Ventosa para adutora: onde instalar e qual tipo especificar

Ar dentro de adutora custa caro e quase nunca aparece no diagnóstico. O catálogo PAM Saint-Gobain resume o problema em três efeitos: redução de vazão, desperdício de energia e risco de golpe de aríete. Numa linha por recalque, cada bolsão de ar parado num ponto alto obriga a bomba a vencer uma coluna extra, e esse efeito se soma a cada ponto alto do perfil. O resultado muitas vezes é atribuído, por engano, à queda de rendimento das bombas ou à incrustação. A ventosa certa, no lugar certo, resolve. Este artigo da Universidade Mininco mostra onde instalar e como escolher entre os modelos da linha PAM.

De onde vem o ar

O catálogo aponta três origens principais. A primeira é o enchimento depois de um teste hidrostático ou de um esvaziamento, quando faltam aparelhos de saída de ar. A segunda é a entrada pela sucção, com juntas de bomba ou válvulas de pé não estanques, além do ar dissolvido que se libera sob pressão. A terceira é a admissão pelas próprias ventosas no desligamento das bombas. Em todos os casos, o ar migra para os pontos altos. Se um bolsão grande for arrastado pelo escoamento, ele desloca um volume igual de água e pode provocar golpes de aríete violentos.

Onde instalar: o perfil vem primeiro

A ventosa trabalha melhor quando o traçado concentra o ar em pontos bem definidos. As recomendações práticas do catálogo são estas:

• Dar à linha uma inclinação constante de no mínimo 2 a 3 mm por metro.
• Em terreno plano, criar pontos altos e baixos artificiais, com subida de 2 a 3 mm/m e descida de 4 a 6 mm/m.
• Preferir subidas lentas e descidas rápidas. O traçado inverso favorece o arraste de bolsões e é desaconselhado.
• Evitar excesso de mudanças de inclinação, sobretudo nos grandes diâmetros.
• Instalar uma ventosa em cada ponto alto e uma descarga, com registro, em cada ponto baixo.

As fichas dos modelos de alta performance acrescentam as mudanças de inclinação como pontos de instalação. As das ventosas plásticas citam a jusante das bombas e as estações de filtração. Em Minas Gerais, onde boa parte das adutoras atravessa relevo acidentado, o número de pontos altos costuma ser grande, e vale revisar o perfil antes de fechar a quantidade de ventosas.

As funções de uma ventosa

Simples: só expulsa o ar acumulado em operação

Um flutuador esférico fecha um orifício pequeno. Quando o ar se acumula, o empuxo diminui, o flutuador desce e o ar sai. O limite está na física: se a força da pressão sobre a seção do orifício superar o peso do flutuador, a ventosa não abre. A linha PAM tem a ventosa simples com flange móvel VSCF, DN 50 em PN 10, 16 ou 25, e a ventosa simples com rosca VSCR, BSP de 2 pol com buchas de 3/4 a 2 pol. As duas têm pressão máxima de serviço de 2,5 MPa.

Dupla função: enchimento e esvaziamento

Expulsa grandes volumes de ar no enchimento e admite ar no esvaziamento da rede. Na linha PAM, aparece nas ventosas plásticas de dupla função, de 1/2 a 1 pol e até 1,0 MPa, indicadas para irrigação e ramais.

Tríplice função: as três situações

Tem dois compartimentos. O principal, de orifício grande, expulsa o ar deslocado pela água no enchimento e admite ar no esvaziamento, o que evita depressão e colapso da linha. O auxiliar trabalha como ventosa simples durante a operação. A ventosa tríplice função VTF vai do DN 50 ao 200, com PMS de 2,5 MPa e pressão mínima de serviço de 0,1 MPa. O tamanho é escolhido no gráfico do catálogo pela vazão da linha, adotando em geral 3,5 m.c.a. (0,035 MPa) de diferencial no enchimento e no esvaziamento.

Quadrifunção: tríplice com fechamento lento

Num enchimento descontrolado ou num transiente, a ventosa comum fecha de forma brusca, e a coluna de água chega com velocidade. A quadrifunção tem um disco antigolpe que sobe quando a velocidade de saída do ar fica excessiva. Ele reduz a descarga, freia a coluna de água e diminui o risco de golpe. Nos modelos para água, a pressão máxima é de 4 MPa e a mínima é de 0,02 MPa.

Passagem plena ou passagem reduzida

Nas ventosas de alta performance para água, a ficha diferencia corpo de passagem nominal (plena) e corpo de passagem reduzida. A quadrifunção de passagem plena vai do DN 50 ao 250 com flange ou de 1 e 2 pol com rosca, mantendo a seção do corpo no diâmetro nominal para dar vazão a grandes volumes de ar. A quadrifunção de passagem reduzida chega ao DN 400 e tem a mesma faixa de pressão. A escolha sai do dimensionamento da vazão de ar no enchimento e no esvaziamento da linha. Superdimensionar a ventosa não melhora a proteção.

Água ou esgoto: não troque os modelos

As ventosas para água tratada usam flutuador de polipropileno. Em esgoto, gordura e sólidos travam o mecanismo, e as fichas são diretas: os modelos para esgoto existem para os casos em que as válvulas para água não podem ser instaladas por risco de entupimento. A quadrifunção para esgoto e a tríplice função para esgoto com flange trazem flutuador de aço inox AISI 316, corpo inferior com paredes inclinadas contra depósito de gordura, defletor contra respingos e válvula de drenagem. A quadrifunção ainda permite manutenção pela tampa sem retirar a ventosa da linha. A pressão máxima desses modelos é de 1,6 MPa.

Modelo PAM	Funções	Faixa	PMS	Fluido	Flutuador
VSCF / VSCR	Simples	DN 50 / 3/4 a 2 pol	2,5 MPa	Água	EPDM
VTF	Tríplice	DN 50 a 200	2,5 MPa	Água	EPDM e alumínio
3F passagem plena	Tríplice	DN 50 a 250; 1 e 2 pol	4 MPa	Água tratada e irrigação	Polipropileno
4F passagem plena	Quadrifunção	DN 50 a 250; 1 e 2 pol	4 MPa	Água tratada e irrigação	Polipropileno
4F passagem reduzida	Quadrifunção	DN 50 a 400; 2 pol	4 MPa	Água tratada e irrigação	Polipropileno
3F esgoto com flange	Tríplice	DN 50 a 200	1,6 MPa	Esgoto e água bruta	Inox AISI 316
4F esgoto	Quadrifunção	DN 50 a 200	1,6 MPa	Esgoto e água bruta	Inox AISI 316

Como montar a ventosa na linha

A ventosa vai sobre uma tomada vertical na geratriz superior do tubo. O arranjo usual do catálogo é um tê com bolsas e derivação flangeada seguido de uma válvula gaveta Euro 23 de corpo curto, que permite retirar a ventosa para manutenção sem esvaziar a adutora. Quando o DN do tê ou da válvula não casa com o da ventosa, entra uma placa de redução flangeada. Em linha aterrada, preveja caixa com acesso e ventilação para o ar expulso.

Ventosa não substitui o estudo de transiente

A ventosa controla o ar, e o transiente hidráulico precisa de estudo próprio, principalmente em recalque. O catálogo lista as proteções possíveis: volante de inércia, válvula de alívio, válvula antecipadora de onda, válvula controladora de bomba, chaminé de equilíbrio, tanque unidirecional e tanque hidropneumático. O ferro dúctil tem reserva: admite sobrepressão transitória de até 20% acima da PSA, e a junta mantém a estanqueidade mesmo sob vácuo parcial. Isso é margem de segurança e não substitui a proteção da linha.

Para ver como as ventosas se encaixam no conjunto de tubos, conexões e válvulas, consulte o guia de saneamento em ferro fundido.

Perguntas frequentes

Quantas ventosas uma adutora precisa?

No mínimo uma em cada ponto alto do perfil, e o catálogo PAM recomenda também uma descarga com registro em cada ponto baixo. Em trechos planos, a orientação é criar pontos altos artificiais com inclinações de 2 a 3 mm/m na subida e de 4 a 6 mm/m na descida. As fichas acrescentam as mudanças de inclinação. A quantidade final sai do perfil longitudinal, e não de um espaçamento fixo.

Qual é a diferença entre ventosa tríplice função e quadrifunção?

A tríplice função expulsa o ar no enchimento, admite ar no esvaziamento e elimina o ar acumulado durante a operação. A quadrifunção faz as mesmas três tarefas e acrescenta o fechamento lento: um disco antigolpe reduz a descarga de ar quando a velocidade fica excessiva. Isso freia a coluna de água e diminui o risco de golpe de aríete no enchimento ou em transientes.

Posso usar ventosa de água em linha de esgoto?

Não é recomendado. Os modelos para água tratada usam flutuador de polipropileno e mecanismos sensíveis a gordura e sólidos, que entopem no esgoto. Para recalque de esgoto e água bruta com sólidos, use as ventosas específicas, com flutuador de inox AISI 316, corpo de paredes inclinadas e válvula de drenagem. A pressão máxima delas é de 1,6 MPa.

Passagem plena ou passagem reduzida: qual escolher?

A passagem plena mantém o corpo da ventosa no diâmetro nominal e privilegia grandes vazões de ar, com oferta do DN 50 ao 250. A passagem reduzida tem corpo de seção menor, faixa até o DN 400 e a mesma pressão máxima de 4 MPa. A escolha correta sai do dimensionamento da vazão de ar no enchimento e no esvaziamento, e não do diâmetro da adutora.

Como dimensionar uma ventosa tríplice função VTF?

O catálogo PAM traz um gráfico de seleção. Com a vazão da linha em litros por segundo no eixo horizontal e um diferencial de pressão adotado entre o interior da ventosa e a atmosfera, em geral de 3,5 m.c.a. (0,035 MPa), obtém-se o ponto que indica o tamanho da ventosa. A VTF é fabricada nos DN 50, 100, 150 e 200.

Mande para a Mininco o perfil longitudinal e as vazões da sua adutora, e nossa equipe técnica, com base em Minas Gerais, ajuda a definir modelo, diâmetro e arranjo de tomada de cada ventosa. Veja as ventosas para adutoras e esgoto e solicite sua cotação.