. Dr. Raimundo Leite Cruz, pela grande confiança depositada, pelo apoio
incondicional, amizade sincera, incentivo e orientação durante todos estes anos.
Ao Prof. Ph.D. Edmar Scaloppi, pelos ensinamentos, orientação, amizade, prestatividade e
pelo apoio incondicional.
Aos Prof. Drs. Antônio de Pádua Sousa e Antônio Evaldo Klar, pela amizade, e apoio nestes
anos.
Ao M.Sc. Luiz Andrade, com quem aprendi muito sobre irrigação por gotejamento e pela
amizade.
V
A todas as empresas que possibilitaram a conclusão deste trabalho, doando material para fazer
os ensaios, em especial a Amanco Brasil, Netafim, Irrigaplan, Irrimon, Naan Dan, Mondragon,
Petroisa Scarcelli.
Aos amigos e colegas de pós-graduação da Irrigação e Drenagem, por todos estes anos de
convivência e por toda a amizade sincera, Ana María Fravet, Adriana Smanhotto, Marcelo
Aguiar, Magali Ribeiro, Marcelo Lopes, Adenilson Lima, Lílian Moreira, Marquinho Morato,
Rodrigo Barbosa, Indalecio Dutra, Marcito Maggi, Raúl Martinez Uribe, Maritane Prior,
Cristhian Ferrari, Alexandre Barretos, Handrey Borges, Marcus Vinicius Araújo, Jane Lopes,
Elisandro Pires, Ieschua Katz, pela amizade e momentos vividos.
Aos meus grandes amigos peruanos em Botucatu-SP: Edwin Camacho Palomino, Roberto
Velasco, Lizbet Alendez pelos momentos vividos, e a Doris Bedoya de Velasco.
A turma de estrangeiros por todos os momentos vividos: Gil Ignácio Lara C. (Ecuatoriano),
Luiz Gabriel Quintero, Blanca e família, e Gabriel Garrido (Colombianos), Juan Bonnino e
família (Paraguayos)
Aos amigos de pós-graduação da Zootecnia e Veterinária, em especial a Charli Loudtke, Ana
Paula, Luciana Rodrigues, Marleidi da Costa Silva, Sabrina Endo Takahashi, Claudinha
Komiyama, Camila.
Aos amigos da graduação, da FCA, pela colaboração na avaliação dos ensaios, em especial a
Bianca Franco Schrepel, Tatiane Celine dos Santos, e Cleber Jadoski.
A todos os amigos da Biblioteca “Paulo de Carvalho Mattos” da FCA/UNESP – Campus de
Botucatu-, pelas colaborações prestadas e amizade.
As funcionárias e amigas da seção de pós-graduação da FCA/UNESP – Campus de Botucatu
e, em especial a Marilena do Carmo Santos, Marlene Rezende de Freitas e Jaqueline, pelo
gentil e pronto atendimento.
VI
Aos funcionários do Departamento de Engenharia Rural, em especial ao Gilberto Winkler,
Silvio Scolastici e José Israel Ramos, pela atenção, colaboração e amizade.
A Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior - CAPES, pela concessão da
bolsa de estudos que me permitiu prosseguir os estudos.
E finalmente aos amigos do passado e do presente, os quais espero ter também no
futuro.
VII
SUMÁRIO
Página
LISTA DE FIGURAS........................................................................................................ IX
LISTA DE TABELAS....................................................................................................... X
1 RESUMO........................................................................................................................ 1
2 SUMMARY.................................................................................................................... 3
3 RESUMEN...................................................................................................................... 5
4 INTRODUÇÃO.............................................................................................................. 7
5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA........................................................................................ 10
5.1 Irrigação localizada por gotejamento....................................................................... 10
5.2 Irrigação por gotejamento no Brasil......................................................................... 11
5.3 Emissores de água/gotejadores................................................................................. 14
5.4 Coeficiente de uniformidade de aplicação de água ................................................. 16
5.4.1. Coeficiente de variação de fabricação (CVf)................................................... 16
5.4.2 Expoente da pressão na equação pressão x vazão do emissor.......................... 19
5.4.3 Entupimento..................................................................................................... 20
5.5 Os gotejadores e sua caracterização......................................................................... 20
5.6 Normas para avaliar os emissores............................................................................ 22
5.6.1. Normas ISO 8796:2004 e 9261:2004.............................................................. 22
6 MATERIAL E MÉTODOS............................................................................................ 23
6.1 Amostragem............................................................................................................. 26
6.2 Seqüência das avaliações.......................................................................................... 26
6.3 Coeficiente de variação de fabricação (CV
f
)............................................................ 26
6.4 Vazão em função da pressão de entrada................................................................... 27
6.5 Determinação da relação vazão-pressão................................................................... 28
6.6 Espessura de parede do tubo emissor....................................................................... 28
6.7 Determinação do diâmetro interno do tubo emissor................................................ 28
VIII
Página
6.8 Determinação do espaçamento entre os emissores.................................................. 29
6.9 Resistência à pressão hidráulica em temperatura ambiente..................................... 29
6.10 Resistência à pressão hidráulica em condição de elevada temperatura................. 30
6.11 Resistência à tração................................................................................................ 31
6.12 Ensaio de envelhecimento precoce......................................................................... 32
7 RESULTADOS E DISCUSSÂO.................................................................................. 34
7.1 Coeficiente de variação de fabricação...................................................................... 35
7.2 Vazão em função da pressão de entrada................................................................... 36
7.3 Ajuste da relação vazão-pressão............................................................................... 39
7.4 Espessura de parede do tubo emissor....................................................................... 41
7.5 Diâmetro interno do tubo emissor............................................................................ 42
7.6 Espaçamento entre os emissores.............................................................................. 43
7.7 Resistência à pressão hidráulica em temperatura ambiente..................................... 44
7.7.1 Pressão de 1,2 x a pressão máxima p
max
– produtos não reutilizáveis.............. 44
7.7.2 Pressão de 1,8 x a pressão máxima p
max
– produtos reutilizáveis.................... 47
7.8 Resistência à pressão hidráulica submetida à elevada temperatura (40
o
C).............. 49
7.9 Resistência à tensão.................................................................................................. 52
7.10 Resistência dos tubos emissores à fadiga ambiental.............................................. 57
8 CONCLUSÕES............................................................................................................... 58
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS............................................................................... 59
IX
LISTA DE FIGURAS
Figura Página
1. Modelo típico de gotejador cilíndrico......................................................................... 12
2. Modelo de gotejador cilíndrico Amanco Drip PC....................................................... 12
3. Modelo de gotejador cilíndrico da Naan Dan PC........................................................ 13
4. Modelo de fita gotejadora Queen gil, com diâmetro 15,9 mm.................................... 13
5. Modelo de fita gotejadora Chapin............................................................................... 13
6. Modelo de emissor da Twin plus autocompensante.................................................... 14
7. Modelo da mangueira gotejadora Goldendrip............................................................. 14
8. Vista geral da bancada de ensaios de emissores para gotejamento............................. 23
9. Bobinas das diferentes marcas comerciais de emissores para gotejamento................ 24
10. Secção transversal e posição dos pontos a serem medidos nos tubos emissores........ 28
11.
Ferramenta cônica e paquímetro digital para determinar o diâmetro interno do tubo
emissor........................................................................................................................
29
12 Recipiente com resistência elétrica para aquecimento................................................ 30
13. Dispositivo de medida de tração a 180 N.................................................................... 31
14. Modo de dobrar o tubo emissor antes de colocar na solução...................................... 32
15.
Equipamentos usados para a avaliação da suscetibilidade ao rachamento por
estresse ambiental........................................................................................................
33
16. Colocando a amostra de Aqua Traxx, dentro do recipiente com a solução................ 33
X
LISTA DE TABELAS
Tabelas Página
1.
Classificação do coeficiente de variação de fabricação (CVf) de emissores para
gotejamento (SOLOMON, 1979)............................................................................
18
2.
Classificação do coeficiente de variação de fabricação (CVf) de emissores para
gotejamento (ASAE, 1985).....................................................................................
18
3.
Classificação do coeficiente de variação de fabricação (CVf) de emissores para
gotejamento (ABNT, 1986).....................................................................................
19
4.
Principais características técnicas dos tubos emissores avaliados, fornecidos
pelos fabricantes......................................................................................................
25
5.
Pressão nominal dos emissores para o cálculo do coeficiente de variação de
fabricação (CVf).......................................................................................................
26
6.
Pressão de trabalho de entrada para emissores não autocompensantes...................
27
7.
Pressão de trabalho de entrada para emissores autocompensantes..........................
28
8.
Valores de vazão média medida e a variação em relação à vazão informada.........
34
9.
Valores de CV
f
de todos os tubos emissores...........................................................
35
10.
Vazão média (L h
-1
) em função da pressão de 25 emissores para as marcas Petro
Drip e Golden Drip..................................................................................................
36
11.
Vazão média (L h
-1
) em função da pressão de 25 emissores para as marcas
Chapin, Queen Gil e Aqua Traxx. ..........................................................................
37
12.
Vazão média (L h
-1
) em função da pressão de 25 emissores para as marcas Tiran
e Amanco Drip.........................................................................................................
37
13.
Vazão média (L h
-1
) em função da pressão de 25 emissores para as marcas
comerciais Naan Pc, Twin plus, Ram e Amanco Drip PC......................................
38
14.
Vazões fornecidas pelo fabricante e a diferença com as vazões obtidas pela
equação ajustada......................................................................................................
39
15.
Vazões fornecidas pelo fabricante e a diferença com as vazões obtidas pela
equação ajustada......................................................................................................
39
16.
Valores de x e de k dos tubos emissores avaliadas..................................................
40
17.
Valores de x calculados e fornecidos pelo fabricante..............................................
41
18.
Valores das espessuras de parede dos tubos emissores, em mm.............................
42
XI
Tabela
Pág.
19.
Diâmetro interno (mm) dos tubos emissores avaliados...........................................
43
20.
Espaçamento entre emissores (mm) .......................................................................
44
21.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,2 vezes a p
max
(144 kPa) para Petro Drip e Golden Drip...................
45
22.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,2 vezes a p
max
(120 kPa) para Chapin e Queen Gil............................
45
23.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,2 vezes a p
max
(360 kPa) para Tiran e Ram........................................
45
24.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,2 vezes a p
max
(480 kPa) para Amanco Drip e Twin Plus..................
46
25.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,2 vezes a p
max
(420 kPa) para Naan PC e Amanco Drip PC (480
kPa)..........................................................................................................................
46
26.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,2 vezes a p
max
(180 kPa) para Aqua Traxx.....................................
46
27.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,8 vezes a p
max
(216 kPa) para a mangueira Petro Drip e Golden Drip
47
28.
Vazão (L h
-1
) a pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando a
pressão de 1,2 vezes a p
max
(420 kPa) para Naan PC.............................................
47
29.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,8 vezes a p
max
(540 kPa) para Tiran e Ram........................................
48
30.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,8 vezes a p
max
(720 kPa) para Amanco Drip e Twin Plus..................
48
31.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,8 vezes a p
max
(630 kPa) para Naan PC e Amanco Drip PC (720
kPa)..........................................................................................................................
48
32.
Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à
pressão de 1,8 vezes a p
max
(180 kPa) para Aqua Traxx..........................................
49
33.
Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para as marcas Petro Drip e Golden Drip............................................
50
34.
Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para as marcas Chapin e Queen Gil.....................................................
50
35.
Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para marcas Aqua Traxx e Tiran..........................................................
50
36.
Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para o tubo emissor Amanco Drip.......................................................
51
XII
Tabela
Pag
37.
Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para os tubos emissores autocompensantes Naan PC e Twin Plus......
51
38.
Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para os tubos emissores autocompensantes Ram e Amanco Drip PC.
51
39.
Distância entre os pontos submetidos a diferentes trações aplicadas no ensaio
para os tubos emissores............................................................................................
52
40.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Petro Drip...................................................................................................
53
41.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Golden Drip................................................................................................
53
42.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Chapin........................................................................................................
54
43.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Queen Gil...................................................................................................
54
44.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Aqua Traxx.................................................................................................
54
45.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Tiran...........................................................................................................
55
46.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Amanco Drip..............................................................................................
55
47.
Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para os tubos emissores autocompensantes Naan PC e Twin Plus......
55
48.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Twin Plus....................................................................................................
56
49.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Ram............................................................................................................
56
50.
Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Amanco Drip PC........................................................................................
56
1 RESUMO
Com o desenvolvimento da tecnologia dos plásticos, tornou-se
possível à construção de tubos emissores, com padrão de qualidade, a custos relativamente
baixos. O emprego da irrigação localizada, pelo sistema de gotejamento, ganhou no Brasil
novo impulso a partir dos anos 90, com a instalação de diversas empresas internacionais
especializadas neste mercado. As empresas mais importantes do mundo se fazem presente no
Brasil e algumas multinacionais estão produzindo aqui parte de sua linha de produção, como:
Netafim, Plastro, Amanco, NaanDan e como empresa brasileira fabricante, existe a Petroisa.
Esse trabalho teve por objetivo caracterizar e avaliar de forma
técnica e hidráulica alguns tubos emissores para gotejamento, comercializados no mercado
brasileiro de acordo com as normas ISO 8796:2004 e ISO 9261:2004. O experimento foi
conduzido no Laboratório de Irrigação do Departamento de Engenharia Rural, da
Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita
Filho” – Campus de Botucatu, São Paulo.
A norma ISO 9261:2004 prescreve critérios para avaliar e
especificar gotejadores com vazão inferior a 24 L h
-1
e tem por característica principal, a
flexibilidade para adaptar economicamente qualquer laboratório de irrigação, porque não
especifica as características da bancada de ensaios.
2
Os ensaios visaram à determinação dos seguintes parâmetros:
Coeficiente de variação de fabricação, equação característica da relação entre pressão e vazão,
espessura da parede, diâmetro interno, espaçamento entre emissores, resistência à pressão
hidráulica à temperatura ambiente e à temperatura de 40
o
C, resistência à tensão de 160 N e
180 N, e ensaio de envelhecimento precoce.
As análises mostraram um coeficiente de variação de fabricação (CV
f
)
inferior a 0,07 para todos os tubos emissores (valor máximo permitido pela norma ISO
9261:2004), podendo-se inferir que as marcas comerciais avaliadas apresentaram boa
uniformidade de vazão.
Os expoentes (x) obtidos para os emissores, na equação pressão-vazão,
foram 0,431, 0,502, 0,450, 0,575, 0,533, 0,480, 0,470 para as marcas Petro Drip, Golden Drip,
Chapin, Queen Gil, Aqua Traxx, Tiran e Amanco Drip, respectivamente, classificando-os
como não autocompensantes. Pela ISO 9261:2004, o valor de x não deve exceder a 0,2 para
que um emissor seja considerado autocompensante. Os emissores autocompensantes Ram,
Naan PC, Amanco Drip PC e Twin Plus, avaliados tiveram valores inferiores a 0,075.
O ensaio de resistência à tração, conforme a ISO 9261:2004 é uma
ferramenta útil para classificar um tubo emissor em reutilizável e não reutilizável. Das
marcas ensaiadas, Aqua Traxx foi classificada como não reutilizável devido provavelmente à
menor espessura em relação aos outros tubos emissores. Os demais tubos emissores podem ser
considerados como reutilizáveis.
Com respeito à norma ISO 8796:2004, referente ao ensaio de
envelhecimento precoce, nenhuma das marcas comerciais ensaiadas apresentou rachaduras.
Pelos resultados obtidos é possível afirmar que todos os produtos
ensaiados e disponíveis no mercado brasileiro, apresentaram um desempenho satisfatório de
acordo com as duas normas.
Palavras chave: Irrigação localizada, tubos gotejadores, avaliação dos tubos gotejadores.
3
2 SUMMARY
TECHNICAL EVALUATION OF EMITTING PIPES
Botucatu, 2006. 64 p. Tese (Doutorado em Agronomia/Irrigação e Drenagem) – Faculdade de
Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista.
Author: CARLOS JESUS BACA GARCIA
Adviser: Prof Dr. RAIMUNDO LEITE CRUZ
SUMMARY
With the domain of the technology of plastics, it became possible to
manufacture quality emitting pipes standard, at relatively low costs. Trickle irrigation method,
using emitting pipes, gained in impulse Brazil during last decade 90, with the installation of
several specialized international industries. Multinationals industries such as Netafim, Plastro,
Amanco, NaanDan and a Brazilian manufacturer, Petroisa are producing here part of its line of
production.
This work had the objective, to characterize and evaluate emitting
pipes, commercialized in Brazil according to ISO 8796 and ISO 9261:2004 standards. The
4
tests were conducted in the Laboratory of Irrigation of the Faculdade de Ciências
Agronômicas - Campus of Botucatu, São Paulo, Brazil.
The following parameters were evaluated: manufacturing variation,
pressure and discharge equation, thickness of the wall, internal diameter, emitters spacing,
resistance to the hydraulic pressure at the current temperature and at raised temperature
(40
o
C), resistance to the 160 tension and 180 N, and precocious aging.
The analyses had shown manufacturing coefficients of variation below
0,07 for all the emitting pipes, (maximum value allowed by ISO 9261:2004) standard.
The exponents of pressure (x), in the pressure discharge e friction were
of 0.431, 0.502, 0.450, 0.575, 0.533, 0.480, 0.470 for Petro Drip, Golden Drip, Chapin, Queen
Gil, Aqua Traxx, Tiran and Amanco Drip, emitters respectively, classifying them as not
compensating.
For ISO 9261:2004, the value of x should not exceed 0.2 to be
classified as compensating. The evaluated emitters (Ram, Naan PC, Amanco Drip PC and
Twin Plus) had values lesser than 0,075.
The test of resistance to the tension, as ISO 9261:2004 is a useful tool
to classify an emitting in reusable and not reusable pipe. Aqua Traxx emitter was classified as
not reusable. It presented probably the smaller thickness relative to the other emitting pipes.
With respect to ISO 8796:2004 standard, referring to the test assay of
precocious aging, none of the tested commercial marks presented cracks.
Through the results it is possible to affirm that all tested products
available the Brazilian market, presented a satisfactory performance in accordance with the
two standards.
Keywords: Trickle irrigation, emitting pipes, evaluation of emitting pipes.
5
3 RESUMEN
EVALUACION TECNICA DE TUBOS EMISORES PARA RIEGO LOCALIZADO
Con el desarrollo de la tecnología de plásticos, se torno posible la
fabricación de tubos emisores con padrón de calidad, a costos relativamente bajos. El empleo
del riego localizado, a través del método de goteo, ganó en el Brasil nuevo impulso a partir de
los años 90, con la instalación de diversas empresas internacionales especializados en este
mercado. Las empresas más importantes del mundo están presentes en el Brasil. Algunas
transnacionales están produciendo aquí, parte de su línea de producción, como: Netafim,
Plastro, Amanco, NaanDan. Como empresa brasileña fabricante, tenemos la empresa Petroisa.
Este trabajo tuvo por objetivo caracterizar y evaluar, técnica e
hidráulicamente las principales marcas de tubos emisores, que son comercializados en el
mercado Brasileño, de acuerdo con las normas ISO 8796 e ISO 9261:2004. El experimento fue
conducido en el laboratorio de riego de la Universidad Estadual Paulista “Julio de Mesquita
Filho” de la Facultad de Ciencias Agrarias – Campus de Botucatu, Sao Paulo.
La norma ISO 9261:2004, prescribe criterios para evaluar y
especificar goteadores con caudal inferior a 24 L h
-1
, y tiene como característica principal, la
flexibilidad para adaptar económicamente cualquier laboratorio de riego, porque no especifica
las características de la bancada de ensayos.
6
Durante los ensayos, se determino los siguientes parámetros:
Coeficiente de variación de fabricación, ecuación característica de la relación caudal presión,
espesor de la pared, diámetro interno, distancia entre emisores, resistencia a presión hidráulica
a temperatura ambiente y a temperatura elevada (40
o
C), resistencia a tensión con 160 N y 180
N y ensayo de envejecimiento precoz.
Los análisis mostraron un coeficiente de variación de fabricación (CV
f
)
inferior a 0,07 para todos los tubos emisores, (valor máximo permitido por la norma ISO
9261:2004), pudiéndose inferir que todas las marcas comerciales evaluadas presentaron buena
uniformidad.
El exponente del emisor, x, fue de 0,431; 0,502; 0,450; 0,575; 0,533;
0,480; 0,470 para las marcas Petro Drip, Golden Drip, Chapin, Queen Gil, Aqua Traxx, Tiran
y Amanco Drip, respectivamente, clasificándolos como no autocompensantes. Según la norma
ISO 9261:2004, el valor de x no debe exceder a 0,2 para que el emisor sea considerado
autocompensante. Los emisores autocompensantes (Ram, Naan PC, Amanco Drip PC e Twin
Plus) evaluados tuvieron valores menores a 0,075.
El ensayo de resistencia a tração conforme a ISO 9261:2004 es una
herramienta útil para clasificar un tubo emisor como reutilizable o no reutilizable. De las
marcas ensayadas, Aqua Traxx fue clasificada como no reutilizable debido probablemente al
menor espesor con relación a los otros tubos emisores. Los demás tubos emisores pueden ser
considerados como reutilizables.
Con respecto a la norma ISO 8796:2004, el ensayo de envejecimiento
precoz, ninguna de las marcas comerciales ensayadas presentó rajaduras.
Por los resultados es posible afirmar que todos los productos
ensayados y que son ofertados en el mercado brasileño, presentan un desempeño satisfactorio
de acuerdo con las dos normas.
Palabras claves: Riego localizado, tubos de goteo, evaluación de tubos de goteo.
4 INTRODUÇÃO
A irrigação é uma técnica milenar que nos últimos anos vem se
desenvolvendo acentuadamente, apresentando equipamentos e sistemas disponíveis para as
mais distintas condições. Atualmente, mais da metade da população mundial depende de
alimentos produzidos em culturas irrigadas (MOYA TALENS, 2002). O contínuo crescimento
da população mundial vem exigindo uma agricultura competitiva e tecnificada.
Em qualquer método de irrigação, é fundamental que a distribuição de
água às plantas seja realizada com a máxima uniformidade possível. Na irrigação localizada,
essa distribuição torna-se crítica porque as vazões fornecidas pelos emissores são pequenas e
qualquer variação observada pode causar problemas, às vezes irreversíveis às culturas
irrigadas, tanto pelo excesso de água aplicada, como principalmente, pelo déficit.
A irrigação localizada por gotejamento é um método na qual a água é
aplicada gota a gota, sobre ou sob a superfície do solo, sendo oferecida às raízes em
quantidades adequadas (AZEVEDO, 1986). Este método necessita de um mínimo de mão-de-
obra e pode proporcionar a máxima eficiência de aplicação de água ao solo, proporcionando
um potencial crescimento dos lucros e aumento da renda devido as maiores colheitas.
8
O sistema de irrigação por gotejamento, embora apresente algumas
desvantagens, tem tido apoio de técnicos, produtores, pesquisadores e ambientalistas, que
comprovam as vantagens deste método.
Os emissores constituem um dos principais componentes dos sistemas,
por caracterizarem o método localizado. No processo de fabricação os materiais utilizados,
fazem com que os emissores de um mesmo modelo, não sejam exatamente iguais entre si, e
como conseqüência, podem ocasionar diferentes vazões, mesmo quando, trabalhando a mesma
pressão de serviço. Isto caracteriza os efeitos dos aspectos construtivos, que são avaliados pelo
coeficiente de variação de fabricação (VON BERNUTH e SOLOMON, 1986). As variações
nas vazões dos emissores ocasionadas pelo envelhecimento, obstruções nos emissores e
diferenças de temperatura, caracterizam os efeitos dos aspectos operacionais.
No Brasil está crescendo o uso da irrigação por gotejamento e a
indústria de equipamentos de irrigação localizada por gotejamento tem dado sua contribuição.
Uma vez que, estão produzindo emissores com melhor qualidade, mais econômicos, e deste
modo, auxiliando a divulgação dos sistemas de irrigação por gotejamento.
Quase todas as marcas de tubos emissores existentes no mercado
mundial estão sendo comercializadas no Brasil, diretamente ou por distribuidores, vendendo
tubos, mangueiras e fitas gotejadoras prontas para o uso. Existem tubos emissores com
espessuras, entre 100 e 250 micra. Quanto mais delgadas forem as suas paredes, menor o
custo. Os espaçamentos também são bem variados, de 0,1 m até 1,0 m entre emissores. Os
emissores podem ser de fluxo turbulento e não apresentam dispositivos de compensação de
pressão, ou emissores autocompensantes, que dispõem de dispositivos de auto-regulagem da
vazão, perante às variações da pressão (PIZARRO, 1996; LOPEZ et al., 1997; GOMES,
1997).
Em janeiro de ano 2004, a ISO – International Organization for
Standardization – lançou uma nova edição da norma ISO 9261, que serve para avaliar e
classificar os tubos emissores, e que preenche os requisitos para fornecer dados de boa
qualidade para pesquisadores, técnicos e agricultores. Uma vez que as empresas, de um modo
geral, ainda não fornecem alguns destes dados técnicos, torna-se importante a sua
determinação de acordo com as normas.
9
Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi caracterizar e avaliar
técnica e hidraulicamente alguns tubos emissores utilizados em sistemas de irrigação,
comercializados no mercado brasileiro de acordo com as normas ISO 8796:2004 e ISO
9261:2004, uma vez que, esses dados não se encontram disponíveis nos catálogos, nem nas
embalagens dos produtos fabricados.
5 REVISÃO BIBLIOGRAFICA
5.1 Irrigação localizada por gotejamento
A irrigação localizada por gotejamento é um método em que a água é
aplicada ao solo em pequenas quantidades, porém, com alta freqüência, diretamente sobre a
região radicular, com o uso de emissores colocados ao longo de uma linha de distribuição
(denominada “lateral”) de modo a manter o teor de água do solo, próximo à capacidade de
campo (HOWELL e HILLER, 1974; BURT e STYLES, 2000). Os componentes típicos em
sistemas de irrigação por gotejamento incluem, unidade de bombeamento, filtros, dispositivos
injetores de agroquímicos (nutrientes, defensivos agrícolas entre outros), linhas principais,
secundárias e laterais, e emissores (BACA GARCIA, 2003).
Segundo Bernardo (1995) a introdução do método de irrigação por
gotejamento não deve ser considerada somente como uma nova técnica para suprir água às
culturas, mas sim, como uma nova filosofia em termos de aplicação de água, fazendo parte
integrante de um conjunto de técnicas agrícolas nos cultivos, sob condições controladas de
umidade do solo, adubação, salinidade, fitossanidade e variedades selecionadas, de modo a
obter efeitos significativos na produção por área e por água consumida, assim como na época
de colheita e qualidade do produto.
11
A irrigação localizada por gotejamento ainda possui custo inicial
elevado, além de outras desvantagens como risco de entupimento dos emissores pela
deposição de partículas minerais e orgânicas, concentração do sistema radicular e salinização.
Entretanto as suas vantagens como: o uso racional da água, fertirrigação, pouca mão-de-obra e
facilidade de automação, redução de custos de produção, baixo consumo de energia, entre
outros, associadas a um conjunto de fatores econômicos têm incrementado seu uso no mundo
e no Brasil (KELLER e BLIESNER, 1990; BERNARDO, 1995; PIZARRO, 1996; LOPEZ,
1997; SILVA et al., 2003).
5.2 Irrigação por gotejamento no Brasil
A empresa CIPLA de Joinville, SC, em 1972 foi pioneira em fabricar
equipamentos de irrigação localizada por gotejamento e a primeira instalação foi num pomar
de pêssegos em Atibaia, SP (OLITTA, 1989), provavelmente na propriedade de Yassuo Kage
(ANDRADE, 2001; ANDRADE, 2005).
O sistema xique xique, segundo Mendes (1989), foi originado na
França, conhecido como “Bas rhône method”. Consistiam de orifícios com cerca de 1mm de
diâmetro, feitos com agulha de injeção veterinária, em tubos de polietileno de 16mm de
diâmetro. Cada furo era coberto com uma luva feita de pedaços de 10cm de comprimento de
polietileno de 19 mm. Estes pedaços de tubo eram cortados transversalmente para vestirem
sobre o orifício (SOCCOL et al., 2002). No Brasil este método foi implantado na década de
1980 na região do Estado do Rio Grande do Norte, local rico em cactáceos conhecidas como
xiquexique, daí a explicação para a origem do nome deste sistema artesanal (MENDES, 1989).
O método de irrigação localizada é o que vem experimentando o maior
número de inovações tecnológicas em todo o mundo. Suas características de uniformidade de
aplicação e redução no consumo de água o tornam extremamente atraente em tempos em que o
mundo discute o melhor aproveitamento da água em todos os seus usos. No Brasil,
especificamente, o aumento da área irrigada anualmente por este método é facilmente
perceptível (CHRISTOFIDIS, 1999). A irrigação localizada por gotejamento e por
microaspersão cresceu em área 80,21% de 1996 a 1999 (CHRISTOFIDIS, 2001). Este mesmo
autor prevê que até 2011, 40% e 30% das áreas com irrigação por superfície e aspersão,
12
respectivamente, sofrerão uma conversão para irrigação localizada por gotejamento e
microaspersão.
O Brasil importou oficialmente de 1989 a outubro de 2004 cerca de
204 milhões de dólares em produtos para irrigação localizada, sendo que 63% vieram de
países tradicionais fornecedores de produtos para irrigação localizada, na ordem por valor:
Estados Unidos, Itália, Israel, Espanha e Grécia. O auge ocorreu entre 1995 a 2001, quando
foram importados 138 milhões de dólares, correspondendo 68% do total no respectivo
período. Em 2004 o mercado brasileiro absorveu 60 milhões de metros de mangueira
gotejadora, para instalações novas, bem como para reposição (IMPORTAÇÃO BRASILEIRA,
2004). Na década de 90 iniciou-se uma nova fase da irrigação localizada no Brasil, quando
diversas empresas estrangeiras começaram a se instalar no país, diretamente ou por de
representantes (ANDRADE, 2005).
A Amanco - Brasil iniciou a fabricação de tubos gotejadores com
emissores soldados internamente no tipo cilíndrico (Figuras 1 e 2) também chamados pelos
agricultores de gotejador tipo “bobe” (AMANCO, 2005). No primeiro semestre de 2003 a
Irrigaplan / NaanDan em Leme – SP e a Plastro em Uberlândia – MG, iniciaram a fabricação
do tubo gotejador com emissor cilíndrico (Figura 3), (INTERCAMBIO, 2005; NAAN DAN,
2005).
Figura 1. Modelo típico de gotejador cilíndrico.
Figura 2. Modelo de gotejador cilíndrico Amanco Drip PC.
13
Figura 3. Modelo de gotejador cilíndrico da Naan Dan PC.
Tanto a Amanco Brasil como a Irrigaplan distribuem atualmente o
tubo emissor Aqua Traxx, fabricado pela empresa Americana Toro.
Figura 4. Modelo de tubo emissor Queen gil.
Figura 5. Modelo de tubo emissor Chapin.
14
Figura 6. Modelo de emissor da Twin plus autocompensante.
Figura 7. Modelo de tubo emissor Goldendrip.
Pode-se dizer que, no Brasil estão sendo comercializadas todas as
marcas de gotejadores existentes no mercado mundial, de forma direta ou mediante
distribuidores, vendendo tubos, mangueiras e fitas gotejadoras prontas para o uso.
5.3 Emissores de água/gotejadores
Os gotejadores são emissores conectados às linhas laterais. É um dos
componentes de maior importância nas instalações de irrigação localizada. Toda dificuldade
no seu projeto construtivo reside no seguinte problema: os emissores devem ser capazes de
dissipar a pressão disponível e aplicar vazões pequenas, constantes e uniformes, em pontos
discretos sistematicamente localizados com o objetivo que as laterais e derivações sejam
reduzidas (BERNARDO, 1995; PIZARRO, 1996; LOPEZ, 1997; BURT e STYLES, 2000;
MOYA TALENS, 2002). Por outro lado, a pressão de serviço dos emissores não deve ser alta,
para reduzir o consumo de energia e também não deve ser muita baixa, para não comprometer
15
o desempenho hidráulico do emissor. Estas condições conduzem a emissores com reduzido
diâmetro da seção de escoamento. Por outro lado, há uma condição oposta a ser cumprida: o
diâmetro da seção de escoamento do emissor deve ser o maior possível, com o objetivo de
evitar obstruções, que se apresentam como principal problema no manejo dos sistemas de
irrigação localizada. Esta condição é tratada pelos fabricantes de forma muito variada e, como
conseqüência, existem no mercado muitos tipos de emissores.
A maioria dos emissores opera a uma pressão próxima a 100 kPa,
ainda que, os de alta vazão operam a pressões de 100 até 300 kPa. As vazões variam de 2 a 10
L h
-1
em gotejadores e de 20 a 150 L h
-1
em microaspersores. Os microaspersores operam a
pressões que variam de 100 a 300 kPa, tendo um orifício de saída maior que o dos gotejadores
e, portanto, requerendo um sistema de filtragem mais simples, em geral, filtros de tela de 80
mesh são suficientes (NAANDAN, 2005; MICROJET, 2005; AMANCO, 2005).
Segundo Lopez, et al., (1997) e Silva, et al. (2003), os emissores
podem ser classificados quanto ao seu posicionamento nas linhas laterais em: a) sobre a linha;
b) na linha; c) no prolongamento da linha.
Segundo Keller e Karmeli (1974); Pizarro, (1996); Lopez (1997); Burt
e Styles, 2000; Silva et al. (2003), os tubos emissores em geral, devem apresentar as seguintes
características:
a) Fornecer a vazão baixa, constante, uniforme e pouco sensível às variações de pressão;
b) Apresentar orifício de saída de água relativamente grande, para evitar problema de
entupimento;
c) Ser barato, resistente e compacto.
d) Elevada uniformidade de fabricação
e) Estabilidade da relação vazão-pressão ao longo do tempo.
f) Pouca sensibilidade às mudanças de temperatura.
g) Resistência ao ataque de insetos e/ou roedores.
h) Resistência à agressividade química e ambiental, assim como as operações agrícolas.
Lamentavelmente na prática, estas características estão longe de
estarem juntas.
16
5.4 Coeficiente de uniformidade de aplicação de água
Nos sistemas de irrigação localizada, a eficiência depende diretamente
da uniformidade com que a água é descarregada pelos gotejadores, e o coeficiente de variação
de fabricação do emissor, CV
f
, não deve ser desprezado por ter grande influencia na
uniformidade de todo o sistema. Segundo Solomon, (1979 e 1985), os fatores mais
significativos que influenciam a uniformidade dos sistemas de irrigação localizada são:
entupimento dos gotejadores; numero de emissores por planta; coeficiente de variação de
fabricação dos emissores; e expoente do emissor, entre outros. Destes fatores são de
responsabilidade da indústria o coeficiente de variação de fabricação e o expoente do emissor
(ANDRADE, 2005).
O índice de uniformidade freqüentemente utilizado para avaliar
sistemas de irrigação localizada instalados é a uniformidade de distribuição, (UD),
(PIZARRO, 1996; CLEMMENS e SOLOMON, 1997), a qual tem sido denominada
uniformidade de emissão (UE), é expressa por:
q
q
UE
25
= ( 1 )
em que:
UE: uniformidade de emissão, decimal;
q
25
: média dos 25 menores valores obtidos (L h
-1
);
q : média das vazões coletadas (L h
-1
).
Um baixo valor de UE pode ser atribuído a diferentes causas, sendo
algumas de responsabilidade da indústria.
17
5.4.1. Coeficiente de variação de fabricação (CVf)
O processo de fabricação dos emissores e a matéria prima empregada
fazem com que os emissores de um mesmo modelo não sejam exatamente iguais entre si,
proporcionando vazões diferentes quando submetidos à mesma pressão de operação. Os
emissores são todos feitos de plásticos. Existem numerosas variáveis de controle nas máquinas
injetoras e extrusoras, como pressão, temperatura e velocidade de injeção, temperatura do
molde, tempo do ciclo do processo, manutenção do molde. Qualquer mudança na temperatura,
pressão e tempo de esfriamento da moldagem afeta as características do emissor, por exemplo
o tamanho, forma, peso, rugosidade das superfícies e a resistência (SOLOMON, 1979;
ANDRADE, 2005).
Expressa-se o efeito dos fatores construtivos por uma medida de
dispersão denominada coeficiente de variação de fabricação.
Considerando que a vazão de um grupo de emissores submetidos à
mesma pressão é uma variável aleatória contínua e que as únicas causas de variação são
devidos aos mesmos efeitos construtivos. A dispersão de valores, que neste caso ocorre entre
os emissores pode ser medida de diferentes formas. Uma delas é o desvio padrão, definido
como:
()
1
1
2
−
−
=
∑
=
n
qqi
Sq
n
i
( 2 )
Sendo, Sq: desvio padrão da vazão dos emissores submetidos à mesma pressão.
Entretanto, o desvio padrão tem o inconveniente de ser uma medida
absoluta, sendo mais conveniente à expressão na forma de dispersão relativa, para a qual se
emprega o coeficiente de variação, que se define pela relação entre o desvio padrão e o valor
médio (SOLOMON, 1979; PIZARRO, 1996; LOPEZ, 1997; FRIZZONE, 2003). O C
Vf é uma
medida estatística característica, definida e proposta por Solomon, (1979).
18
q
s
Cvf
q
=
( 3 )
em que:
CVf : coeficiente de variação de fabricação, decimal;
Sq: desvio padrão da vazão de uma amostra, em L h
-1
;
q : vazão média da mesma amostra, em L h
-1
.
Existem várias especificações de comportamento para os emissores
com base no C
Vf Solomon, (1979), sugeriu uma amostra representativa de no mínimo 50
gotejadores, e na Tabela 1, tem-se a interpretação dos valores.
Tabela 1. Classificação do coeficiente de variação de fabricação (CVf) de emissores para
gotejamento (SOLOMON, 1979).
CV
f
Interpretação
≤ 0,03
Uniformidade excelente
0,03 a 0,07 Uniformidade média
0,07 a 0,10 Uniformidade baixa
0,10 a 0,14 Uniformidade pobre
≥ 0,14 Uniformidade inaceitável
De acordo com a ASAE (1985), podem ser classificados da seguinte forma (Tabela 2).
Tabela 2. Classificação do coeficiente de variação de fabricação (C
Vf) de emissores para
gotejamento (ASAE, 1985).
CV
f
Interpretação
≤ 0,05
Uniformidade boa
0,05 a 0,10 Uniformidade média
0,10 a 0,15 Uniformidade marginal
≥ 0,15 Uniformidade inaceitável
19
Segundo Lopez et al., (1997); Frizzone et al., (2003); indicam que a
ISO 9260:1991 estabelece duas categorias de emissores: A e B. Na categoria A estão
classificados os emissores com CVf inferior a 0,05 e cujo desvio de vazão atual em relação a
nominal seja inferior a 0,05. Na categoria B estão os emissores com CVf entre 0,05 e 0,10 e
cujo desvio da vazão em relação à nominal não supere 0,10.
A Associação Brasileira de Normas Técnicas, em seu projeto de
norma ABNT 12:02.08-022 86, classifica os emissores da seguinte maneira.
Tabela 3. Classificação do coeficiente de variação de fabricação (CVf) de emissores para
gotejamento (ABNT, 1986).
CV
f
Interpretação
Até 0,10 Uniformidade boa
0,10 a 0,20 Uniformidade média
0,20 a 0,30 Uniformidade marginal
≥ 0,30 Uniformidade inaceitável
5.4.2 Expoente da pressão na equação pressão x vazão do emissor
Keller e Karmeli, (1974); Keller e Blisner, (1990), citam como
característica desejável aos emissores em irrigação localizada, uma relação vazão
versus
pressão favorável que resulta em vazões uniformes com baixa sensibilidade à variação da
pressão. A equação ( 4 ) expressa a relação vazão versus pressão para emissores:
x
kpq =
(4)
em que:
q : escoamento do gotejador, em L h
-1
;
k : coeficiente especifico de cada emissor, que também depende das unidades de q e p;
p : pressão disponível na entrada do gotejador, kPa;
x
: expoente do emissor caracterizando o escoamento no gotejador.
20
O valor do expoente de descarga “x” caracteriza o regime de
escoamento e pode variar teoricamente de 0 a 1,0. De acordo com Azevedo (1986) e Abreu et
al. (1987), quanto mais próximo de zero for o valor de x, menor será a sensibilidade do
emissor à variação de pressão (autocompensantes), por outro lado quando x é próximo a 1, a
curva vazão pressão tende a formar um ângulo de 45 graus com o eixo das abscissas (eixo x,
pressões) caracterizando um emissor com alta sensibilidade à variação de pressão, e o regime
de escoamento é denominado laminar. No regime de escoamento turbulento, o x é igual a 0,5
(LOPEZ, 1997). A grande maioria dos emissores no mercado tem valores de x menores de 0,6,
e quando os emissores são mais próximos de 0, são mais caros (BURT e STYLES, 2000;
ANDRADE, 2005).
5.4.3 Entupimento
O entupimento dos gotejadores é um problema que preocupa tanto os
agricultores como os técnicos. Entretanto, o manejo da tecnologia, dos produtos e do
conhecimento disponível atualmente, permite lidar com as obstruções dos emissores, segundo
a revisão bibliográfica e os trabalhos desenvolvidos por Resende, (1999); Cordeiro, (2002);
Vieira (2002) e Dias et al., (2004).
Mesmo as águas mais cristalinas, podem causar entupimento, e mesmo a
água mais carregada de impurezas, com turbidez elevada, pode ser usada em irrigação
localizada por gotejamento (ANDRADE, 2005).
5.5 Os gotejadores e sua caracterização
Silva, (1984) analisou tubos de polietileno perfurados para trabalharem
como gotejadores e concluiu que a variação da temperatura de 25 para 45 ºC resultou em
variação de vazão de 1,40 a 2,50% para dois diâmetros de orifícios avaliados. Os valores de
expoente do emissor estavam próximos de 0,50.
Testezlaf e Campioni, (1993), caracterizaram a marca “Queen Gil”,
encontraram um expoente do emissor igual a 0,63, concluindo que o produto é muito sensível
21
à variação de pressão. O coeficiente de variação de fabricação foi menor que 0,046%,
considerado como produto de boa qualidade no processo de fabricação.
Schmidt, (1995), avaliou as características hidráulicas do tubo emissor
“Queen Gil”. O expoente do emissor encontrado foi de 0,66, concluindo que o regime de
escoamento era turbulento. O coeficiente de variação de vazão foi de 3,11%, sendo
considerado bom.
Vieira, (1996), caracterizou o produto Rain-Tape encontrando um valor
de 0,019% e 0,46 para o coeficiente de variação e para o expoente do emissor,
respectivamente, estando em concordância com os valores fornecidos pelo fabricante.
Faria, (2002), avaliou o desempenho de 14 modelos de gotejadores
enterrados, disponíveis no mercado, quanto à suscetibilidade à intrusão radicular. Concluiu
que a intrusão radicular é aleatória, que os gotejadores autocompensantes apresentam maior
instabilidade de vazão na presença de raízes e partículas de solo, que existe uma diferença
tecnológica entre os modelos influenciando distúrbios na vazão e que nenhum dos emissores
ensaiados demonstrou possuir mecanismos físicos que impeçam efetivamente a intrusão de
raízes.
Soccol et al., (2002), avaliaram o emissor alternativo conhecido como
xique-xique. Encontrou um expoente de emissor de 0,42 e o coeficiente de variação de
fabricação (artesanal) de 0,19 na pressão de ensaio de 50 kPa. Mendes, (1989), para o mesmo
tipo de emissor encontrou um padrão geral de eficiência que considerou baixo e inaceitável
para irrigação localizada; encontrou
CV
f
variando de 21,00 a 36,70%. Freitas, (2003)
caracterizou hidraulicamente emissores da Netafim, Carburundum e Katif para irrigação
localizada, com a norma ISO 9260:1991, concluiu que todos os gotejadores testados
apresentaram um desempenho satisfatório dentro da faixa de pressão recomendada pelos
fabricantes.
Muñoz Rojas, (2004), caracterizou com a norma ISO 9260:1991,
quatro marcas de emissores para irrigação localizada, dentre eles a marca Aqua Traxx, e
encontrou um valor de 0,01C
Vf, e o valor de x (expoente do emissor) de 0,37, e ainda na
relação vazão – temperatura registrou uma maior variação da vazão com o aumento da
temperatura, com uma declive de 0,0064.
22
Fravet et al., (2004), avaliaram a fita gotejadora marca Chapin, onde
encontraram o CVf de 0,013, e o valor de x (expoente do emissor) de 0,49, caracterizando
como emissor de fluxo turbulento.
5.6 Normas para avaliar os emissores
Segundo Solomon e Dedrick (1995), citado por Andrade, (2005),
indicam que uma norma estabelecida representa o estado da arte na sua respectiva área, e pode
ser uma ferramenta importante para as pessoas que selecionam, projetam, compram, instalam,
operam e avaliam equipamentos de irrigação, e afirmam ainda, que os fornecedores, os
projetistas, consultores e usuários finais de irrigação localizada por gotejamento, deveriam ser
sabedores, e estar cientes, das normas disponíveis sobre vários equipamentos e procedimentos
já normalizados.
5.6.1 Normas ISO 8796:2004 e 9261:2004
Estas normas foram elaboradas pelo comitê técnico ISO/TC –
Tratores e maquinas para agricultura e silvicultura, Subcomite SC 18 – Sistemas e
equipamentos de irrigação e drenagem. Para o caso da ISO 9261:2004, (segunda edição) que
foi liberada em 15 de janeiro de 2004, cancela e toma o lugar das edições anteriores da ISO
9261:1991, e da ISO 9260:1991, das quais constitui uma revisão técnica. Esta norma
internacional fornece exigências mecânicas e operacionais para emissores e tubos usados na
irrigação e, onde aplicável, para conexões, e determina métodos de ensaio em conformidade
com tais exigências. Também especifica os dados a serem fornecidos pelos fabricantes para
permitir uma informação adequada, instalação e operação no campo. No caso da ISO
8796:2004, a qual foi liberada em junho de 2004, foi desenvolvido baseado na longa
experiência de diversos países envolvidos intensivamente na irrigação, cujo método foi
aprovado na prática. Esta norma internacional especifica um método de determinar a
suscetibilidade ao rachamento por stress ambiental nas tubulações de polietileno.
6 MATERIAL E MÉTODOS
O presente trabalho foi conduzido no Laboratório de Irrigação do
Departamento de Engenharia Rural, da Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade
Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”, Botucatu – São Paulo.
Figura 8. Vista geral da bancada de ensaios de emissores para gotejamento.
24
A bancada de ensaios do laboratório de Irrigação (Figura 8) possui
um depósito de água com capacidade de 500 L e uma motobomba para pressurizar as
tubulações de PVC de 1 ¼ de polegada, as quais possuem comprimento de linhas laterais de 6
m (4 linhas), 2 válvulas de ar e 4 manômetros testados e aferidos antes dos ensaios, além de
um filtro de tela metálica de 200 mesh.
Foram utilizados os seguintes modelos de tubos emissores: Tubo
gotejador Amanco Drip, Amanco Drip PC e Aqua traxx da empresa Amanco - Brasil; Tubo
gotejador Ram e Tiran da empresa Netafim; Mangueira gotejadora Petro Drip, Chapin, Golden
drip da empresa Petroisa – Scarcelli; fita gotejadora Queen Gil da Irrigaplan, Naan Dan (Naan
PC); e tubo gotejador Twin Plus da empresa Mondragon (Figura 9). Na escolha dos tubos
emissores foi dado prioridade aos mais comercializados no Brasil. Na Tabela 4, são
apresentados os tubos emissores selecionados e as principais características de cada um deles,
estas obtidas tanto dos impressos encontrados nas bobinas, como nos catálogos e páginas
eletrônicas de cada empresa.
Utilizou-se água da SABESP, cuja análise química apresentou um
valor de 2,1 mg L
-1
de resíduos sólidos, estando dentro do limite aceitável de até 25 mg L
-1
.
Durante o trabalho, a variação de temperatura, a qual era avaliada a cada 15 minutos, esteve
entre 24ºC e 26ºC, conforme prescreve a Norma ISO 9261:2004 (23ºC ± 3ºC).
Figura 9. Bobinas das diferentes marcas comerciais de emissores para gotejamento.
Tabela 4. Principais características técnicas dos tubos emissores avaliados, fornecidos pelos fabricantes.
Faixa de trabalho
(kPa)
Diâmetro (mm)
Fórmula do
emissor Modelo
Pressão
Nominal
(kPa)
mínimo máximo interno externo
Espaçamento
(m)
Espessura
(mm)
Vazão
(L h
-1
)
k x
CVf
Petro drip
Golden Drip
Chapin
Ram *
Tiran
Queen gil
Aqua traxx
Amanco Drip PC*
Amanco Drip
Naan PC*
Twin Plus*
100
100
100
200
100
100
70
100
100
225
225
40
30
30
50
50
30
30
100
100
100
100
120
120
100
350
300
100
100
400
350
350
400
16,00
------
------
14,40
14,10
16,50
------
------
------
13,90
15,50
------
------
------
16,40
16,10
------
------
------
16,00
16,00
17,50
0,30
0,30
0,30
0,57
0,50
0,30
0,305
0,33
0,33
0,95
0,75
0,40
------
0,375
1,00
1,00
0,20
0,20
0,90
0,90
0,90
------
1,50
1,50
1,24
2,30
2,00
1,20
1,27
2,30
2,30
3,80
1,83
0,174
------
------
------
------
------
------
------
------
------
3,541
0,4611
0,53
0,54
------
------
------
------
------
------
------
0,0229
0,04
< 0,03
------
------
------
------
------
------
------
------
0,034
* Tubos emissores autocompensantes
26
6.1 Amostragem
De cada bobina dos diferentes modelos de marcas comerciais, foram
retirados ao acaso 25 emissores para serem submetidos aos ensaios.
6.2 Seqüência das avaliações
Todas as avaliações do presente trabalho seguiram a mesma seqüência preconizada pelas
normas ISO 8796:2004 e ISO 9261:2004.
6.3 Coeficiente de variação de fabricação (CVf)
Foram avaliadas as vazões de 25 emissores para cada tubo emissor,
com quatro repetições. No caso dos emissores não autocompensantes, foram usadas as
pressões recomendadas pelo fabricante (Tabela 5) e, para os emissores autocompensantes,
utilizou-se a média entre a pressão máxima e a mínima. A vazão foi avaliada por pesagem e
transformada em volume, sendo que o tempo para cada ensaio foi de 5 minutos.
Tabela 5. Pressão nominal dos emissores para o cálculo do coeficiente de variação de
fabricação (CVf).
Faixas de trabalho (kPa)
Empresas Marcas
Pressão nominal
(kPa)
P. mínima P. máxima
Petro Drip 100 40 120
Golden 100 30 120
Petroisa
Chapin 100 30 100
Ram* 175 50 350
Netafim
Tiran 100 50 300
Irrigotec Queen Gil 50 30 100
Aqua traxx 70 30 100
Amanco Drip PC* 250 100 400
Amanco Brasil
Amanco Drip 100 100 350
Irrigaplan Naan PC* 225 100 350
Mondragon Twin Plus* 250 100 400
* Tubos emissores autocompensantes.
27
Para os emissores autocompensantes condicionou-se a amostra
operando por 1 hora. Os procedimentos para condicionamento seguiram os seguintes passos:
foi ajustada a pressão mínima de trabalho, esta mantida por 3 minutos e, posteriormente,
ajustada à pressão máxima de trabalho por mais 3 minutos, sucessivamente até os 18 minutos.
Logo após, ajustou-se a pressão média (centro da faixa) até que o tempo total de
condicionamento completasse uma hora. Cessado o condicionamento e mantendo-se a pressão
de entrada no centro da faixa de compensação, avaliou-se os emissores durante 5 minutos,
sendo que a vazão por pesagem foi convertida em volume.
6.4 Vazão em função da pressão de entrada
Em continuação ao teste anterior, foi medida a vazão, com pressão
crescente até 1,2 da pressão máxima (p
max
) com quatro repetições para cada um dos 25
emissores selecionados. Foram considerados os dados de vazão mencionados no item 6.4
cumprindo, assim, a exigência de que não se tenha diferença maior do que 50 kPa entre uma
pressão e outra durante a seqüência (Tabela 6).
Para os emissores autocompensantes (Tabela 7), mediu-se a vazão
decrescente de 1,2 da p
max
até zero nos mesmos valores de pressão usados quando testado em
pressões crescentes. Se a pressão real de entrada exceder a pressão de entrada desejada em 10
kPa durante o acréscimo e decréscimo, será necessário retornar a pressão a zero, e repetir a
avaliação. O valor da vazão neste item de avaliação não deve ultrapassar ± 7% da vazão
nominal.
Tabela 6. Pressão de trabalho de entrada para emissores não autocompensantes.
MARCAS Pressões em kPa * 1,2 Pressão máxima
Petro Drip 40 60 80 100 120 144* ---
Golden Drip 40 60 80 100 120 144* --- ---
Chapin 30 50 70 100 120* --- --- ---
Tiran 50 100 150 200 250 300 360* ---
Queen Gil 30 52 70 90 100 120* --- ---
Aqua traxx 30 55 70 90 100 120* --- ---
Amanco Drip 100 150 200 250 300 350 400 480*
28
Tabela 7. Pressão de trabalho de entrada para emissores autocompensantes.
MARCAS Pressões em kPa
Twin Plus 100 150 200 250 300 350 400 480* 400 350 300 250 200 150
Ram 50 100 150 175 200 250 300 360* 300 250 200 150 100 50
Amanco Drip PC 100 150 200 250 300 350 400 480* 400 350 300 250 200 150
Naan PC 100 150 200 225 250 300 350 420* 350 300 250 200 150 100
* 1,2 pressão máxima.
6.5 Determinação da relação vazão-pressão
A relação entre a vazão, q, em litros por hora, e a pressão de entrada no
emissor, p, em kilopascal, foi calculada utilizando-se os mesmos dados para obtenção da
vazão em função da pressão de entrada.
6.6 Espessura de parede do tubo emissor
Com o auxílio de um micrômetro (Paquímetro digital) com precisão de
0,01 mm, determinou-se a espessura do tubo emissor em quatro pontos eqüidistantes em duas
seções transversais ao comprimento do tubo, conforme Figura 10.
Figura 10. Secção transversal e posição dos pontos a serem medidos nos tubos emissores.
6.7 Determinação do diâmetro interno do tubo emissor
Inseriu-se em uma das extremidades do tubo emissor uma ferramenta
cônica (Figura 11) com ângulo menor de 10
o
, tomadas as devidas precauções com a finalidade
29
de não se danificar a abertura da mesma. Marcou-se na ferramenta o círculo feito por esta
extremidade, medindo-se, posteriormente, com o auxílio de um paquímetro digital de 0,01 mm
de precisão.
Figura 11. Ferramenta cônica e paquímetro digital para determinar o diâmetro interno do
tubo emissor.
6.8 Determinação do espaçamento entre os gotejadores
O espaçamento entre 3 emissores, foi determinado com trena de 1 mm
de precisão.
6.9 Resistência à pressão hidráulica em temperatura ambiente
Um trecho do tubo emissor com 5 emissores passou por duas avaliações.
Uma à pressão de 1,2 vezes a p
max
, e outra à pressão de 1,8 vezes a p
max
. Os tubos emissores
ficaram gotejando por 60 minutos para cada pressão, freqüentemente atentando para a retirada
de todo o ar do sistema. A água foi mantida a uma temperatura entre 23 e 26ºC, sendo
reduzida lentamente a pressão para a pressão nominal, fazendo-se a medida da vazão por 5
minutos, com quatro repetições.
30
6.10 Resistência à pressão hidráulica em condição de elevada temperatura
Delimitou-se um trecho com 3 emissores de cada modelo de tubo
emissor e, posteriormente, o tubo emissor foi colocado num recipiente, conforme Figura 12, e
pressurizada com água a 1,2 da p
max
. A pressurização foi incrementada gradualmente
tomando-se o cuidado para evitar o acumulo de ar o interior do tubo emissor pressurizado.
Logo após, o recipiente foi preenchido com água, a qual foi mantida
aquecida a 40 ºC por uma resistência blindada de 1600 W, sendo esta temperatura monitorada
com controle eletrônico. As mangueiras permaneceram em funcionamento e imersas por 60
minutos. A temperatura da água variou de 38 ºC a 43 ºC.
Depois dos 60 minutos, as mangueiras foram retiradas do recipiente e
passaram por um repouso de 30 minutos a temperatura ambiente. Foi feita novamente a
medição de vazão em pressão nominal, com a água entre 24 e 26 ºC, com 4 repetições e 5
minutos de coleta.
Figura 12. Recipiente com resistência elétrica para aquecimento da água.
31
6.11 Resistência à tração
Realizou-se o teste à temperatura ambiente de 23 ºC, utilizando-se de
dois trechos do tubo emissor de cada fabricante. Delimitou-se dois pontos distantes entre si de
150 mm.
Num dispositivo instalado (Figura 13) no Laboratório de Irrigação
adaptado à norma ASAE S553 (AMERICAN NATIONAL STANDARD, 2001), aplicou-se
duas tensões, 160 N e 180 N. Tomou-se o cuidado de incrementar a tração lentamente, de
maneira a não danificar as amostras.
A tração foi mantida por 15 minutos. Após este tempo, retiraram-se as
mangueiras do dispositivo e avaliou-se a ocorrência de fissuras.
A fim de que o produto fosse considerado como reutilizável, este
deveria ter suportado à tensão de 180 N sem apresentar danos e, além disso, apresentar
variação menor que ± 5% entre as duas marcas analisadas.
Figura 13. Dispositivo de medida de tração a 180 N.
32
6.12 Ensaio de envelhecimento precoce
Foram cortadas 5 amostras de 32 cm de cada material, estas dobradas
em forma de U, com dois planos perpendiculares diferentes, formando cantos vivos (Figura
14). Esta dobra deve estar a pelo menos 5 cm da ponta do tubo emissor. Para prender a dobra,
foi usado um clipe e arame no caso dos tubos emissores de maior espessura.
Preparou-se uma solução concentrada com 200 mL do reagente ativo
do tipo nonylphenoxy poly(ethyleneoxy) ethanol, (Renex) em 1800 mL de água (solução com
10% do reagente e 90% de água) num béquer de vidro um pouco antes da realização do
ensaio, agitando-se com agitador magnético por uma hora, com aquecimento a 70 ± 2 ºC.
Posteriormente, foram colocados as 5 amostras dentro da solução (totalmente imersas), e
depois de uma hora foram removidas. Analisou-se minuciosamente cada tubo emissor, sem o
auxilio de aparelhos óticos, a fim de se detectar rachaduras visíveis na área das dobras. Foi
usada para cada ensaio uma nova solução.
Figura 14. Modo de dobrar o tubo emissor antes de colocar na solução.
33
Figura 15. Equipamentos usados para a avaliação da suscetibilidade ao rachamento por
estresse ambiental.
Figura 16. Colocando a amostra de Aqua Traxx, dentro do recipiente com a solução.
7 RESULTADOS E DISCUSSÃO.
Na Tabela 8, podem ser observadas as diferenças percentuais entre as
vazões fornecidas pelos fabricantes em relação aos valores obtidos experimentalmente.
Nota-se que nenhuma marca comercial superou os 7% de variação permitida pela norma,
podendo-se concluir que os produtos avaliados estão dentro das especificações exigidas
pela ISO 9261:2004.
Tabela 8. Valores de vazão média dos emissores medida e a variação em relação à vazão
informada.
Vazão média
q (L h
-1
)
Marcas
Pressão
nominal
(kPa)
Informada Medida
Variação observada
(%)*
Petro Drip 100 1,50 1,47 - 2,00
Golden Drip 100 1,50 1,43 - 4,67
Chapin 70 1,24 1,23 - 0,81
Queen Gil 70 1,33 1,35 + 1,50
Aqua Traxx 70 1,14 1,12 - 1,75
Tiran 100 2,00 2,05 + 2,50
Amanco Drip 100 2,30 2,26 - 1,74
Naan PC 225 3,80 3,73 - 1,84
Twin Plus 250 1,83 1,95 + 6,56
Ram 175 2,30 2,36 + 2,61
Amanco Drip PC 250 2,30 2,33 + 1,30
* Variação permitida ± 7% (Norma ISO 9261:2004).
35
Nos tubos emissores autocompensantes, o emissor da marca
comercial Naan PC esteve abaixo da vazão informada em 1,84%. E nos tubos emissores
não autocompensados, a marca comercial Queen Gil, com pressão de 70 kPa, foi a que
esteve mais próximo em relação à vazão informada.
7.1 Coeficiente de variação de fabricação
O efeito dos fatores construtivos para todas as marcas avaliadas,
expresso pelo coeficiente de variação de fabricação (CVf), esteve inferior a 0,07 (limite
máximo segundo a norma). Portanto, pode-se inferir que todos os produtos encontrados no
mercado brasileiro e avaliados neste trabalho podem ser considerados de ótima qualidade
do ponto de vista do processo de fabricação (Tabela 9).
Tabela 9. Valores de CV
f
de todos os tubos emissores.
CV
f
Marca
Pressões
(kPa)
Informados Medidos *
Petro Drip 100 0,044 0,038
Golden Drip 100 --- 0,056
Chapin 100 0,030 0,026
Queen Gil 70 --- 0,028
Aqua Traxx 70 --- 0,007
Tiran 100 0,003 0,016
Amanco Drip 100 --- 0,009
Naan PC 225 --- 0,029
Twin Plus 250 0,034 0,035
Ram 175 --- 0,019
Amanco Drip PC 250 --- 0,045
* não deve exceder 0,07 (Norma ISO 9261:2004)
36
Conforme Solomon (1979), Chapin, Queen Gil, Aqua Traxx, Tiran,
Amanco Drip e Naan PC, podem ser considerados como excelentes, e as marcas Petro Drip,
Golden Drip, Twin Plus e Amanco Drip PC, como de uniformidade média. Conforme a
ASAE (1985), todos são considerados como de uniformidade BOA (menores que 0,05),
exceto o emissor Golden Drip, considerado como de uniformidade média.
Entre os emissores de fluxo turbulento, a marca Aqua Traxx obteve o
menor resultado de CVf, com um valor de 0,007. Entre os emissores autocompensantes, a
marca Ram obteve valor de 0,019.
7.2 Vazão em função da pressão de entrada
Foram avaliados 25 emissores de cada marca comercial, 5 diferentes
pressões para a marca Chapin, 6 pressões para as marcas Petro Drip, Golden Drip, Aqua
Traxx, Queen Gil, Amanco Drip, 7 pressões para a marca Tiran, e 8 pressões diferentes para
as marcas Ram, Amanco Drip PC, Naan PC e Twin Plus, totalizando 10600 medições de
vazão, cujos resultados estão apresentados nas Tabelas 10, 11, 12 e 13.
Tabela 10. Vazão média (L h
-1
) em função da pressão de 25 emissores para as marcas Tiran e
Amanco Drip.
Vazão (L h
-1
)
Pressão – kPa
Tiran Amanco Drip
50 1,501 -----
100 2,054 2,264
150 2,484 2,751
200 2,848 3,184
250 3,205 3,541
300 3,454 3,896
350 ----- 4,194
360 3,814 -----
400 ----- 4,463
480 ----- 4,765
37
Pode-se observar nestas Tabelas que os emissores considerados de
regime de escoamento turbulento são muito sensíveis a variação na pressão, respondendo a
vazão proporcionalmente à pressão aplicada (LOPEZ, et al., 1997).
Tabela 11. Vazões médias (L h
-1
) em função da pressão aplicada em 25 emissores para as
marcas Petro Drip e Golden Drip.
Vazão (L h
-1
)
Pressão – kPa
Petro Drip Golden Drip
40 0,986 0,909
60 1,194 1,112
80 1,334 1,259
100 1,467 1,427
120 1,603 1,545
144 1,720 1,718
Tabela 12. Vazão média (L h
-1
) em função da pressão de 25 emissores para as marcas Chapin,
Queen Gil e Aqua Traxx.
Vazão (L h
-1
)
Pressão – kPa
Chapin Queen Gil Aqua Traxx
30 0,862 0,869 0,709
50 1,062 1,201 -----
55 ----- ----- 0,983
70 1,230 1,350 1,124
90 1,445 1,639 1,291
100 1,584 1,742 1,360
120 ----- 1,924 1,497
Na Tabela 13, pode-se observar que para os tubos emissores
autocompensantes, quando a pressão aumenta, existe um pequeno aumento na vazão (Pressão
mínima até pressão máxima) de 0,225; 0,198; 0,047 e 0,101 L h
-1
, para as marcas Naan PC, Twin
38
Plus, Ram Amanco Drip PC, respectivamente, não concordando com as afirmações dos
fabricantes, que indicam que a vazão se mantém constante com o aumento de pressão dentro
da faixa (NETAFIM, 2005; AMANCO, 2005; NAANDAN, 2005 e IRRIGAPLAN, 2005).
Tabela 13. Vazão média (L h
-1
) em função da pressão de 25 emissores para as marcas
comerciais Naan PC, Twin plus, Ram e Amanco Drip PC.
Vazão (L h
-1
)
Pressão – kPa
Naan PC Twin plus Ram Amanco Drip PC
50 ----- ----- 2,352 -----
100 3,642 1,895 2,355 2,298
150 3,661 1,900 2,359 2,316
175 ----- ----- 2,361 -----
200 3,705 1,931 2,369 2,319
225 3,731 ----- ----- -----
250 3,803 1,954 2,370 2,325
300 3,816 2,009 2,374 2,339
350 3,831 2,039 ----- 2,368
360 ----- ----- 2,399 -----
400 ----- 2,060 ----- 2,389
420 3,867 ----- ----- -----
480 ----- 2,093 ----- 2,399
Aceita-se pela ISO 9261:2004, que a conformação da curva obtida
com os dados da Tabela 10, 11, 12 e 13, pode ter uma variação de ± 7% em relação à curva
apresentada pelo fabricante. Esta comparação ficou prejudicada porque só os fabricantes das
marcas Tiran e Petro Drip forneceram a vazão para as diferentes pressões.
De modo geral, conforme se observa nas Tabelas 14 e 15, as vazões
experimentais determinadas em laboratório estão próximas às fornecidas pelos catálogos da
Petro Drip e Tiran, com valores superiores aos fornecidos. Observa-se nas citadas Tabelas, que as
39
diferenças percentuais dentro da faixa de trabalho recomendada pelo fabricante (60 a 120 kPa,
e 50 a 300 kPa Petro Drip e Tiran, respectivamente), estão menores que o 7% imposto pela
norma.
Tabela 14. Vazões fornecidas pelo fabricante e a diferença com as vazões obtidas pela equação
ajustada.
Vazão (L h
-1
) do emissor Petro Drip
Pressão – kPa
Vazão nominal Vazão ajustada Diferença (%)
40 0,96 0,986 + 2,71
60 1,15 1,194 + 3,83
80 1,34 1,334 - 0,45
100 1,46 1,467 + 0,48
120 1,58 1,603 + 1,46
Tabela 15. Vazões fornecidas pelo fabricante e a diferença com as vazões obtidas pela equação
ajustada.
Vazão (L h
-1
) do emissor Tiran
Pressão – kPa
Vazão nominal Vazão ajustada Diferença (%)
50 1,43 1,501 + 4,97
100 2,00 2,054 + 2,70
150 2,43 2,484 + 2,22
200 2,79 2,848 + 2,08
250 3,10 3,205 + 3,39
300 3,39 3,454 + 1,89
7.3 Ajuste da relação vazão-pressão
Utilizando os valores das Tabelas 10, 11, 12 e 13, ajustou-se as relações
vazão-pressão obtendo-se o valor de
x e de k conforme Tabela 18. Para os tubos emissores não
autocompensantes, foi obtida também pelo ajuste da equação potencial com os pares de valores
40
médios de vazão e pressão e seu coeficiente de determinação. Segundo Lopez, (1997), o
coeficiente de determinação (r
2
), serve como ferramenta útil para comprovar o ajuste da
equação. No caso dos tubos emissores autocompensantes, o ajuste mediante uma função
exponencial é deficiente, resultando baixos valores do coeficiente de determinação (LOPEZ et
al., 1997).
Tabela 16. Valores de x e k, para as formulas dos emissores avaliados.
Marcas
x
k (L h
-1
kPa
–x
) Formula do emissor
Petro Drip 0,431 0,201 q=0,201P
0,431
Golden Drip 0,502 0,142 q=0,142P
0,502
Chapin 0,450 0,182 q=0,182P
0,450
Queen Gil 0,575 0,117 q=0,117P
0,575
Aqua Traxx 0,533 0,117 q=0,117P
0,533
Tiran 0,480 0,225 q=0,225P
0,480
Amanco Drip 0,470 0,260 q=0,260P
0,470
Naan PC* 0,056 2,756 q=2,756P
0,056
Twin Plus* 0,075 1,288 q=1,288P
0,075
Ram* 0,015 2,183 q=2,183P
0,015
Amanco Drip PC* 0,034 1,926 q=1,926P
0,034
* Emissores autocompensantes.
Pela ISO 9261:2004, quando o valor do expoente do emissor x é maior
do que 0,2, considera-se este emissor não autocompensante. Pode-se observar na tabela
anterior, as marcas comercias Naan PC, Twin Plus, Ram e Amanco Drip PC, apresentam
valores inferiores a 0,2, podendo-se afirmar que estes produtos são autocompensantes
conforme manifestam seus fabricantes. Nas demais marcas comerciais, os valores de
x são
próximos a 0,5, o que indica que o regime de escoamento dos emissores é turbulento
(KELLER e KARMELLI, 1975; PIZARRO, 1996; LOPEZ, 1997), significando que as
mudanças na vazão, se relacionam com a raiz quadrada da pressão, conseqüentemente, uma
variação na energia de pressão da ordem de 20% permite que a vazão dos emissores varie em
torno de ±10% em relação ao valor desejado. Andrade (2005), encontrou x igual a 0,494, e k
igual a 0,154 para Golden Drip, valores muito próximos aos valores obtidos neste
experimento.
41
Para os emissores não autocompensantes, o modelo potencial
correlacionado, apresentou alto coeficiente de determinação (r
2
) 0,99, ou seja, 99% da
variação da vazão é devido a relação que existe entre vazão e pressão. A diferença se deve ao
erro experimental.
O expoente x calculado, não deve desviar do valor fornecido pelo
fabricante em ± 5%, segundo a norma ISO 9261:2004. Não foi possível fazer esta comparação
com todos os produtos, pois só as marcas Petro Drip, Golden, Chapin e Twin Plus,
informaram este coeficiente nos seus catálogos (Tabela 17).
Tabela 17. Valores de x calculados e fornecidos pelo fabricante.
Expoentes dos emissores
Marcas comerciais
x fornecidos x calculados Diferenças (%)
Petro Drip 0,46 0,43 - 6,52
Golden Drip 0,53 0,50 - 5,66
Chapin 0,54 0,45 - 16,67
Twin Plus 0,02 0,08 + 227,00
Para emissores autocompensantes, o ajuste mediante uma função potencial
é deficiente, resultando valores muito baixos de r
2
. Um ajuste linear, neste caso é mais
indicado (LOPEZ, 1997). Portanto, o valor de ± 5% sugerido pela norma ISO 9261:204 como
variação máxima recomendada para o coeficiente x, no caso especifico de tubos emissores
autocompensantes, não se aplica. Motivo este, da grande variação observada para o tubo
emissor Twin Plus.
7.4 Espessura de parede do tubo emissor
Na Tabela 18, são apresentados os valores de espessura da primeira e
segunda seção dos tubos emissores. A norma ISO 9261:2004 recomenda que os fabricantes
declarem estes valores arredondados em 0,05 mm, e pelo critério desta norma, a espessura de
42
parede do tubo emissor, não pode ter nenhum dos quatro pontos com medida inferior a 90% da
espessura declarada.
Tabela 18. Valores das espessuras de paredes dos tubos emissores, em mm.
Primeira seção Segunda seção
Marcas
Espess.
(mm)*
1 2 3 4 1 2 3 4
Petro Drip 0,40 0,44 0,45 0,44 0,41 0,47 0,45 0,44 0,42
Golden
Drip
0,40 0,42 0,43 0,45 0,46 0,45 0,47 0,44 0,43
Chapin 0,40 0,48 0,46 0,51 0,49 0,47 0,48 0,46 0,49
Queen Gil 0,20 0,23 0,28 0,26 0,24 0,25 0,28 0,23 0,24
Aqua
Traxx
0,20 0,20 0,21 0,23 0,21 0,22 0,23 0,22 0,20
Tiran 0,90 1,02 0,99 0,98 1,01 1,04 1,02 1,03 1,01
Amanco
Drip
0,85 0,95 0,98 1,01 0,99 0,96 1,02 0,98 0,99
Naan PC 0,90 0,94 0,93 0,93 0,94 0,93 0,94 0,90 0,95
Twin Plus 1,00 1,16 1,17 1,20 1,15 1,16 1,16 1,19 1,20
Ram 1,00 1,05 1,09 1,10 1,06 1,05 1,04 1,11 1,07
Amanco
PC
0,90 1,01 1,03 1,07 1,04 1,12 1,05 1,09 1,04
* Espessura fornecida pelo fabricante.
De modo geral, conforme as colunas da primeira e segunda seção da
Tabela anterior, as espessuras determinadas em laboratório estão acima das fornecidas pelo
catálogo dos fabricantes. Pode-se inferir que todas as marcas comerciais estão dentro das
especificações da norma ISO 9261:2004, para este item.
7.5 Diâmetro interno dos tubos emissores
Na bobina ensaiada da marca Golden Drip, o diâmetro medido foi
16,31 mm, com um desvio de 0,31 mm sobre o diâmetro declarado no catalogo, 16,00 mm,
sugerindo algum problema no controle de qualidade do fabricante.
43
O diâmetro interno medido não deve se desviar mais do que ± 0,3 mm
do diâmetro fornecido pelo fabricante.
Tabela 19. Diâmetros internos (mm) fornecidos pelo fabricante e medidos, dos
tubos emissores avaliados.
Diâmetro interno (mm)
Produto
Informado Medido
Desvio (mm)*
Petro Drip 16,00 15,78 - 0,22
Golden Drip 16,00 16,31 + 0,31
Chapin 16,00 16,04 + 0,04
Queen Gil 16,50 16,34 - 0,16
Aqua Traxx 16,00 16,24 + 0,24
Tiran 14,10 14,38 + 0,28
Amanco Drip 13,80 13,98 + 0,18
Naan PC 13,90 14,19 + 0,29
Twin Plus 15,50 15,65 + 0,15
Ram 14,40 14,34 + 0,06
Amanco Drip PC 14,20 14,18 - 0,14
* Aceitável ± 0,3 (Norma ISO 9261:2004)
7.6 Espaçamento entre os emissores
Os espaçamentos entre os emissores não devem se desviar mais do que
5% do espaçamento declarado. Na Tabela 20. Pode-se observar que todos os tubos emissores
estão dentro da faixa de tolerância.
O tubo emissor Twin Plus, não apresentou desvio entre o espaçamento
declarado e o medido.
44
Tabela 20. Espaçamento entre emissores (mm).
Valores medidos
Marcas
Espaçamento
Informado
(mm)
1 2 3
Valor médio
medido
(mm)
Maior
desvio**
(%)
Petro Drip 300 303 305* 304 304,00 + 1,67
Golden Drip 300 300 295* 298 297,67 - 1,67
Chapin 300 309 309* 309 309,00 + 3,00
Queen Gil 300 295* 296 295 295,33 - 1,67
Aqua Traxx 305 301* 302 301 301,33 - 1,31
Tiran 500 505* 501 500 502,00 + 1,00
Amanco Drip 330 344* 332 343 339,67 + 4,24
Naan PC 950 970* 960 960 963,33 + 2,11
Twin Plus 750 750 750 750 750,00 ------
Ram 570 563* 566 567 565,33 - 1,23
Amanco Drip
PC
330 339 346* 344 343,00 + 4,85
* valor mais alto com respeito ao informado.
** Maior desvio com relação ao valor mais alto.
7.7 Resistência à pressão hidráulica em temperatura ambiente
7.7.1 Pressão de 1,2 vezes a pressão máxima p
max
– produtos não reutilizáveis
Após os tubos emissores terem trabalhado por uma hora na pressão de
bancada igual a 1,2 vezes a pressão máxima p
max
, que é um procedimento especifico para
emissores classificados como não reutilizáveis. A diferença de ± 10% é aceitável. Os
resultados apresentam quatro repetições para cada emissor. Nas Tabelas seguintes são
apresentados os resultados para todas as marcas comerciais.
45
Tabela 21. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,2 vezes a p
max
(144 kPa) para Petro Drip e Golden Drip.
Petro Drip (144 kPa) Golden Drip (144 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após o
teste
Variação (%)
Vazão
original
Vazão após o
teste
Variação
(%)
1 1,492 1,496 + 0,268 1,432 1,429 - 0,209
2 1,450 1,454 + 0,276 1,374 1,387 + 0,946
3 1,436 1,442 + 0,418 1,425 1,434 + 0,632
4 1,419 1,426 + 0,493 1,396 1,409 + 0,931
5 1,420 1,411 - 0,634 1,440 1,463 + 1,597
Tabela 22. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,2 vezes a p
max
(120 kPa) para Chapin e Queen Gil.
Chapin (120 kPa) Queen Gil (120 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
1 1,477 1,473 - 0,271 1,361 1,366 + 0,367
2 1,426 1,431 + 0,351 1,420 1,427 + 0,493
3 1,436 1,449 + 0,905 1,433 1,444 + 0,767
4 1,377 1,381 + 0,290 1,350 1,367 + 1,259
5 1,457 1,469 + 0,824 1,343 1,354 + 0,819
Tabela 23. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,2 vezes a
p
max
(360 kPa) para Tiran e Ram.
Tiran (360 kPa) Ram (360 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
1 2,082 2,073 - 0,432 2,311 2,304 - 0,303
2 2,076 2,074 - 0,096 2,212 2,203 - 0,407
3 2,004 2,006 + 0,099 2,319 2,316 - 0,129
4 2,063 2,061 - 0,096 2,351 2,343 - 0,340
5 2,092 2,088 + 0,191 2,360 2,358 - 0,085
46
Tabela 24. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,2 vezes a p
max
(480 kPa) para Amanco Drip e Twin Plus.
Amanco Drip (480 kPa) Twin Plus (480 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
1 2,263 2,251 - 0,530 2,009 1,992 - 0,846
2 2,282 2,289 + 0,307 1,956 1,944 - 0,613
3 2,282 2,292 + 0,438 1,880 1,855 - 1,330
4 2,289 2,300 + 0,481 1,950 1,938 - 0,615
5 2,264 2,255 - 0,398 1,948 1,939 - 0,462
Tabela 25. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,2 vezes a p
max
(420 kPa) para Naan PC e Amanco Drip PC (480 kPa).
Naan PC (420 kPa) Amanco Drip PC (480 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
1 3,769 3,761 - 0,212 2,450 2,452 + 0,082
2 3,755 3,754 - 0,027 2,353 2,355 + 0,085
3 3,712 3,725 + 0,090 2,285 2,298 + 0,569
4 3,717 3,722 + 0,350 2,246 2,253 + 0,312
5 3,708 3,715 + 0,189 2,320 2,330 + 0,431
Tabela 26. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,2 vezes a
p
max
(180 kPa) para Aqua Traxx.
Emissor nº. Vazão original Vazão após o teste Variação (%)
1 1,102 1,106 + 0,363
2 1,113 1,116 + 0,269
3 1,115 1,106 - 0,807
4 1,112 1,117 + 0,449
5 1,114 1,116 + 0,180
47
Todos os tubos emissores de todas as marcas comerciais, não
apresentaram variações insignificantes de vazões, ao se considerar uma tolerância de até ±
10%, permitido pela ISO 9261:2004. Conseqüentemente pode-se inferir, que todos os produtos
podem ser classificados como reutilizáveis para esta pressão de 1,2 pressão máxima.
7.7.2 Pressão de 1,8 x a pressão máxima p
max
– produtos reutilizáveis
Para os produtos reutilizáveis, o critério de pressão torna-se mais
exigente, 1,8 vezes a pressão máxima. Os resultados obtidos são apresentados nas Tabelas 27
a 32.
Tabela 27. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,8 vezes a p
max
(216 kPa) para a mangueira Petro Drip e Golden Drip
Petro Drip (216 kPa) Golden Drip (216 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)*
1 1,492 1,520 + 1,87 1,432 1,456 + 1,676
2 1,450 1,478 + 1,931 1,374 1,398 + 1,74
3 1,436 1,466 + 2,089 1,425 1,449 + 1,684
4 1,419 1,450 + 2,185 1,396 1,420 + 1,720
5 1,420 1,438 + 1,268 1,440 1,472 + 2,222
*Variação aceitável de ± 10%
Tabela 28. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,8 vezes a p
max
(180 kPa) para Chapin e Queen Gil.
Chapin (180 kPa) Queen Gil (180 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
1 1,477 1,481 + 0,271 1,361 1,375 + 1,029
2 1,426 1,436 + 0,701 1,420 1,428 + 0,563
3 1,436 1,445 + 0,627 1,433 1,455 + 1,535
4 1,377 1,384 + 0,508 1,350 1,358 + 0,592
5 1,457 1,465 + 0,549 1,343 1,351 + 0,596
48
Tabela 29. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,8 vezes a p
max
(540 kPa) para Tiran e Ram.
Tiran (540 kPa) Ram (540 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
1 2,082 2,090 + 0,384 2,291 2,301 + 0,437
2 2,076 2,086 + 0,482 2,282 2,296 + 0,613
3 2,004 2,011 + 0,349 2,331 2,327 - 0,172
4 2,063 2,069 + 0,291 2,339 2,335 - 0,171
5 2,092 2,099 + 0,335 2,303 2,307 + 0,174
Tabela 30. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,8 vezes a p
max
(720 kPa) para Amanco Drip e Twin Plus.
Amanco Drip (720 kPa) Twin Plus (720 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
1 2,263 2,235 - 1,337 2,120 2,091 - 1,368
2 2,282 2,261 - 0,920 1,996 1,999 + 0,150
3 2,282 2,221 - 2,673 1,938 1,947 + 0,464
4 2,289 2,284 - 0,218 1,960 1,966 + 0,306
5 2,264 2,262 - 0,088 1,955 1,949 - 0,307
Tabela 31. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,8 vezes a p
max
(630 kPa) para Naan PC e Amanco Drip PC (720 kPa)
Naan PC (630 kPa) Amanco Drip PC (720 kPa)
No de
emissor
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
Vazão
original
Vazão após
o teste
Variação
(%)
1 3,669 3,666 - 0,082 2,289 2,288 - 0,044
2 3,703 3,713 0,270 2,313 2,315 + 0,086
3 3,733 3,729 - 0,107 2,302 2,316 + 0,608
4 3,754 3,756 + 0,053 2,289 2,297 + 0,349
5 3,719 3,715 - 0,108 2,311 2,320 + 0,389
49
Tabela 32. Vazão (L h
-1
) à pressão nominal e sua variação após 60 min trabalhando à pressão
de 1,8 vezes a p
max
(180 kPa) para Aqua Traxx.
Emissor nº. Vazão original Vazão após o teste Variação (%)
1 1,102 1,110 + 0,726
2 1,113 1,119 + 0,539
3 1,115 1,116 + 0,090
4 1,112 1,114 + 0,180
5 1,114 1,117 + 0,269
Mesmo, neste critério, todos os tubos emissores (autocompensantes e
não autocompensantes) foram considerados reutilizáveis, até aqueles com menor espessura de
parede.
Em todos os emissores não autocompensantes, houve um aumento da
vazão, mas dentro do limite de variação permitido pela ISO 9261:2004. Com exceção da
marca Amanco Drip, em que foi observada uma diminuição da vazão em todos os emissores,
porém, dentro do limite de 10%.
7.8 Resistência à pressão hidráulica submetida à elevada temperatura (40
o
C)
Muito similar ao ensaio anterior, tomou-se um segmento com três
emissores para cada produto. Estes segmentos de tubo foram imersos no recipiente, conforme
Figura 10, sendo então submetidos à pressão máxima de trabalho.
A pressurização foi lenta e tomou-se o cuidado de retirar todo o ar de
dentro da mangueira.
Depois disto o recipiente foi preenchido com água. A temperatura da
água variou de 30 a 42ºC durante o ensaio, com uma resistência blindada e regulada com
dispositivo eletrônico. O tubo emissor permaneceu imerso e pressurizado por 60 minutos para
cada tubo emissor.
Depois dos 60 minutos, os segmentos foram retirados do recipiente e
ficaram em repouso a temperatura ambiente por 30 minutos. Novamente foram pressurizados a
50
pressão nominal, e foram avaliadas a vazões dos três emissores para cada tubo emissor, com 4
repetições O tempo de coleta de água foi de 5 minutos. Os dados consolidados estão nas
Tabelas 33 a 36. A vazão de cada emissor não deve desviar mais do que ± 10% da vazão
original, conforme norma ISO 9261:2004.
Tabela 33. Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para as marcas Petro Drip e Golden Drip.
PetroDrip Golden Drip
Emissor
Vazão original Vazão ensaio Diferença (%) Vazão original Vazão ensaio Diferença (%)
1 1,375 1,370 - 0,364 1,385 1,383 - 0,144
2 1,401 1,402 + 0,071 1,402 1,398 - 0,285
3 1,369 1,360 - 0,657 1,411 1,408 - 0,213
Tabela 34. Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para as marcas Chapin e Queen Gil.
Chapin Queen Gil
Emissor
Vazão original Vazão ensaio Diferença (%) Vazão original Vazão ensaio Diferença (%)
1 1,442 1,448 + 0,416 1,761 1,753 - 0,454
2 1,509 1,501 - 0,530 1,686 1,698 + 0,712
3 1,453 1,465 + 0,826 1,796 1,804 + 0,445
Tabela 35. Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para marcas Aqua Traxx e Tiran.
Aqua Traxx Tiran
Emissor
Vazão original Vazão ensaio Diferença (%) Vazão original Vazão ensaio Diferença (%)
1 1,118 1,126 + 0,716 2,074 2,068 - 0,290
2 1,133 1,128 - 0,441 1,995 1,987 - 0,401
3 1,094 1,098 + 0,366 2,082 2,090 + 0,384
51
Tabela 36. Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para o tubo emissor Amanco Drip.
Amanco Drip
Emissor
Vazão original Vazão ensaio Diferença (%)
1 2,199 2,189 - 0,455
2 2,211 2,216 + 0,226
3 2,231 2,240 + 0,403
Pode-se verificar que nos emissores autocompensantes (Tabelas 37 e
38), houve uma diminuição na vazão depois do ensaio a 40
o
C, provavelmente devido a uma
dilatação da membrana especial que possuem, ainda dentro do limite de variação permitido
pela ISO 9261:2004.
Tabela 37. Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para os tubos emissores autocompensantes Naan PC e Twin Plus.
Naan PC Twin Plus
Emissor
Vazão original Vazão ensaio Diferença (%) Vazão original Vazão ensaio Diferença (%)
1 3,829 3,696 - 3,473 2,136 2,053 - 3,886
2 3,414 3,355 - 1,728 2,062 1,970 - 4,462
3 3,622 3,584 - 1,049 2,121 2,011 - 5,186
Tabela 38. Valores de vazão (L h
-1
) antes e depois do ensaio em água a 40
o
C e as variações
encontradas para os tubos emissores autocompensantes Ram e Amanco Drip PC.
Ram Amanco Drip PC
Emissor
Vazão original Vazão ensaio Diferença (%) Vazão original Vazão ensaio Diferença (%)
1 2,391 2,378 - 0,544 2,538 2,464 - 2,916
2 2,349 2,316 - 1,405 2,160 2,056 - 4,815
3 2,240 2,194 - 2,054 2,369 2,248 - 5,108
52
7.9 Resistência à tração
Os ensaios foram realizados a temperatura ambiente de 24,5 ºC. Dois
segmentos das onze marcas (22 ensaios) de tubo e mangueira gotejadora foram preparados
para serem ensaiados. Um segmento da Petro Drip sofreria a tensão de 160 N e o outro de 180
N. O mesmo aconteceu com as outras amostras (mais dez). Cada segmento tinha 3
gotejadores. Marcou-se em cada mangueira dois pontos eqüidistantes em 150 mm.
Num simulador de tração adaptado, conforme norma ASAE S553
(Figura 13), no Laboratório de Irrigação foram aplicados as forças. Tomou-se o cuidado de
incrementar a tensão lentamente, no mínimo 30 segundos, de maneira a não danificar as
amostras prematuramente.
Tabela 39. Distância entre os pontos submetidos a diferentes trações aplicadas no ensaio para
os tubos emissores.
Força aplicada de 160 N Força aplicada de 180 N
Distância entre dois pontos (mm) Distância entre dois pontos (mm)
Marca
Antes Depois
Variação
%
Antes Depois
Variação
%
Petro Drip 150 153 2,00 150 154 2,67
Golden Drip 150 153 2,00 150 153,5 2,33
Chapin 150 152 1,33 150 152 1,33
Queen Gil 150 151 0,67 150 151 0,67
Aqua Traxx 150 178 18,67 150 198 32,00
Tiran 150 151 0,67 150 152,5 1,67
Amanco Drip 150 151 0,67 150 151 0,67
Naan PC 150 150,5 0,33 150 151,5 1,00
Twin Plus 150 150,5 0,33 150 151 0,67
Ram 150 151 0,67 150 152 1,33
Amanco Drip
PC
150 151 0,67 150 151 0,67
*Aceitável até ± 5% de variação. (Norma ISO 9261:2004)
53
Cada segmento de mangueira ficou tracionado por 15 minutos. Após
este tempo seria retirado do dispositivo e seriam avaliados os danos físicos, a vazão na pressão
nominal (aceitável ± 10% de variação) e a distância entre os sinais pré-marcados, que
poderiam variar ± 5%, ou seja, de 142,5 a 157,5 mm.
Na Tabela 39, pode-se observar que a marca Queen Gil, mesmo tendo
uma espessura relativamente baixa (0,20 mm), foi a que apresentou menor variação com
0,67%, sendo que a marca Aqua Traxx com a mesma espessura, não passou no ensaio, pois a
distância entre as marcas variou acima do limite permitido nas duas tensões testadas. Quanto a
vazão, Tabela 44, as variações para 160N, estão dentro do permissível.
Tabela 40. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Petro Drip.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 1,442 1,460 + 0,101 1,455 1,453 - 0,137
2 1,328 1,329 + 0,075 1,463 1,452 - 0,752
3 1,296 1,311 + 1,157 1,284 1,273 - 0,857
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Tabela 41. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Golden Drip.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 1,393 1,401 + 0,574 1,411 1,408 - 0,213
2 1,412 1,422 + 0,708 1,427 1,429 + 0,140
3 1,417 1,422 + 0,353 1,402 1,419 + 1,213
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
54
Tabela 42. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Chapin.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 1,442 1,449 + 0,485 1,446 1,428 - 1,245
2 1,409 1,389 - 1,419 1,420 1,407 - 0,915
3 1,430 1,437 - 0,490 1,434 1,432 0,139
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Tabela 43. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Queen Gil.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 1,730 1,731 + 0,058 1,664 1,659 - 0,300
2 1,685 1,699 + 0,831 1,742 1,739 - 0,172
3 1,748 1,766 + 1,030 1,749 1,727 - 1,258
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Tabela 44. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Aqua Traxx.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 1,128 1,065 - 5,585 1,120 1,001 - 10,625
2 1,124 1,057 - 5,961 1,119 0,997 - 10,90
3 1,147 1,080 - 5,841 1,132 0,987 - 12,809
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
55
Tabela 45. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Tiran.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 2,097 2,110 + 0,620 2,003 2,008 + 0,250
2 2,020 2,028 + 0,396 2,023 2,026 + 0,148
3 2,024 2,038 + 0,692 2,028 2,031 + 0,148
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Tabela 46. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Amanco Drip.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 2,253 2,280 + 1,198 2,226 2,235 + 0,404
2 2,236 2,256 + 0,894 2,255 2,261 + 0,266
3 2,272 2,266 - 0,264 2,223 2,221 - 0,090
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Tabela 47. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Naan PC.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 3,748 3,754 + 0,160 3,795 3,797 + 0,053
2 3,769 3,770 + 0,027 3,741 3,748 + 0,187
3 3,755 3,754 - 0,027 3,726 3,733 + 0,188
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
56
Tabela 48. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Twin Plus.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 1,989 1,979 - 0,503 1,946 1,950 + 0,206
2 1,971 1,973 + 0,101 1,945 1,949 + 0,206
3 1,953 1,957 + 0,205 1,976 1,980 + 0,202
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Tabela 49. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Ram.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 2,360 2,369 + 0,381 2,387 2,392 + 0,209
2 2,329 2,333 + 0,172 2,330 2,339 + 0,386
3 2,372 2,381 + 0,379 2,384 2,390 + 0,252
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Tabela 50. Variação entre a vazão original (L h
-1
) e a obtida após o ensaio de tração para o
produto Amanco Drip PC.
160 N 180 N
Emissor
Original Após ensaio Variação (%)* Original Após ensaio Variação (%)*
1 2,338 2,341 + 0,128 2,351 2,359 + 0,340
2 2,331 2,337 + 0,257 2,387 2,391 + 0,168
3 2,295 2,299 + 0,174 2,319 2,324 + 0,216
*Aceitável até 10% de variação. (Norma ISO 9261:2004).
Se os fabricantes declarassem uma tensão de ensaio menor do que o
preconizado pela norma ISO 9261:2004, o que é permitido, então se teria de conduzir este ensaio
57
nesta tensão declarada, o que provavelmente aprovaria os produtos neste quesito.
Lamentavelmente nenhuma das empresas comerciais apresentou esta informação.
O ensaio de resistência à tensão, mostrou-se eficiente para classificar os
tubos emissores como reutilizável ou não reutilizável.
7.10 Resistência dos tubos emissores à fadiga ambiental
O resultado do ensaio (número de dobras com falhas) em todos os tubos
emissores revelou nenhuma rachadura. Pode-se concluir que o material usado como matéria
prima na fabricação dos tubos emissores, é de boa qualidade.
8 CONCLUSÕES
Nas condições em que os ensaios foram conduzidos, seguindo as
recomendações das Normas ISO 8796:2004 e ISO 9261:2204, e como caráter pioneiro dos
mesmos, pode-se chegar às seguintes conclusões:
a) Os coeficientes de variação de fabricação para todos os tubos emissores avaliados
foram abaixo de 0,07, permitido pela norma ISO 9261:2004.
b) Os tubos emissores não autocompensantes obtiveram valores dos expoentes entre
0,431 e 0,575, sendo classificados como de fluxo turbulento. Nos emissores
autocompensantes, os valores dos expoentes foram próximos a zero.
c) O ensaio de resistência à tração constitui-se em uma ferramenta rápida para
diagnosticar se o tubo emissor pode ser removido e reinstalado.
d) Os produtos ensaiados e ofertados no mercado brasileiro apresentaram um bom
desempenho de acordo com as duas normas.
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS
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