Tubulação agrícola: como escolher o material, tamanho e classificação de pressão do tubo

Quando um bloco de 40 hectares perde pressão no último sprinkler, o cano raramente é o primeiro suspeito e muitas vezes a verdadeira causa. Para a maior parte da irrigação de campo, a resposta prática é uma linha principal enterrada de PEAD (PE100) combinada com laterais de PVC ou PEBD: HDPE onde o solo se move, o gelo levanta o solo ou é preciso passar uma linha por um furo, e PVC onde o layout é fixo, o solo é estável e o custo por metro decide a licitação. Três números determinam a escolha: a química da água, a pressão de trabalho mais a oscilação e a vazão necessária na extremidade oposta. O diâmetro externo, a espessura da parede expressa como SDR e o grau de resina precisam satisfazer todos os três ao mesmo tempo, e uma linha dimensionada apenas com base no preço é o motivo mais comum pelo qual um sistema apresenta desempenho inferior em sua segunda temporada.

Leia a água antes de ler o catálogo

Uma análise da água decide mais do que uma segunda cotação. A água do furo, a água do canal e o efluente tratado comportam-se de maneira diferente dentro de uma tubulação, e as diferenças aparecem primeiro nas juntas, becos sem saída e emissores. Peça pH, cloreto, dureza, sólidos suspensos e faixa de temperatura. Se duas fontes forem misturadas, teste a mistura, pois a mistura pode ser mais agressiva do que qualquer uma das fontes sozinha.

• Cloreto acima de aproximadamente 300 mg/L contra aço galvanizado ou macio: corrosão interna, geralmente concentrada em juntas roscadas e seções de movimento lento.
• pH abaixo de 6,5 com injeção de ácido para fertirrigação: o PVC-U geralmente é confortável, enquanto o polietileno deve ser verificado na tabela de resistência química do fabricante da resina antes do pedido.
• Sólidos suspensos acima de cerca de 50 mg/L: a filtração pertence a jusante da linha principal, e o tubo ainda deve permitir uma velocidade de descarga próxima de 0,5 m/s nas extremidades.
• Água acima de 40 °C de um lago raso ou de um longo tubo preto em pleno sol: a classificação de pressão cai e uma linha vendida como PN10 pode ser segura apenas em PN6,3 ou inferior.

As famílias de tubos que você realmente será citado

A maioria das propostas de irrigação se resume a quatro materiais, além de mangueira para a extremidade portátil do sistema. Cada um vence em uma parte diferente do campo.

PVC-U

O padrão para redes enterradas e laterais fixas de sprinklers. Rígido, barato em diâmetros maiores e rápido para unir com cimento solvente ou soquetes de vedação. O tempo frio torna-o frágil ao impacto, e cada curva, tee ou tampa final em uma linha pressurizada precisa de restrição de impulso ou de um bloco de concreto.

PEAD (PE100)

Flexível, fornecido em bobinas e unido por fusão, tolera movimentos do solo e geadas e pode ser puxado para baixo de uma estrada ou sebe. A fusão de topo é padrão a partir de 63 mm, a eletrofusão é adequada para valas apertadas e os acessórios de compressão cobrem reparos. A qualidade da fusão depende de superfícies limpas, tempos de aquecimento corretos e equipamento calibrado.

PEBD e polietileno macio

Um material lateral em vez de uma linha principal. Barato, fácil de realocar e feliz por ser encerrado no final da temporada. Classificações de pressão mais baixas e uma tendência a dobrar ou amolecer com o calor mantêm-no na função lateral.

Mangueira de aço e plana

O aço galvanizado ainda ganha seu lugar em coletores de bombas, risers e conjuntos de válvulas onde a rigidez é importante, mas seu interior fica áspero com a corrosão e o atrito aumenta com o passar dos anos. A mangueira plana cobre o conjunto de sprinklers portáteis e a linha de bomba sazonal e nunca deve ser deixada permanentemente enterrada.

Perda de diâmetro e fricção decidem se o sistema funciona

As metas de velocidade mantêm um sistema silencioso e eficiente: aproximadamente 1,0 a 1,5 m/s em uma linha principal, até cerca de 2,5 m/s em uma lateral onde o custo força um tubo menor. As perdas diminuem rapidamente à medida que o diâmetro aumenta. Usando um cálculo de Hazen-Williams com C = 140, adequado para polietileno limpo, 10 m³/h através de uma linha PE100 de 63 mm de SDR17, com furo próximo a 56 mm, perde cerca de 2,7 m de carga por 100 m, enquanto o mesmo fluxo através de uma linha de 90 mm do mesmo SDR perde menos de 0,5 m por 100 m.

Essa lacuna é importante porque a cabeça é o que a bomba paga. Quinhentos metros da linha menor custam cerca de 13,5 m de queda; a linha maior custa cerca de 2,5 m. Durante uma temporada de bombeamento, o tubo maior costuma ser a decisão mais barata, mesmo quando a fatura sugere o contrário. Dimensione o bloco de pico de demanda em vez da média e, em seguida, adicione pressão operacional do emissor, ganho de elevação, perdas de filtro e atrito da linha lateral, subprincipal e principal. Em terreno ondulado, esse total sobe mais rapidamente do que a maioria dos orçamentos espera.

Combine o tubo com o método de irrigação

Os sistemas de gotejamento e microaspersão funcionam a baixa pressão, usam laterais estreitas e exigem filtragem rigorosa além de descarga regular, portanto, redes PE100 enterradas com laterais de polietileno de parede fina são a combinação usual. Os blocos sólidos e de aspersão funcionam com maior pressão e movimentam grandes volumes por hectare, o que torna o diâmetro da linha principal o fator decisivo. A irrigação por sulco e por inundação tolera uma abordagem mais grosseira, normalmente tubo fechado com controles simples de baixa pressão, embora recompense a classificação precisa mais do que qualquer outro método. Uma fazenda geralmente opera dois desses sistemas em uma fonte, e a linha principal tem que atender à maior demanda sem privar o restante.

Junção, acessórios e profundidade de enterramento

Os acessórios decidem quanto tempo dura uma linha. Cotovelos, tês, acoplamentos, uniões, tampas, cruzes e válvulas devem vir da mesma família de resinas e classe de pressão do tubo. Uma válvula PN16 em uma linha principal PN10 é adequada; uma conexão PN6 na mesma linha é uma falha programada.

A profundidade de enterramento segue o implemento que irá atravessar o campo. As linhas principais são geralmente colocadas 0,6 a 0,9 m abaixo da profundidade do arado e do subsolador, assentadas sem pedras pontiagudas contra a parede e marcadas com uma fita de advertência. Cerca de 0,3 m de cobertura é suficiente para linhas que ficam afastadas de máquinas. Os blocos de impulso ficam atrás de tês, curvas e tampas de extremidade em PVC pressurizado, e as câmaras das válvulas devem drenar para que as conexões nunca fiquem na água.

Classificação de pressão, surto e realidade de temperatura

Uma classificação PN descreve um tubo a 20 °C transportando água durante um longo período de teste. Três coisas o desgastam no campo.

1. Temperatura: tanto o polietileno quanto o PVC diminuem à medida que a água aquece, portanto siga a curva do fabricante da resina em vez da figura impressa na parede.
2. Surto: fechar uma válvula rapidamente ou ligar uma bomba em uma linha vazia pode adicionar duas a três vezes a altura manométrica como uma onda de pressão. Válvulas de fechamento lento, pontos de liberação de ar em pontos altos e uma sequência de partida que preenche primeiro a linha principal são mais baratos do que comprar um tubo mais pesado.
3. Vida útil: uma classificação de cinquenta anos pressupõe pressão constante a uma temperatura constante. Uma linha que funciona com meia pressão durante oito meses por ano durará mais que aquela que atinge pico todas as tardes.

O que separa uma linha de trinta anos de um reparo de cinco anos

• Fonte de resina: material 100% virgem com grau declarado, como PE100 ou PE100-RC para solo rochoso ou abrasivo, comporta-se de maneira diferente do composto fortemente misturado com material reciclado.
• Espessura da parede e SDR: medida em vários pontos ao longo de uma bobina. Uma parede que fique abaixo da tolerância SDR reduz silenciosamente a classificação de pressão.
• Marcação: material, padrão, SDR ou classe de parede, classificação de pressão, fabricante e data de produção devem aparecer de forma legível e repetida ao longo do tubo.
• Proteção UV: relevante para qualquer tubo que passa a vida acima do solo, onde o polietileno preto é a resposta usual.
• Evidência: relatórios de testes em lote de um laboratório com acreditação reconhecida, por exemplo no âmbito do CNAS, dizem mais do que um certificado num website. Pergunte também se as bobinas podem ser fornecidas em comprimentos contínuos que correspondam ao layout da vala, uma vez que a velocidade de entrega só ajuda se o tubo chegar nos comprimentos corretos e com acessórios correspondentes.

Comissionamento e Manutenção

O comissionamento é curto e vale a pena ser feito corretamente. Encha lentamente, expulse o ar nos pontos mais altos e depois teste a pressão a 1,5 vezes a pressão de trabalho por cerca de uma hora sem nenhum emissor conectado. Registre a pressão estática e o fluxo na extremidade; esses dois números se tornam sua linha de base.

Depois disso, a manutenção é principalmente observação. Um medidor com leitura ligeiramente inferior a cada mês indica um vazamento, uma válvula parcialmente fechada ou um filtro carregado. Lave as laterais no início e no final da estação, drene as linhas acima do solo antes da primeira geada e mantenha os marcadores de trincheira visíveis para que o subsolador não encontre a linha principal primeiro.

A tubulação agrícola não é uma decisão de produto única. A química da água define o material, o pico de fluxo define o diâmetro, as condições do solo definem a profundidade e o método de união, e os acessórios mantêm todo o conjunto unido. Acerte esses quatro e o cano se tornará parte do sistema de irrigação em que ninguém mais precisará pensar.