Revista Engeworld Agosto 2013

Ano 1 • Número 8 • 2013

acústica

O uso de materiais compostos garante às edificações taxas elevadas de isolamento

INSTrUMENTAÇÃO

ELETRICIDADE

Como determinar o selo diafragma a ser usado numa dada aplicação (pág. 26)

Veja como atuam nos projetos os profissionais que trabalham com essa disciplina (pág. 46)

Entrevista O professor Luciano José Pelogia Frezatti, discute aspectos pertinentes a projetos ergonômicos (pág. 36)

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editorial Ano 1 • Número 8 • 2013

A multiplicidade de temas

A

entrevista de agosto foi realizada junto ao engenheiro mecânico Luciano José Pelogia Frezatti, especialista em engenharia de segurança do trabalho. Frezatti, que também é professor de ergonomia em cursos de pósgraduação, conversou com a Engeworld sobre os atuais desafios dos projetos ergonômicos e da importância de uma boa relação entre o homem, seus meios, métodos e espaços de trabalho para o amplo desenvolvimento das empresas.

Além dos tradicionais aspectos descritivos e técnicos abordados nas seções da revista, a edição deste mês traz um estudo de caso do reúso de água em uma Usina de Recuperação de Energia (URE). O material mostra a viabilidade técnica e econômica desse tipo de reaproveitamento, que, além de reduzir custos industriais, ajuda a preservar um recurso natural.

A publicação aborda também as características do concreto autoadensável e as vantagens da sua aplicação em infraestruturas e superestruturas. Apesar de pouco divulgado, o material pode ser aplicado sem o uso de tecnologias de compactação ou vibração, garantindo benefícios em termos de prazos e a redução do volume de mão de obra utilizada na sua instalação.

Uma matéria sobre engenharia elétrica dá sequência à série, iniciada em fevereiro deste ano, para detalhar todas as etapas de implantação de projetos de grande porte. O material, preparado especialmente para a revista por dois engenheiros da área, mostra como a elétrica se relaciona com as demais disciplinas da engenharia durante a elaboração de um projeto.

Boa leitura!

Sandra L. Wajchman Publisher

ACúSTICA

O USO DE MATErIAIS COMpOSTOS gArANTE àS EDIfICAÇõES TAxAS ELEvADAS DE ISOLAMENTO

INSTrUMENTAÇÃO

ELETrICIDADE

Como determinar o selo diafragma a ser usado numa dada aplicação (pág. 26)

Veja como atuam nos projetos os profissionais que trabalham com essa disciplina (pág. 46)

ENTrEvISTA O professor Luciano José Pelogia Frezatti, discute aspectos pertinentes a projetos ergonômicos (pág. 36)

A Revista Engeworld é uma publicação mensal e dirigida aos profissionais de projetos da engenharia brasileira Publisher Sandra L. Wajchman engeworld@engeworld.com.br Editora e Jornalista Responsável Gabriela Alves (MTB 32.180/SP) gabriela@engeworld.com.br Reportagem Gabriela Alves Colunistas Cynthia Chazin Morgensztern, Sérgio Roberto Ribeiro de Souza e Daniela Atienza Guimarães Publicidade Alex Martin Telefone: (11) 5539-1727 Celular: (11) 99242-1491 alex@engeworld.com.br Fernando Polastro Telefone/Fax: (11) 5081-6681 Celular: (11) 99525-6665 fernando@engeworld.com.br Antonio Valmir Aleixo Fone: (21) 2232-7769 Cel: (21) 9889-1912 valmir@engeworld.com.br Direção de Arte Estúdio LIA / Vitor Gomes

www.engeworld.com.br

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carta do leitor

A revista que recebi, realmente é muito boa. Quero também aproveitar para parabenizar a iniciativa em reunir assuntos diversos relacionados aos setores de projetos industriais, com matérias claras, e de fácil leitura. Além disso também, notícias relacionadas a economia, novidades do setor e RH tornam a leitura da revista mais interessante. Em específico, o artigo de filtração, que mostra uma visão geral das tecnologias de filtração industrial também está muito bom, inclusive repassamos aos demais gerentes da empresa, para que todos tenham esta clara visão dos diferentes tipos de filtros existentes. Outro fator que me fez gostar ainda mais da revista, é o fato dela ser impressa em papel misto, o que mostra a preocupação ambiental. com meio filtrante de, por exemplo, 30 µm, que deve garantir que nada maior que a dimensão do meio filtrante passe pelo filtro. Em outros casos, admite-se um percentual de passagem em relação à quantidade que desafia o meio filtrante.

Dependendo da aplicação, nem sempre todas as partículas maiores que a classifi-

Alguns sistemas industriais possuem circuitos de circulação de fluidos que são fechados, como os sistemas hidráulicos e de lubrificação a óleo e que têm um campo específico de aplicação de filtração.

Anderson Alves Oliveira Marketing Product Manager Pentair Hidro Filtros

cação do meio filtrante são retidas e nem todas as partículas menores que esta classificação conseguem atravessar.

Alguns sistemas industriais possuem circuitos de circulação de fluidos que são fechados, como os sistemas hidráulicos e de lubrificação a óleo e que têm um campo específico de aplicação de filtração. Nesses casos, sob a óptica da filtração, têm-se o mesmo fluido circulando pelo mesmo equipamento através do mesmo filtro. Especificamente no caso de sistemas hidráulicos e de lubrificação, pode-se imaginar que esses filtros também têm de retirar todo o contaminante em uma única passagem como se fossem aplicados como os filtros de processo, mas na verdade, não é para isso que os filtros hidráulicos são utilizados. Nesses circuitos, é preciso entender o sistema de filtração hidráulico e/ou de lubrificação como sendo um filtro interdependente, pois a carga de contaminante sólido que desafia o filtro é resultado do desgaste

terísticas dinâmicas. Basicamente, esses ensaios comparam as quantidades de contaminantes a montante do meio filtrante às quantidades remanescentes a jusante.

ocorrido no circuito, ou seja, a manutenção do nível de desempenho do filtro depende do próprio filtro.

Filtros para líquidos

elemento com meio filtrante de profundidade

Os meios filtrantes mais comuns são construídos com meio filtrante de superfície, de profundidade ou de membrana, e é razoavelmente simples identificar as diferenças entre eles: Filtros de superfície: são constituídos por uma única camada rígida definida, geralmente feita de material metálico.

Seus meios filtrantes mais comuns são as telas matriciais trançadas de aço inoxidável ou espiraladas. Seu grau de retenção é definido mecanicamente pelo espaçamento entre os arames ou as espiras, que tendem a ser igual ou superior a 25 µm. É comum classificar essa distribuição pela designação “mesh”, que indica a área efetiva de filtração, ou seja, envolve a abertura do poro e o diâmetro do arame.

Meios filtrantes de membrana: podem ser grosseiramente enquadrados como sendo uma interface entre os meios de superfície e de profundidade, uma vez que possuem um meio filtrante

SiStemaS hidráulicoS podem Ser chamadoS de SiStemaS fechadoS

Filtros de profundidade: utilizam elementos filtrantes cujo meio possui uma espessura significativamente maior que os meios filtrantes de superfície e podem ser constituídos pelos mais diferentes materiais, geralmente fibrosos em um arranjo irregular no qual é impossível classificar seu grau de retenção pelo espaçamento entre as fibras. A técnica utilizada para classificar o grau de retenção desse tipo de meio filtrante é baseada em um ensaio internacionalmente adotado no qual todos os parâmetros de ensaio são padronizados, como o fluido, o contaminante e as carac12 | engeworld | abril 2013

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Os artigos da revista Engeworld são muito didáticos, um bom exemplo, foi o artigo sobre Poço Termométrico. Nele foi abordado cada item que deve ser levado em consideração para sua especificação. Estou arquivando o pdf das revistas no meu “acervo técnico pessoal” para futuras consultas.

Tatiana Latanzi Eng. de Instrumentação Oxiteno

Gostaria de parabenizar a Revista Engeworld pela diversidade e qualidade das matérias apresentadas, especialmente a matéria de Motores a Diesel da Edição nº7, que relata com linguagem clara os “Princípios de Funcionamento, Instalação, Operação e Manutenção de Grupos Diesel Geradores”, usando exemplos bem didáticos a leitura é prazerosa e de fácil entendimento.

Continuem com esse trabalho de ótima qualidade.

PrincíPios de funcionamento

Motores a Diesel aspiram ar, que é comprimido no interior dos cilindros.

Na sequência, recebem o combustível sob pressão superior àquela em que o ar se encontra. A combustão ocorre por autoignição, quando o combustível entra em contato com o ar aquecido pela pressão elevada.

Na maioria dos motores a Diesel, o

César R. Goçalves Projetista de Instrumentação Estaleiros do Brasil ltda.

combustível injetado ao final da compressão do ar é o óleo Diesel comercial, mas outros combustíveis, como nafta, óleos minerais pesados e óleos vegetais, podem ser utilizados em motores construídos especificamente para a utilização desses materiais. O processo Diesel não se limita a combustíveis líquidos, podendo ser usado também carvão em pó e produtos vegetais. É possível ainda usar gás como

motor de quatro temPos

combustível em motores conhecidos de combustível misto ou conversíveis.

Um ciclo de trabalho se estende por duas rotações da árvore de manivelas ou quatro cursos do pistão. No primeiro tempo, com o pistão em movimento descendente, ocorre a admissão, em geral, por aspiração automática de ar. Na maioria dos motores modernos, uma ventoinha empurra a carga do ar para o cilindro (turbocompressão). No segundo tempo, ocorre a compressão, com o pistão em movimento ascendente, e pouco antes de o pistão completar o curso, dá-se a autoignição.

No terceiro tempo, com o pistão em movimento descendente, tem-se a ignição com a expansão dos gases e a transferência de energia ao pistão (tempo motor). No quarto tempo, o pistão em movimento ascendente empurra os gases de escape para a atmosfera. Para

definições

A nomenclatura utilizada pelos fabricantes de motores, normalmente encontrada na documentação técnica relacionada, obedece a notação adotada pela norma DIN 1940.

Existem normas americanas, derivadas das normas DIN, que adotam notações ligeiramente diferentes, porém, com os mesmos significados.

notação

nomenclatura

d s

diâmetro do cilindro curso do pistão

s/d

curso/diâmetro

Relação entre o curso e o diâmetro do pistão (motores cuja relação curso/diâmetro = 1 são denominados motores quadrados)

n cm

rotação Velocidade

Número de revoluções por minuto da árvore de manivelas

definição

a Pe z Vh

Área do pistão Potência útil número de cilindros Volume do cilindro

Superfície eficaz do pistão = πD2/4

Vc

Volume da câmara

Volume da câmara de compressão

V VH e

Volume de combustão cilindrada total relação de compressão

Volume total de um cilindro = Vh + Vc

Pi

Potência indicada

É a potência dentro dos cilindros, denominada ihp (Indicated Horsepower). É a soma das potências efetiva e de atrito sob as mesmas condições de ensaio

Pl Psp

Potência dissipada dissipação

Pr

consumo de potência

Pv

Potência teórica

pe

Pressão média efetiva

É a pressão hipotética constante que seria necessária no interior do cilindro, durante o curso de expansão, para desenvolver uma potência igual à potência no eixo

pi

Pressão média nominal

É a pressão hipotética constante que seria necessária no interior do cilindro, durante o curso de expansão, para desenvolver uma potência igual à potência nominal

Diâmetro interno do cilindro

Distância percorrida pelo pistão entre os extremos do cilindro, definidos como ponto morto superior (PMS) e ponto morto inferior (PMI)

Velocidade média do Pistão = 2 sn/60 = sn/30

Potência útil gerada pelo motor para a sua operação e a de equipamentos auxiliares Quantidade de cilindros do motor Volume do cilindro = As

Volume total de todos os cilindros do motor = zVh Também denominada de razão ou taxa de compressão, é a relação entre o volume total do cilindro, ao iniciar a compressão, e seu volume ao final da compressão

Potência dissipada sob carga, inclusive engrenagens internas Dissipação de potência pela carga Consumo de potência por atrito, bem como do equipamento auxiliar, para o funcionamento do motor, exceto a carga, sendo Pr = Pi - Pe - Pl - Psp

Potência teórica, calculada por comparação, de uma máquina ideal (Hipóteses para este cálculo: ausência de gases residuais, queima completa, paredes isolantes, sem perdas hidrodinâmicas, gases reais)

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Caro Leitor, a Revista Engeworld tem o enorme prazer em escutá-lo. Para o envio de críticas, sugestões ou elogios, entre em nosso site www.engeworld.com.br e faça o seu contato.

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17/05/13 10:37

d fi g a l p g c

g t a

Índice

06 08 ACÚSTICA

36 ENTREVISTA

18

42 COLUNA RH

notícias

Aplicação de materiais compostos em isolamento sonoro

20

CIVIL - ARTIGO As aplicações e as características do concreto autoadensável

ELÉTRICA - ARTIGO Especificação técnica de painéis de baixa tensão

26 INSTRUMENTAÇÃO - ARTIGO Selos diafragmas

32

processo - artigo Água de reúso – estudo de caso de um incinerador de lixo urbano

Projeto ergonômico em prol da saúde e segurança no trabalho

40 COLUNA SEGURANÇA A importância da instrumentação na avaliação de agentes químicos em ambientes de trabalho

Clima organizacional: o que você tem a ver com isso?

44 COLUNA QUALIDADE Verificação e análise crítica de projetos (II)

46 ELETRICIDADE – DISCIPLINAS DE UM PROJETO Geração, transmissão e distribuição de energia

50 INFOGRAFIA Os aços estruturais

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notícias

Prefeituras estudam propostas para transformar lixo em energia

QGOG firmou contrato de US$ 3,5 bilhões para afretar FPSO’s Em parceria com a SBM Offshore, a Mitsubishi Corporation e a NYK Line, a Queiroz Galvão Óleo e Gás (QGOG) firmou contratos com o consórcio BMS-11, operado pela Petrobras (65%), BG E&P Brasil Ltda. (25%) e Petrogal Brasil S.A. (10%), para afretamento e operação dos FPSO’s Cidade de Maricá e Cidade de Saquarema. Os contratos totalizam R$ 3,5 bi e terão duração de

20 anos. As unidades irão operar no Campo de Lula, no pré-sal da bacia de Santos e têm capacidade para a produção diária de 150 mil barris de óleo e de 6 milhões de metros cúbicos de gás. O Cidade do Maricá e o Cidade de Saquarema têm entregas previstas para o final de 2015 e o início de 2016, respectivamente.

Maior unidade de gás hélio do mundo inicia operações no Catar A Air Liquide colocou em operação a maior unidade de purificação e liquefação de gás hélio do mundo. Localizada em Ras Laffan, no Catar, a unidade tem capacidade para produzir aproximadamente 38 milhões de metros cúbicos por ano. A liquefatora de gás hélio será operada pela RasGas. A soma da capacidade anual de produção da nova unidade com a de uma unidade já existente no local, operada pela Qatargas, será de 58 milhões de metros cúbicos e garantirá o Catar o título de segundo maior produtor de gás hélio, com 25% da produção mundial atual. Atualmente, o maior produtor do gás é os EUA. De acordo com o contrato firmado com a RasGas e a Qatargas, a Air Liquide irá adquirir 50% do volume do gás hélio produzido por ambas as unidades.

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As prefeituras de Santo André e Mauá, em São Paulo, assinaram um termo de cooperação para estudarem a viabilidade da destinação do lixo produzido pelos dois municípios a uma usina de geração de energia.

O aterro sanitário do município de Santo André está desativado há três anos. Desde então, 95% dos resíduos da cidade estão sendo enviados a um aterro particular, em Mauá.

Os estudos serão realizados pelas prefeituras nos próximos seis meses e duas empresas de saneamento ambiental já demonstraram interesse no projeto.

Evento reunirá compradores e prestadores de serviços do setor de óleo e gás Nos dias 26 e 27 de setembro, empresas do setor de óleo e gás vão participar de uma rodada em busca de novos ofertantes para mais de 200 produtos e serviços.

Esta será a primeira rodada de negócios de uma série bimestral, intitulada “Buyer-Seller” Accelerate Oil & Gas. O evento será realizado no Centro de Convenções Bolsa do Rio e terá a participação das empresas compradoras BW Offshore, Camargo Corrêa, Estaleiro Atlântico Sul, Engevix, Halliburton, HRT Oil&Gas, Maersk, Mendes Júnior, National Oilwell Varco (NOV), Odebrecht Oil&Gas, Petrobrás, Technip, Transpetro, Sevan Drilling, Statoil, Wartsila e Weatherford. As demandas estão separadas nas categorias MRO serviços e soluções para transporte marítimo, perfuração, etc., transporte e logística para abastecimento/serviços, treinamento e consultoria, equipamentos e serviços de portos, entre outras.

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Acústica Aplicação de materiais compostos em isolamento sonoro Prof. Dr. Marcos Vinicius Meduri Diretor técnico da DrM Acústica

N

a moderna engenharia civil uma série de materiais estruturais tem sido utilizada em paredes, tetos e pisos, para oferecer soluções que tragam benefícios à produtividade, segurança ou conforto, dependendo do foco do projeto. O problema é que quando se pensa em conforto acústico ambiente, os conceitos citados podem ser conflitantes.

Do ponto de vista estrutural, um material de alta resistência, baixa massa e baixo custo seria maravilhoso, mas se ele fosse usado em uma partição, em que o requisito mandatório é o isolamento de vibrações, sua utilização seria desastrosa, já que o mecanismo de transmissibilidade é basicamente regido pela inércia (massa) do meio transmissor.

Seria inviável, em partições em que se requer baixa transmissibilidade, elevar a inércia (massa) até a taxa de isolamento requerido. No caso de construções, este critério levaria a paredes e lajes com grandes espessuras, impactando o custo e a estética do projeto.

De fato, a partir do entendimento do mecanismo de transmissibilidade, é possível adotar um arranjo de materiais compostos para maximizar o isolamento, o aproveitamento do amortecimento

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e do desacoplamento dos modos de vibração das partições transmissoras.

O estudo dinâmico pode ser divido em duas vertentes: a propagação de esforços e a propagação de vibrações. Se, por um lado, a propagação de esforços é alvo do projeto estrutural, o controle da propagação de vibrações é a principal ferramenta da engenharia acústica, uma vez que ela é responsável pela geração de ondas sonoras.

Ondas sonoras com frequências ou amplitudes que incomodam o receptor são inaceitáveis para o conforto ambiente e, portanto, são definidas como ruído.

Excitações dinâmicas aplicadas a uma estrutura introduzem energia que

a faz vibrar. A amplitude decorrente deste movimento, que depende do amortecimento interno, excita também o meio em que a estrutura está imersa, fazendo o mesmo vibrar, o que explica o mecanismo de transmissão do som entre ambientes. Assim, o som gerado em um ambiente (ondas de pressão se propagando em um meio elástico, que é o ar) incide na parede divisória e a excita (meio elástico, com dada massa, amortecimento e rigidez). Sob vibração, ela transmite energia ao ambiente contíguo (novamente ondas de pressão em meio elástico), gerando, assim, um novo campo sonoro.

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A excitação dinâmica é uma carga harmônica aplicada diretamente no piso do ambiente superior. Esta carga faz com que o piso vibre, gerando, portanto, som no interior do ambiente (é o mesmo princípio do auto-falante), que, por sua vez, também excita dinamicamente as paredes do mesmo, transmitindo o som para os ambientes vizinhos. Além disso, a vibração induzida na laje é transmitida – via meio sólido – para o restante da estrutura que, dependendo de seus mecanismos de amortecimento e transmissibilidade, passa também a vibrar, gerando ondas sonoras nos outros ambientes.

Nos ambientes habitados existem infinitos tipos de excitação dinâmica. Elas podem variar desde o simples diálogo entre pessoas, até passos, sons de ani-

Lã de pet

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mais, aparelhos eletrodomésticos, choque de objetos em queda, movimentação de móveis ou, ainda, ruídos comuns, gerados por golpes de aríete ou pela movimentação de fluidos em tubulações.

A vantagem do uso de materiais porosos em conjunto com materiais convencionais está no fato de ele apresentar altas taxas de isolamento sem a introdução de massa adicional significativa na estrutura final.

Uma vez que o mecanismo de isolamento se dá pela condução do fluxo de energia dinâmica para um meio onde o mesmo é dissipado, é importante evitar a ligação rígida entre o elemento excitado e o transmissor final, por onde haveria transmissão preferencial de energia devido à sua baixa taxa de amortecimento.

Lã de rocha

Definições das propriedades físicas do material isolante Para descrever o comportamento dos materiais porosos utilizados como isolantes acústicos é necessário conhecer algumas de suas propriedades físicas, definidas a seguir:

Porosidade (ε) Esta grandeza é definida para um material poroso como sendo a relação entre o volume de vazios (Va ) de um material e seu volume total (Vm ).

A porosidade de materiais fibrosos pode ser calculada por meio de sua densidade aparente (ρm ) e da densidade do material das fibras que o compõe (ρf ):

Lã de vidro

borracha sintética

Resistência ao fluxo de ar(R) A resistência ao fluxo de ar é definida como sendo o quociente entre a diferença de pressão entre as faces do material (ΔP) dividida pelo produto da área da amostra (A) e pela velocidade do ar por meio da mesma (u).

podem ser definidas outras duas grandezas, normalmente utilizadas como parâmetros acústicos: • Resistência específica ao fluxo de ar

• Resistividade ao fluxo de ar

Sendo d a espessura do material em teste.

Trata-se da resistência ao fluxo de ar por unidade de volume.

Trata-se da resistência ao fluxo de ar por unidade de área. saída de ar

Essa grandeza é normalmente medida a partir de um fluxo de ar constante que passa através da amostra utilizando um aparato específico. O teste normalmente é repetido sob várias condições de velocidade, sendo a grandeza em questão obtida extrapolando-se os resultados para a condição de velocidade “zero”.

A partir da resistência ao fluxo de ar

amostra

medidor de vazão

fluxo de ar

monômetro diferencial

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Rigidez dinâmica (S ) t

Uma vez que o objetivo do uso do material entre duas superfícies rígidas é melhorar o grau de isolamento entre os mesmos, minimizando a transmissibilidade de vibrações, é de suma importância definir esse conceito.

Ao contrário dos materiais contínuos elásticos convencionais, a rigidez de um material poroso, tendo em vista sua grande quantidade interna de vazios, é função também da quantidade de ar contida em seu interior, além de suas propriedades mecânicas. Desta forma, torna-se necessária a determinação de uma parcela de rigidez virtual, definida como rigidez dinâmica do gás (S’a), que está relacionada à compressibilidade e ao volume de ar contido no interior do material.

Sendo que p é a pressão atmosférica, d, a espessura do material poroso e ε é a porosidade do material.

A rigidez dinâmica do material propriamente dito (S’t) é determinada a partir do conceito de frequência natural:

Uma vez que o material isolante em questão é utilizado sob condição de distribuição uniforme cobrindo uma determinada área, a relação acima pode então ser reescrita da seguinte forma:

Em que m’ é a massa por unidade de área do material e f R é a frequência de ressonância (natural) do material.

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Uma vez que o ar aprisionado no interior do material pode ou não contribuir na rigidez aparente do mesmo, a determinação de sua rigidez dinâmica está ligada à sua resistividade ao fluxo de ar.

Caso

Característica do material

A

Elevada resistividade ao fluxo de ar

B

Média resistividade ao fluxo de ar

C

Baixa resistividade ao fluxo de ar

Resistividade ao fluxo de ar kPa. s/m2

Para baixa e alta resistividade do material ao fluxo de ar, a rigidez adicional advinda do ar contido nele não é significativa. No caso de baixa resistividade, isto se dá pelo fato de o ar passar “livremente” pelo material em vibração sem oferecer resistência e, no caso de elevada resistividade, a rigidez aparente do ar é muito menor que a rigidez do material propriamente dito, não sendo, portanto, significativa.

Rigidez dinâmica equivalente

Isolamento de ruído entre ambientes Mecanismo de isolação A minimização da transmissão sonora ou de vibrações entre ambientes pode ser obtida, no caso de uma laje divisória por exemplo, pela colocação de um piso flutuante sobre a laje, apoiado sobre suportes resilientes ou uniformemente apoiado sobre um lençol de material poroso.

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No caso da escolha do apoio contínuo sob o piso flutuante, o material isolante deve idealmente ser poroso e apresentar uma resistência ao fluxo de ar tal que garanta a não propagação do som/vibração no seu plano, ou seja, na direção horizontal, possibilitando fuga pelas bordas.

Devido à natureza resiliente da suportação, o acoplamento dos modos de vibração do piso flutuante em relação ao da laje estrutural é função da frequência natural do meio isolante (fR):

solução aceitável do ponto de vista da engenharia, principalmente no caso de excitação por choques, mas a grande vantagem da adoção de pisos flutuantes é que eles têm excelente desempenho tanto para cargas impulsivas (choque) como para isolamento acústico, além do fato de a superfície de caminhamento ser plana e indeformável.

A atenuação sonora, ou taxa de isolamento, para esse tipo de arranjo estrutural pode ser calculada pela relação abaixo [1] [2] [3]:

Em que m’ é a massa por unidade de área do dispositivo de medição (massa oscilante) e S’ é a rigidez dinâmica equivalente.

Para o caso de excitações com frequências inferiores a fr, o piso flutuante vibra praticamente em fase com a laje estrutural. Neste caso, o incremento de atenuação sonora é muito pequeno uma vez que o piso flutuante atua apenas como uma massa adicional na laje estrutural.

Para o caso de excitações na vizinhança da frequência natural, o piso composto (flutuante + isolante + laje) se comporta pior que a laje, trabalhando individualmente, e as perdas por transmissão dependem principalmente das perdas por amortecimento no interior do material intermediário.

Acima da frequência natural, o aumento da frequência de excitação leva a um consequente aumento da taxa de atenuação devido ao desacoplamento dos modos de vibração dos pisos estrutural e flutuante.

A aplicação de materiais resilientes diretamente sobre lajes é também uma 14 | engeworld | agosto 2013

Comportamento da taxa de atenuação sonora para o caso de piso flutuante em função da frequência de excitação para uma carga típica de choque, utilizando “tapping machine” (curva a) ou o caso de uma pessoa andando com sapato de salto (curva b).

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Determinação da taxa de isolamento sonoro Uma vez que as cargas dinâmicas sobre um piso podem ter as mais variadas origens, as taxas de isolamento de lajes divisórias residenciais são medidas por um dispositivo chamado “standard tapping machine”. Ele consiste de cinco martelos igualmente espaçados ao longo de uma linha, com espaçamento entre centros de aproximadamente 0,4 m. Os martelos batem sucessivamente na laje sob frequência de 10 cps. Cada martelo tem massa de 0,5 Kg e cai a uma velocidade equivalente à gerada em uma queda livre com 4 cm de altura, sendo a área de choque aproximadamente igual a 7 cm2.

A capacidade de isolamento de um piso é então medida a partir dos níveis de pressão sonora resultantes no ambiente imediatamente abaixo da laje testada.

Os valores dos níveis de pressão sonora resultantes no ambiente receptor são medidos neste tipo de teste em bandas

de 1/3 de oitava.

Os parâmetros do teste em questão são estabelecidos pela norma ISO 140, partes 1-9 – Measurement of Sound Insulation In Buildings and of Building Elements, da American National Standards Institute.

Uma vez que o ambiente receptor é reverberante, o nível de pressão sonora total medido (Ln) contém um componente de reverberação que é determinado em função da geometria e dos materiais constituintes das paredes, teto e piso.

Pela formulação clássica de Sabine, a parcela reverberante de ruído no interior de um ambiente retangular é dado por:

Sendo A, a área de absorção sonora do ambiente (m2); A0, a área de absorção sonora de referencia, ou seja, 10 m2; e V, o volume da sala reverberante (m3).

O tempo de reverberação é definido como o intervalo em que a magnitude do nível de pressão sonora no ambiente cai 60 dB (ISO 3382:1975). A grandeza é medida separadamente por faixas de frequência, sendo determinada pela medição contínua do nível de pressão sonora no interior do ambiente, cessando bruscamente a emissão sonora da fonte geradora.

A área de absorção de um ambiente retangular, pela formulação de Sabine, pode ser determinada em função do tempo de reverberação (T), ou seja:

O nível normalizado de pressão sonora resultante, medido no interior do ambiente (Ln), em bandas de 1/3 oitava, é definido como:

A primeira parcela (Li) refere-se ao nível de pressão sonora gerado pelos choques (campo direto) e a segunda refere-se ao campo reverberante no interior do ambiente.

Para determinar as taxas de isolamento da laje, o mesmo teste é feito 16 | engeworld | agosto 2013

duas vezes, sendo que em um deles não se usa material isolante na laje e no outro se usa. Com isso, são obtidos, para cada faixa de frequência, os valores Ln,0 e Ln, respectivamente. A diferença os dois valores é a taxa de isolamento do material (ΔL):

Conclusões Tomando como referência os resultados obtidos em testes práticos com diversos materiais disponíveis no mercado nacional, incluindo até mesmo os materiais normalmente utilizados para a drenagem de solo, pode-se observar que eles apresentam a mesma ordem

de grandeza em atenuação sonora que os tradicionais disponíveis no mercado externo, onde o isolamento na construção civil é normalizado.

A atenuação sonora desses materiais poderá ser incrementada ainda mais com a diminuição de sua rigidez aparente, desde que não haja também uma diminuição significativa de sua resistência ao fluxo. Esta melhoria pode ser obtida com a adoção de materiais com um núcleo menos rígido.

A pesquisa dos materiais disponíveis no mercado, que podem ser adotados como isolantes, leva a partições otimizadas com espessuras e massas reduzidas, majorando o conforto acústico entre ambientes e minimizando o custo das construções.

Referências [1] BERANEK, L. L. Noise and Vibration Control. Revised edition. McGraw-Hill, Inc., 1988.

[2] HARRIS, C. M. Handbook of Noise Control. McGraw-Hill, Inc., 1957.

[3] BERANEK, L. L.; VÉR, I. Noise and Vibration Control Engineering Principles and Applications. John Wiley & Sons, Inc., Edition 1992 [4] INGARD, U. Notes on Sound Absorption Technology, v. 2. Noise Control Fundation, 1994.

[5] MEDURI, M. V. Fundamentos de Ruído Industrial. Universidade de Campinas – Apostila.

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civil

artigo

As aplicações e as características do concreto autoadensável Luciana Luigia T. Napolitano

A

Engenheira civil, coordenadora de projetos e sócia proprietária da STEC Engenharia e Consultoria

utilização de concreto armado garante à construção civil um melhor custo-benefício e a capacidade de atender aos prazos das obras. Um dos materiais atualmente em destaque no mercado é o concreto auto adensável (CAA).

Pouco divulgado, o material tem grande potencial de utilização para ser usado em obras de superestruturas e infraestrutura devido às suas várias vantagens.

Como o próprio nome sugere, não há a necessidade de qualquer tecnologia de compactação ou vibração para a correta aplicação do CAA. Seu próprio peso é

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suficiente para o preenchimento dos espaços vazios entre as formas e as armaduras.

O CAA utiliza os mesmos componentes do concreto tradicional, com o acréscimo de aditivos especiais que resultam em um concreto extremamente “líquido” e de alta trabalhabilidade.

O material foi desenvolvido no Japão por volta de 1983 com o objetivo de aumentar a qualidade do concreto em situações de espaços reduzidos sem a utilização de equipamentos de vibração, garantindo seu completo envolvimento nas barras de aço em áreas densamente armadas.

Para atingir essas características, o

concreto deve ter a propriedade de coesão dos materiais componentes e alta fluidez, sem redução da resistência final de utilização.

Esse conjunto de propriedades foi obtido com o desenvolvimento de aditivos superplastificantes, utilizando altos teores de finos e modificadores de viscosidade, que impedem a segregação dos materiais.

A adição de finos proporciona o aumento da densidade do concreto – outra qualidade desejável –, dificultando a ação de agentes agressivos.

Sua principal aplicação foi em 1997 no Japão para a concretagem das ancoragens da famosa ponte metálica AkashiKaikyo, recordista do maior vão livre do mundo, com 1.991 m.

é executado por slump test, mas sim por slump flow test.

O slump flow test é uma adaptação para o CAA. São utilizados os mesmos equipamentos do slump test, entretanto, o espalhamento do concreto é medido em vez da altura adensada. As medidas a serem verificadas para que o material seja considerado satisfatório encontram-se entre 65 e 75 cm de diâmetro de espalhamento do concreto.

Também devem ser observadas a consistência do concreto, a homogeneização dos materiais e a propriedade de “restauro” imediato de fendas abertas na massa.

As diferenças de custo entre o concreto tradicional e o CAA ainda existem, entretanto, o custo do CAA pode ser minimizado quando consideradas as suas vantagens em relação ao prazo de execução e à redução de mão de obra utilizada, entre outros itens.

As vantagens identificadas na aplicação do CAA incluem: redução do custo de aplicação por m³ de concreto; garantia de excelente acabamento em concreto aparente; permite bombeamento em grandes distâncias horizontais e verticais; redução de mão de obra em até 70%; maior rapidez no lançamento do concreto; eliminação da necessidade de espalhamento e de vibração; facilidade no nivelamento de lajes; eliminação de ruídos provocados pelo equipamento de vibração; aumento da durabilidade em função da redução de defeitos de concretagem.

Seu uso é indicado em lajes de pequenas espessuras e lajes nervuradas, paredes, vigas e colunas, parede diafragma, estações de tratamento de água e esgoto, reservatórios de águas e piscinas, pisos, contrapisos, lajes, pilares, muros e painéis, obras com acabamento em concreto aparente, locais de difícil acesso, peças pequenas com muitos detalhes ou com formato não convencional em que seja difícil a utilização de vibradores e fôrmas com alta densidade de armaduras.

Controle tecnológico O controle tecnológico do CAA seguem os mesmos padrões do concreto tradicional.

Para o ensaio de resistência, é aplicado o mesmo teste de compressão para o CAA. Tomam-se corpos de prova padronizados no momento do recebimento do concreto para posterior ensaio de resistência em laboratório, por meio de um procedimento normatizado.

Já o ensaio do material em estado fresco é um pouco diferente. O ensaio não

A aplicação correta do material exige um conhecimento técnico dos profissionais e empresas. A globalização tem facilitado o acesso aos desenvolvimentos tecnológicos de materiais da construção civil, garantindo que treinamentos adequados sejam rapidamente aplicados e tenham grande aderência entre os profissionais envolvidos.

O CAA é uma tecnologia que vem para suprir algumas necessidades e dificuldades no âmbito da construção civil e, por isso mesmo, ganha espaço no mercado a cada dia. engeworld | agosto 2013 | 19

elétrica

artigo

Especificação técnica de painéis de baixa tensão Por Angélica C. Silva de Almeida Engenheira eletricista da Setepla Tecnometal Engenharia

A

especificação técnica de um painel abrange os principais requisitos para o seu fornecimento, o que inclui documentos de referência, normas e padrões, escopo de fornecimento, características do ambiente, características elétricas e mecânicas, além das obrigações do fabricante.

Todos os documentos de referência a serem considerados para a fabricação do painel devem ser relacionados na especi-

20 | engeworld | agosto 2013

ficação, assim como as normas e padrões vigentes. Entre as principais normas estão a NBR IEC 60439-1 – Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão, a NBR IEC 60529 – Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos e a NR-10 – Segurança em instalações e serviços de eletricidade. Nos casos em que as normas da ANBT são omissas, são aplicadas as últimas revisões das entidades normativas IEC (International Electrotechnical Commission) e

NEMA (National Electrical Manufactures Association). Além das normas brasileiras e internacionais, devem ser consideradas as normas e padrões da própria empresa a que se refere o projeto.

O escopo de fornecimento deve relacionar a quantidade e os painéis que fazem parte do projeto conforme o diagrama unifilar da instalação, as tensões de entrada e saída dos circuitos, a presença de colunas para capacitores, controladores e circuitos de proteção e comando para correção automática do fator de potência, os TC’s (transformadores de corrente) e os TP’s (transformadores de potencial).

Todos os documentos de referência a serem considerados para a fabricação do painel devem ser relacionados na especificação, assim como as normas e padrões vigentes Nas características do ambiente são relacionadas a temperatura ambiente máxima do local onde será instalado o painel, a altitude em relação ao nível do mar, a proximidade ou não com o mar, se a instalação será em abrigo ou ao tempo, além do tipo de ambiente (corrosivo ou não) ou, até mesmo, se o painel será instalado em uma área classificada. No caso de instalação em área classificada deve

ser informada a zona de classificação do ambiente (0, 1 ou 2), o grupo (I, IIA, IIB e IIC), a classe de temperatura, que varia de T1 a T6, e o tipo de equipamento como, por exemplo, se ele é à prova de explosão. Essas informações são obtidas a partir de uma planta de classificação de áreas e devem estar de acordo com a norma NBR IEC 60079-10 – Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas.

Os painéis precisam possuir certificados fornecidos por órgão competente.

Em seguida, têm de ser informadas as características elétricas, que podem variar de acordo com a rede elétrica e as cargas instaladas no painel, contendo os seguintes itens:

tensão de alimentação do painel, que pode ser média ou baixa; frequência nominal, que normalmente é de 60Hz; tensão de comando, que pode variar de acordo com os componentes. O mais usual é que seja fase e neutro ou fase e fase. corrente nominal e de curto circuito do barramento principal, que devem ser informadas conforme definições de projeto e apresentadas no diagrama unifilar de referência. A corrente de curto circuito é variável e o valor é estabelecido em projeto, devendo estar de acordo com a norma NBR IEC 60439-1;

elevação de temperatura do barramento (normalmente se usa 60°C acima da temperatura ambiente, mas isso também varia de acordo com o tipo de projeto); a classe de tensão para painéis de baixa tensão geralmente é 600 V, e para média tensão, varia de acordo com a tensão de entrada da rede; o fator de potência deve ser corrigido para 0,92, que é o mínimo exigido pela norma.

Além das características elétricas e do ambiente, é preciso constar também as características mecânicas do painel. Elas têm a função de informar como o

engeworld | agosto 2013 | 21

Para painéis multicolunas, as colunas precisam ser construídas em chapa de aço de bitola mínima de 14 usg painel deve ser construído conforme a norma NBR IEC 60439 – Conjunto de Manobra e Controle de Baixa Tensão.

Algumas considerações têm de constar na especificação: Deve ser informado o tipo de construção (se o painel será fechado, a quantidade de colunas, se é autoportante ou para fixação em parede).

No caso de existir circuito de correção do fator de potência, ele deverá ser instalado em uma coluna única com a mesma dimensão das demais e com todos os componentes, inclusive os capacitores selados.

Para painéis multicolunas, as colunas precisam ser construídas em chapa de aço de bitola mínima de 14 USG, com compartimentos fixos de dimensões múltiplas entre si. Devem haver dutos de passagem dos cabos de saída desde os compartimentos até os flanges, nas partes superior e inferior. O duto tem de ter espaço suficiente para a passagem e o manuseio dos cabos que chegam ao painel e ele deve ser provido de dispositivos de fixação. Os compartimentos deverão ter abertura lateral para passagem dos cabos de saída.

A estrutura e o fechamento deve ser em chapa de aço de bitola de 12 USG. Todos os parafusos, arruelas, porcas e dobradiças usados na montagem da 22 | engeworld | agosto 2013

estrutura do painel devem ser de aço bicromatizado.

Os compartimentos precisam ser equipados com trincos de pressão de fecho rápido e fechadura tipo YALE, e prever a vedação de portas e eventuais recortes, conferindo um grau de proteção de acordo com o tipo e o local de instalação do painel, conforme a NBR IEC 60529-1. É sempre bom recomendar a porcentagem de compartimentos vazios que o painel deve ter, que é em torno de 30%, no mínimo, deixando claro que esses compartimentos devem estar sem equipamentos, porém, com placas de montagem e demais acessórios mecânicos. É importante informar de onde virá a alimentação do painel, se será através de cabos ou dutos de barramentos, se a alimentação será pela parte inferior ou superior do painel e se terá alimentação de emergência em caso de falta de energia. Nesse caso, deve ser informado o tipo de transferência entre a rede pública e a do gerador,

podendo ser automática ou manual.

O painel de transferência automática é fornecido pelo fabricante do gerador, mas é preciso informar como será feita a ligação entre os dois painéis.

Quando o painel estiver ligado, é importante que os disjuntores de entrada tenham acionamento que impeçam a abertura de sua porta.

Quando o painel estiver desligado, porém com a porta aberta, deverá existir um bloqueio do mecanismo de rearme, como medida de segurança. É preciso informar a localização dos barramentos principais do painel, se será na parte inferior ou superior. Os mesmos devem ser protegidos contra toques acidentais, além de manter a continuidade entre colunas e não devem bloquear a passagem de cabos externos nos dutos laterais de passagem de cabos. O painel deve possuir também uma barra para aterramento de cobre ao longo da base, com seção transversal igual ou superior a 100 mm², numa posição de fácil acesso para a conexão de cabos.

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engeworld | agosto 2013 | 23

A especificação tem de informar ao fornecedor como o painel deve ser entregue. Isso abrange as conexões internas, o acabamento do painel, como é feita a identificação do painel e de seus componentes, acessórios, ensaios e testes aos quais o painel deve ser submetido.

O painel precisa ser fornecido com toda a fiação entre os equipamentos internos e entre estes e as réguas terminais, e todas essas conexões devem ser 24 | engeworld | agosto 2013

executadas e testadas pelo fornecedor. É preciso informar que nenhuma emenda nos cabos é permitida e que a fiação de controle é feita com cabos conforme a especificação técnica de componentes e materiais elétricos, fornecida juntamente com a especificação técnica do painel, e identificados em todos os terminais conforme os diagramas fornecidos. Todas as conexões têm de ser feitas com terminais pré-isolados, tipo compressão.

Devem ser previstos flanges aparafusados na parte inferior e superior do painel, com juntas de borracha, para serem recortadas na obra para as entradas e saídas dos cabos.

O acabamento pode ser proposto pelo fabricante ou estar de acordo com as exigências e padrões do cliente, porém, deve ter no mínimo as seguintes etapas: tratamento da chapa, proteção contra corrosão e pintura final na cor cinza RAL 7032.

Na identificação do painel e de seus componentes, devem constar: tag e descrição do painel com plaqueta acrílica preta e caracteres brancos, fixada em lugar de destaque na porta do painel, tag e descrição do equipamento acionado em cada compartimento, com o mesmo tipo de identificação que a do painel, função de cada elemento instalado na porta do painel, fiação e réguas de bornes e terminais. Os acessórios instalados nas portas, como manoplas, sinaleiros e botões, têm de ser identificados conforme sua função. Na parte interna são identificados conforme os tag’s definidos no diagrama. Os componentes internos devem ser identificados com etiquetas fixadas na placa de montagem ou em um local de fácil visão e identificação do componente. Todos os componentes deverão ser identificados com uma ou duas letras conforme sua função, o número do compartimento e um número sequencial caso tenha mais de um compartimento do mesmo tipo. As letras indicativas de função têm de estar em conformidade com as normas ABNT. A fiação interna de comando deve ser identificada conforme o número dos

O painel deve conter acessórios tais como porta-desenhos metálicos ou de plástico, instalado no lado interno da porta do painel terminais dos componentes ou dos bornes a que estão ligados e feita com anilhas plásticas amarelas com caracteres pretos perfeitamente ajustados e fixados ao condutor. Os bornes deverão possuir identificadores próprios do mesmo fabricante dos bornes, conforme diagramas funcionais do painel.

Além dessas identificações, o painel deverá ter placa de identificação conforme o item 5.1 da NBR IEC 60439. Esta placa deverá ser metálica ou acrílica, instalada na parte frontal do painel.

O painel deve conter acessórios, tais como porta-desenhos metálicos ou de plástico, instalado no lado interno da porta do painel, com resistência de aquecimento com controle termostático ajustável com possibilidade de ligação quando o painel ainda estiver embalado,

durante o período de estocagem na obra, olhais para suspensão e fechos rápidos, do tipo castelo, da Tasco.

O painel tem de ser submetido a ensaios, testes e inspeção sem ônus para o cliente. Devem ser realizados ensaios de tipo conforme o item 8.1.1 e ensaios de rotina conforme o item 8.1.2 da NBR IEC 60439-1. Esses ensaios precisam ser realizados de acordo com o tipo construtivo do painel, que pode ser TTA (conjunto de manobra e controle de baixa tensão com ensaios de tipo totalmente testados) ou PTTA (conjunto de manobra e controle de baixa tensão com ensaios de tipo parcialmente testados).

Os ensaios a serem realizados em TTA e PTTA estão listados na tabela 7 da NBR IEC 60439-1.

Por fim, na especificação técnica, deve constar como o equipamento tem de ser embalado, o tempo de garantia a partir da sua energização ou da sua entrega e as obrigações do fabricante referentes à manutenção e substituição de componentes com defeito. É também obrigação do fabricante fornecer toda a documentação técnica referente ao painel.

Como dito inicialmente, esses são os requisitos mínimos que devem ser apresentados em uma especificação técnica para a compra de um painel. É claro que eles podem variar de acordo com as exigências do cliente e as normas a serem aplicadas.

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Referências NBR IEC 60439-1 – Conjunto de Manobra e Controle de Baixa Tensão.

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instrumentação

artigo

Selos diafragmas Por Hugo Silva Gerente de administração de vendas da WIKA do Brasil e membro da equipe de engenharia de produtos da WIKA

O

s selos diafragma ou selos de proteção são usados para separar e proteger um instrumento de medição do meio de processo e, ao mesmo tempo, transmitir com precisão, através de um líquido, as variações de pressão do processo para o elemento sensor do instrumento que faz a medição de pressão. Não existe solução mágica ou padrão; para cada aplicação, deve ser estudada a melhor opção de uso de selo, que garanta ao processo uma solução única e assegure ao cliente que o desempenho e a vida útil de sua planta

Manômetro com selo diafragma do tipo rosca

26 | engeworld | agosto 2013

estão sendo monitorados da melhor maneira possível.

Princípio de funcionamento O princípio de funcionamento de um instrumento com selo diafragma passa pela função da membrana que separa o instrumento do processo a ser medido.

O instrumento pode ser um manômetro convencional, um diferencial, um pressostato ou um transmissor de pressão inteligente. O sistema é completamente enchido com líquido e qualquer pressão aplicada sobre a membrana é hidraulicamente transmitida ao elemento sensor.

Transmissor de pressão com selo diafragma flangeado

O instrumento pode ser montado diretamente ou conectado ao selo diafragma de maneira remota, por meio de uma extensão de capilar, o que protege totalmente o instrumento em caso de altas temperaturas do processo e/ou permite a leitura direta pelo operador em caso de dificuldades em relação à posição da tomada de medição do processo. Contudo, isso pode ocasionar o aumento no tempo de resposta do conjunto.

Uma vez cheio e calibrado, o sistema deve ser hermeticamente fechado e não

Uma vez cheio e calibrado, o sistema deve ser hermeticamente fechado e não deve mais ser aberto deve mais ser aberto. Caso contrário, ele perde sua precisão ou a funcionalidade do conjunto, ocasionando uma falha costumeiramente denominada “perda de carga”.

Membrana, flange de conexão e vedações, consideradas “partes molhadas”, são expostas ao processo. Por isso, essas partes precisam ser construídas com materiais resistentes a pressões, temperaturas e possíveis ataques químicos, ou seja, elas precisam ser

engeworld | agosto 2013 | 27

de proteção com extensão de capilar possibilita uma montagem remota; • quando a assepsia de um processo tem de ser mantida em alto nível, e áreas mortas e canais estreitos precisam ser evitados; • nos casos em que o processo é tóxico ou perigoso, podendo poluir o ambiente em caso de fugas;

3D de um Selo Diafragma com os volumes internos

compatíveis com as características do processo ao qual serão submetidas.

O líquido de enchimento deve ser estanque dentro do sistema, mas existe a possibilidade de vazamento devido a danos na membrana ocasionados por ações humanas ou características do processo industrial. Neste caso, o líquido acaba entrando no processo. Por isso, ele deve ser cuidadosamente escolhido segundo aspectos de compatibilidade com o processo. É preciso também considerar as características de cada líquido com o objetivo de garantir o desempenho do conjunto. Isso vale especialmente para processos alimentícios, sujeitos a aprovações especiais como as do FDA “Food and Drug Administration”, um órgão americano que regulamenta os materiais para uso na indústria de alimentos e remédios. Existem mais de 80 tipos de fluidos de enchimento, o que garante a variedade de materiais para serem usados em quase todos os processos.

28 | engeworld | agosto 2013

Alguns exemplos de aplicações típicas são: • processos corrosivos, que podem danificar o elemento sensor do instrumento, como o tubo Bourdon de um manômetro, o pressostato ou a cápsula de um transmissor; • processos altamente viscosos, no qual pode haver entupimento do canal de entrada do instrumento; • não homogêneos ou que contêm materiais em suspensão, tais como polpa de madeira, que podem causar depósitos dentro do instrumento; • processos que tendem a cristalizar; • processos que tendem a polimerizar; • quando a temperatura do processo não permite uma medição direta, o instrumento pode ser danificado ou apresentar uma indicação incorreta; • processos nos quais o ponto de medição não permite uma montagem direta do instrumento. Neste caso, um selo

Ao selecionar um selo de proteção, vários dados do processo precisam ser verificados e informados a fim de possibilitar o bom desempenho Dimensionamento do sistema selo de proteção acoplado com instrumento Ao selecionar um selo de proteção, vários dados do processo precisam ser verificados e informados a fim de possibilitar o bom desempenho e funcionamento do conjunto selo de proteção + instrumento de medição.

A qualidade de um sistema de medição composto pelo selo de proteção, capilar ou conexão e instrumento de medição é influenciada, principalmente, pelos

efeitos de diversos parâmetros inerentes ao conjunto. Estes parâmetros são o volume de deslocamento do elemento sensor do instrumento, a capacidade de deslocamento de volume da membrana do selo, alterações do volume do líquido de enchimento, dependendo da temperatura e pressão, características geométricas e de materiais de todo o sistema e características do líquido nas condições operacionais.

Além da complexidade desses parâmetros e de sua correlação funcional, três perguntas devem ser respondidas antes do início do processo de seleção do selo diafragma: 1. O volume de deslocamento do selo de diafragma é suficientemente amplo?

2. Qual será o erro de medição no caso de alterações da temperatura?

3. Qual será o tempo de resposta?

Essas perguntas podem ser respondidas diretamente pela experiência, simplificando o fornecimento dos parâmetros da aplicação. Uma intuição de dados baseada na experiência pode permitir uma escolha positiva, porém, uma solução tecnicamente adequada e correta para o processo pode não ser encontrada por esse método. O resultado eficaz para uma determinada aplicação somente pode ser obtido por meio da consideração sistemática de todos os parâmetros influentes e disponíveis. É claro que o correto fornecimento dos dados operacionais para o dimensionamento do selo diafragma permite maior exatidão da medição. Para facilitar a coleta e relação de estudos dos dados, fabricantes desen-

volveram “softwares” específicos para calcular e dimensionar o melhor conjunto, considerando todas essas variáveis e ofertando aos clientes a melhor solução custo-benefício para cada aplicação.

O resultado eficaz para uma determinada aplicação somente pode ser obtido por meio da consideração sistemática de todos os parâmetros influentes Para realizar estes cálculos, alguns dados são importantes: 1. Materiais em contato com o processo 2. Temperaturas 3. Escala de pressão 4. Instrumento de pressão 5. Conexão ao processo 6. Fluido de enchimento do sistema 7. Posição de montagem 8. Tempo de resposta 1. Materiais em contato com o processo É importante selecionar materiais para as partes molhadas que tenham resistência à agressão do fluido do processo. engeworld | agosto 2013 | 29

Existem tabelas à disposição para auxiliar a seleção desses materiais, embora o cliente seja a fonte mais confiável para especificar os materiais adequados para aplicação do seu processo industrial.

No mercado existem vários materiais especiais que vão desde os mais usuais aços inoxidáveis da série 316, passando pelos austeníticos Duplex, chegando às ligas especiais, como ouro e até e zircônio. É preciso saber ainda se o fluido de processo é muito viscoso, se ele pode se solidificar ou se contém sólidos em suspensão.

2. Temperaturas Todo sistema de medição com selo diafragma é cheio com fluido sob temperatura ambiente (por volta de 20°C).

Esta temperatura refere-se à temperatura de enchimento do sistema, mas é preciso considerar se o fluido se expande ou se contrai, conforme as mudanças de tem-

Materiais especiais para membranas e partes molhadas

peraturas do ambiente. Isto, por sua vez, faz a pressão subir ou descer, ocasionando um desvio do zero do instrumento.

Para reduzir esse efeito, as temperaturas de processo e do ambiente devem ser especificadas ao selecionar um sistema com selo diafragma. Para aplicação com temperatura acima de 100°C recomenda-se usar um elemento de resfriamento ou um capilar para proteger o instrumento de medição.

3. Faixa de medição (ou pressão de calibração) O volume de deslocamento de líquido do selo deve ser maior que o volume de deslocamento necessário para mover o elemento sensor do instrumento. Normalmente, quanto mais baixa é a faixa de medição, maior deve ser o diâmetro efetivo da membrana e da câmara do selo de proteção. Para as faixas de medição mais elevadas, as membranas menores são suficientes.

4. Instrumento de pressão Conforme mencionado, o selo deve fornecer volume suficiente de deslocamento para possibilitar que o instrumento de pressão atinja sua faixa completa.

Como regra geral, manômetros de menor diâmetro são mais adequados para aplicações de baixa pressão, já que é exigido um menor deslocamento de volume a partir do selo de proteção para mover o elemento sensor do instrumento.

Transmissores de pressão também pos-

A diferença de nível entre o selo de proteção e o instrumento de medição gera uma pressão hidrostática que age sobre o elemento sensor suem soluções especiais com volumes de câmaras de medição reduzidos que facilitam o uso. É importante o cliente informar o modelo de seu instrumento e, se possível, o volume interno de trabalho do instrumento.

5. Conexão ao processo A conexão ao processo é determinada pelo cliente. A maioria das conexões são roscadas, flangeadas ou do tipo sanitárias, embora existam conexões especiais.

Soluções específicas também podem

30 | engeworld | agosto 2013

ser desenvolvidas considerando projetos e validações de desenhos e documentos.

6. Líquidos de enchimento Os grandes fabricantes oferecem uma ampla variedade de líquidos para enchimento do sistema (selo diafragma + instrumento) para temperaturas de operação desde -130°C até 400°C. É preciso sempre verificar a compatibilidade do fluido de enchimento com o processo industrial.

Os grandes fabricantes oferecem uma ampla variedade de líquidos para enchimento do sistema 7. Posição de montagem A posição de montagem é importante para o conjunto. A diferença de nível entre o selo de proteção e o instrumento de medição gera uma pressão hidrostática que age sobre o elemento sensor. O conjunto selo de proteção + instrumento pode ser calibrado para compensar o efeito causado pela pressão hidrostática desde que a diferença de nível seja conhecida e informada antecipadamente.

8. Tempo de resposta O tempo de resposta é o intervalo que um instrumento de medição de pressão necessita para indicar 90% do valor de uma variação abrupta da pressão. Isso é especialmente importante para conjuntos com selos diafragma de instalação

remota acoplada aos instrumentos por meio de um capilar. O tempo de resposta aumenta significativamente nos sistemas com capilar muito longo e pode ser reduzido por meio do uso de líquidos de enchimento com baixa viscosidade.

Os grandes desafios para os fabricantes Durante muito tempo os selos diafragma foram considerados acessórios para os instrumentos de medição de pressão e vistos como um sistema relativamente simples. Provar que os selos diafragma se tornaram uma variável importante dentro da indústria de instrumentos de medição tem sido o grande desafio dos fabricantes. Os usos desses instrumentos nos dias atuais são verdadeiras unidades de negócios com planejamentos e orçamentos específicos dentro das empresas, dada a importância que a solução oferece para os processos industriais, em especial para os processos de petróleo.

As aplicações na descoberta do Pré-sal implicam muitas soluções com instrumentos de pressão que obrigam o uso de selos diafragma pelas características de alta pressão e partes molhadas da aplicação. Muitas soluções são específicas e precisam ser projetadas para atender aos requisitos da nova da indústria de petróleo. Combinar ligas especiais requeridas, montagens, características únicas de processo, certificações e atender às solicitações de conteúdo local são desafios que estão sendo vencidos para consolidar o mercado de selos diafragma como uma variável a ser mais cuidadosamente pensada pelas engenharias e EPCistas durante o processo de especificação anterior à fase de compra. engeworld | agosto 2013 | 31

processo

artigo

Água de reúso Estudo de caso de um incinerador de lixo urbano Ademar Haruo Yamada

Ingrid Araújo Trindade

Engenheiro químico da equipe de processo da OEP Odebrecht Engenharia de Projetos

Engenheira química da equipe de processo da OEP Odebrecht Engenharia de Projetos

E

ste estudo de caso de reúso de água é parte de um projeto conceitual de uma Usina de Recuperação de Energia (URE) ou Incinerador de Resíduo Sólido Urbano (RSU), a ser localizado no Polo Petroquímico do Grande ABC, e demonstra o conceito de reúso em cascata para a otimização da conservação do recurso natural. A água industrial, que é fonte primária da unidade, é também uma água de reúso da Aquapolo, proveniente de esgoto tratado.

Suprimento de água industrial A água de suprimento consiste de água de reúso produzida e distribuída pelo projeto Aquapolo e não se destina ao consumo humano, mas à diversas aplicações industriais. Essa água é proveniente do esgoto tratado e pode ser utilizada na geração de energia, resfriamento de equipamentos, limpeza de ruas e praças, e outros processos industriais.

A transformação do esgoto tratado em água de reúso começa a partir de 32 | engeworld | agosto 2013

um tratamento preliminar, passando por filtros de discos, que retêm os materiais sólidos de maiores diâmetros.

Depois de filtrados, os efluentes são direcionados ao TMBR (tertiary membrane bio reactor), para o tratamento biológico terciário. Nessa etapa, acontece a remoção de nitrogênio, fósforo e matéria orgânica, por meio de processos anóxicos e aeróbios. Os efluentes são então bombeados para módulos de membranas de ultra filtração. Essas membranas são responsáveis por reter os sólidos e as bactérias restantes.

O líquido permeado do TMBR tem sua qualidade monitorada por medidores online, que analisam a necessidade do uso de osmose reversa, a qual atua principalmente na redução da condutividade da água. Esse processo é aplicado quando a qualidade do líquido não atende aos parâmetros exigidos pelas indústrias do polo.

A mistura da água produzida pelas membranas e da água eventualmente processada pelo sistema de osmose reversa ocorre no estágio final do tratamento.

Após todo o processo aplica-se clo-

A transformação do esgoto tratado em água de reúso começa a partir de um tratamento preliminar, passando por filtros de discos ro para a desinfecção da água, que está pronta para bombeamento por meio da adutora até o polo.

O reúso da água gera economia de recursos hídricos e preserva o meio ambiente, já que cada volume reutilizado corresponde a um volume equivalente de água potável para o abastecimento público. Isso contribui para que os recursos hídricos sejam poupados e, consequentemente, ajuda as partes interessadas a reduzir custos de forma sustentável.

Qualidade da água industrial (Aquapolo) ITEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

PARÂMETRO Agentes tenso-ativos (surfactantes) Alumínio Cobre Condutividade DBO DQO Dureza total Fenol Ferro total Fósforo total Manganês Nitrogênio amoniacal Óleos e graxas pH Sílica Sólidos suspensos Totais Sulfeto Turbidez Dióxido de cloro residual

Descrição da unidade URE A usina de incineração URE terá duas linhas de combustão de resíduos, sendo que a capacidade nominal de cada linha será de 500 t/dia.

O vapor gerado será utilizado para fins industriais no Polo Petroquímico do Grande ABC. Não haverá turbina a vapor ou geração de energia elétrica. A URE compreenderá dois fornos de incineração de resíduos, incluindo basicamente:

VALORES

UNIDADE

1,0

mg/L

0,2 0,1 720 10 20 100 0,134 0,3 0,5 0,2 1 2 (eventual) 6,5 - 7,5 20

mg/L mg/L μS/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

2

mg/L

0,1 1 0,5 - 1,0

mg/L UNT mg

sistema de alimentação de RSU combustível; grelha e fornalha; caldeira a vapor; extrator de escórias por via úmida (tela de barras para coleta de sucatas devem ser incluídas e os finos separados da tela devem ser descarregados ao longo de um transportador de correia); sistema de sopro de ar; queimadores auxiliares (especificação de combustível: gás natural); engeworld | agosto 2013 | 33

SNCR (DeNOx) completo com ureia ou amônia, incluindo seu armazenamento para atender ao limite de emissão de NOx conforme a legislação ambiental; sistema de transporte de cinzas das caldeiras; sistema de alimentação de água de caldeira (bombas boosters); tanque de blowdown.

Cada linha de processo da URE contará com o seu próprio sistema de tratamento dos gases de combustão Cada linha de processo da URE contará com o seu próprio sistema de tratamento dos gases de combustão. O sistema de tratamento desses gases será projetado para atender aos limites de emissão exigidos e para seguir suficientemente os requisitos técnicos. Para isso, ele deverá ser isento de efluentes líquidos, compreendendo: torre de absorção seca, incluindo arrefecimento; armazenamento de reagentes (cal hidratada); reagentes e sistema de dosagem; armazenamento de carvão ativado em pó (comum para as duas linhas) e sistema de injeção para cada linha; filtro de mangas;

34 | engeworld | agosto 2013

reagente e sistema de recirculação, se aplicável; sistema de descarga (resíduos); silos de produtos (resíduos), sendo um para cada linha; dutos de gás e todos os silenciadores necessários de saída da caldeira para a chaminé; ventilador de tiragem; chaminé.

Ciclo de reúso de água As águas propícias para reúso são as provenientes do rejeito do sistema de água desmineralizada e da purga da caldeira, que podem ser perfeitamente aproveitadas como make-up da torre de resfriamento em função do diferencial de salinidade favorável. Normalmente, os ciclos de concentração praticados elevam bastante a salinidade

da água de resfriamento.

A purga da torre de resfriamento, embora contendo elevada concentração de sólidos dissolvidos e sólidos em suspensão, é própria para o arrefecimento (quench) das escórias da incineração, bem como para o arrefecimento (quench) dos gases de combustão do incinerador antes do tratamento.

Outras contribuições para a água de reúso serão provenientes da implantação de sistema de retenção de águas pluviais (piscina) para reaproveitamento em usos não potáveis ou retardo da descarga na rede pública, com os seguintes objetivos: 1) reduzir a velocidade de escoamento de águas pluviais para as bacias hidrográficas em áreas urbanas com alto coe-

ficiente de impermeabilização do solo e dificuldade de drenagem; 2) controlar a ocorrência de inundações, amortecer e minimizar os problemas das vazões de cheias e, consequentemente, a extensão dos prejuízos; 3) contribuir para a redução do consumo de águas da rede pública.

Durante a fase de projeto básico será possível consolidar o balanço de massa e fechar o circuito de utilidades, porém, a expectativa é possuir água de reúso mais do que o suficiente para as necessidades finais referidas, contando ainda, como contingencia (backup), com a rede de água de reúso do Aquapolo.

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entrevista Projeto ergonômico em prol da saúde e segurança no trabalho

E

xistem muitas definições para a ergonomia. Para o engenheiro mecânico Luciano José Pelogia Frezatti, 59 anos, especialista em engenharia de segurança do trabalho, e professor de ergonomia em diferentes cursos de pós-graduação, a ergonomia pode ser considerada como uma espécie de ciência do conforto. Ela estuda a relação entre o homem, seus meios, métodos e espaços de trabalho para proporcionar uma melhor adaptação do ser humano aos meios tecnológicos, e tem ganhado espaço na indústria brasileira nos últimos anos na mesma medida em que os valores das ações indenizatórias disputadas na justiça crescem em decorrência das lesões laborais.

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Engeworld - Por que se fala tanto sobre ergonomia atualmente?

Frezatti - Dizem que ergonomia está na moda, mas no Brasil tudo se faz por meio de pressão. As pessoas perceberam que a Constituição de 1988 substituiu o termo “lesão grave” por “lesão” e os funcionários lesados dentro das empresas passaram a mover ações indenizatórias.

Antes, as empresas pagavam apenas um adicional de periculosidade ou insalubridade, mas as indenizações ergonômicas custam hoje o dobro ou o triplo do que se pagava por insalubridade ou periculosidade. Por isso, há uma grande preocupação com a ergonomia nas empresas.

Engeworld - Qual é a lesão mais frequente e qual é o tipo de profissional que mais se lesiona atualmente?

Frezatti - O INSS (Instituto Nacional do Seguro Social) caracteriza 37 lesões como sendo DORT (distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho).

Os famosos DORT são as fadigas que, quando não tratadas convenientemente, se transformam em lesões mais graves, e uma vez contraídas, jamais retrocedem.

De modo geral, as compressões mecânicas (causadas por superfícies duras, cabos de ferramentas, bordas ou quinas vivas, batidas nas mãos) tendem a ser responsáveis pela maioria das lesões, e o setor produtivo

é o que mais lesiona trabalhadores.

Em todas as operações em que a exigência de tempo é determinada pela máquina ou por uma esteira, há maior possibilidade de lesão, sendo mais comuns em linhas de produção em que o tempo de trabalho e as pausas são determinados pela máquina ou equipamento. Em uma linha de produção, o operário não pode parar quando sente dor, porque ele tem que produzir um determinado número de peças por hora e dia.

Sabendo o tempo do ciclo de trabalho da máquina, ou seja, que ela proporciona X peças/hora, por exemplo, é possível criar micropausas dentro desse ciclo e determinar o ritmo para cada peça produzida, para que as pessoas não se cansem demasiadamente. São dessas pausas que o corpo necessita para as pessoas não sofrerem lesões.

Engeworld - Como se define um projeto ergonômico?

Frezatti - Deve-se sempre trabalhar com uma ergonomia de concepção, ou seja, a engenharia de segurança deve ser acionada antes da aquisição de uma máquina ou equipamento. Ela analisa aquilo que será comprado, examinando antecipadamente o processo de produção, manutenção, limpeza, riscos ambientais, aspectos ergonômicos e a prevenção de acidentes, e verifica “in loco”, no fornecedor, se tudo o que foi solicitado foi atendido para então

um bom projeto começa com um bom planejamento

liberar a entrega da máquina.

Após a entrega, são conferidos o ruído emitido, o nível de iluminâncias, a transmissão de radiações, a utilização de produtos químicos agressivos ao homem e ao meio ambiente e, principalmente, a ergonomia voltada ao operador do equipamento. É preciso fazer tudo isso sem se esquecer do método e dos sistemas de produção do trabalho, pois não adianta comprar uma máquina ou um equipamento excelente, acertar os postos ergonomicamente, e não cuidar da organização, submetendo o funcionário a uma sobrecarga de trabalho, com jornadas prolongadas (horas extras), ritmos alucinantes, sem treinamentos específicos, etc.

Engeworld - Quais as principais normas a serem seguidas?

De modo geral, as compressões mecânicas (causadas por superfícies duras, cabos de ferramentas, bordas ou quinas vivas, batidas nas mãos) tendem a ser responsáveis pela maioria das lesões

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Frezatti - Existe uma única Norma Regulamentadora para a ergonomia, que é NR-17, da Portaria 3214/78 do Ministério do Trabalho. Esta norma abrange vários parâmetros que garantem aos trabalhadores administrativos postos de trabalho com significativas melhorias em termos de conforto, mas deixa muito a desejar ao setor produtivo, que é o que mais lesiona, pois não traz definições ou parâmetros para um bom posto de trabalho em ambientes fabris. Sem oferecer parâmetros sistemáticos, ela diz, por exemplo, que a cadeira tem que ser regulável, mas não diz o quanto deve ser re-

O maior desafio é possuir processo e método de trabalho satisfatórios, que atendam as necessidades do ser humano... gulável. Para conhecer os parâmetros de confecção de uma cadeira é preciso recorrer às NBR da ABNT e, para, regular a sua altura, devemos ter o conhecimento da antropometria, que é um estudo das medidas humanas. A norma possui, no entanto, um trecho bastante longo sobre organização do trabalho, incluindo normas de produção, modo de operação, ritmo e conteúdo das tarefas. Nele, ela descreve como deve ser a pausa e o ritmo.

Engeworld - Qual é o grande desafio da área?

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Frezatti - O maior desafio é possuir processo e método de trabalho satisfatórios, que atendam as necessidades do ser humano, com pausas, boas características físicas e ambientais (calor, ruído, iluminâncias), máquinas, ferramentas e instrumentos capazes de evitar esforços físicos dos trabalhadores, além de mobiliários e dispositivos que ajudem no processo, trazendo posturas adequadamente ergonômicas.

Muitos empresários acreditam que a ergonomia está relacionada à postura e procuram corrigir seus empregados em vez de investirem em processos, máquinas e equipamentos mais confortáveis e eficientes, capazes de eliminar o uso de força, a repetitividade de padrões de

movimento e melhorar as compressões mecânicas. Outro engano comum é investir em ginástica laboral. É claro que o exercício melhora o tônus muscular e a respiração, por exemplo, mas esse tipo de ação não pode ser considerada uma melhoria ergonômica, até porque não se pode obrigar todo mundo a fazê-la.

Os empresários precisam trabalhar em melhorias nos postos de trabalho, suprimindo adversidades ambientais como ruído e calor, e melhorando o método de trabalho e os sistemas de produção.

A engenharia da fábrica deve trabalhar sempre em conjunto com o profissional de ergonomia ao fazer modificações de processo, layout ou realizar a troca de máquinas e equipamentos.

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engeworld | agosto 2013 | 39

coluna segurança instrumentação A importância da instrumentação na avaliação de agentes químicos em ambientes de trabalho

D

iversas atividades profissionais podem colocar em risco a integridade física do trabalhador, que, por sua vez, não tem noção dos perigos existentes no local de trabalho. Algumas atividades podem provocar doenças profissionais que, na maioria das vezes, são causadas pela exposição a agentes químicos, como poeiras minerais, fumos metálicos, gases e vapores, fibras, névoas e neblinas.

Alguns exemplos de atividades decorrentes de exposição a agentes químicos incluem: • operações de soldagem com arco elétrico e em tanques de galvanoplastia, que expõem o trabalhador a fumos metálicos; • operações de mineração, escavação para indústrias cerâmicas e de vidro, que expõem o trabalhador a poeiras de sílica; • atividades na indústria da construção civil, que expõem o trabalhador a fibras de amianto; • atividades de pintura, limpeza de peças com solventes, operações envolvendo combustíveis e permanência em garagens, que expõem o trabalhador a névoas, neblinas, gases e vapores.

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Para que seja realizado um controle eficaz do ambiente de trabalho, além da adoção das medidas de proteção coletiva, é necessário controlar a quantidade de contaminantes no ar por meio do uso de equipamentos específicos.

Agentes químicos

Gases e vapores

Vapores orgânicos Fumos, névoas e neblinas

Poeiras

As avaliações ambientais devem ser realizadas com equipamentos especiais, de acordo com os tipos de contaminantes existentes nos locais de trabalho, sendo que para cada método de coleta, existe uma vazão específica de trabalho.

Metodologias utilizadas

Observações

Tubos colorimétricos de Para cada contaminante leitura direta existe um tipo específico de tubo Tubos adsorventes ou Posterior análise em de carvão ativado laboratório Equipamentos Podem medir a concentração de vários eletrônicos de leitura gases ao mesmo tempo direta Dosímetros passivos xxx Coleta de ar total Posterior análise em laboratório Tubos de carvão ativado Metodologia mais utilizada Absorção Posterior análise em laboratório Coleta em filtros Posterior análise em laboratório Coleta em filtros xxx utilizando bombas de amostragem individual Filtros abertos e xxx pesados

Em todas as avaliações ambientais é importante reforçar conceitos como a realização de calibração antes e depois da amostragem, a anotação de dados de campo e do posto de trabalho, a checagem de horários de início e término das medições nos equipamentos, a adequação da vazão correta, etc.

Calibração dos equipamentos Pode-se dizer que “calibrar” significa colocar um instrumento de medição em condições de utilização por meio da comparação dos valores fornecidos pelo instrumento com os valores padrão, aplicando,

ANUNCIO_ENGEWORLD_05_08_2013_outline.pdf 1 05/08/2013 16:25:18

quando necessário, ajustes ou regulagens.

O trabalho de calibração autentica o desempenho do equipamento com a ajuda de instrumentos de medição em vários processos. Ele garante que os equipamentos sejam capazes de fornecer os resultados desejados e de forma precisa por meio de uso de dispositivos de controle e instrumentação, os quais garantem diversos benefícios com a calibração e ensaio de materiais.

A calibração dos equipamentos é um item essencial para o sucesso das amostragens, e cada equipamento de medição possui métodos de calibração específicos que devem ser realizados por empresas

autorizadas ou pelo próprio fabricante.

Os resultados da calibração do instrumento de medição devem ser expressos em um certificado e são importantes, pois fornecem informações válidas e úteis que podem auxiliar na tomada de decisões gerenciais.

Com 10 anos de experiência como engenheira de segurança do trabalho, em empresas de grande porte, Daniela Atienza Guimarães é diretora adjunta da APAEST (Associação Paulista de Engenheiros de Segurança do Trabalho) e docente do curso de Engenharia de Segurança do Trabalho da FEI (Faculdade de Engenharia Industrial).

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coluna rh Clima organizacional O que você tem a ver com isso?

A

o acordamos seguimos uma rotina matinal que envolve inúmeras atividades, como encontrar uma roupa apropriada para o dia. Esse tipo de escolha envolve vários fatores, principalmente, a temperatura.

O tempo tem muito a ver com escolhas. Ele não interfere apenas no vestuário, mas também no lazer e, principalmente, na motivação que nos leva a optar por um ou outro programa. Você não vai querer assistir a um filme em pleno domingo de sol e céu limpo quando existem vários parques para praticar atividades físicas, relaxar a mente, brincar com as crianças e respirar ar puro. O que acontece nas organizações é muito parecido com os aspectos mencionados, porém, envolve maior profundidade de concordância entre valores individuais e relacionamentos interpessoais.

Você se recorda do primeiro dia em que começou a trabalhar na empresa atual ou na última onde trabalhou? Tenho certeza de que não foi fácil! É complicado chegar a um ambiente novo, onde as pessoas não te conhecem e você também não as conhece, iniciar vários relacionamentos, entender processos, compreender a missão, a visão, etc. Algumas pessoas se sentem tão mal que chegam a ir embora no meio do expediente para se fortalecerem mentalmente para,

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no dia seguinte, reiniciarem com melhor preparo emocional. Estou me referindo ao clima organizacional, um dos temas mais abordados nas empresas há cerca de 15 ou 20 anos e que vem ganhando a atenção dos gestores nos dias atuais devido ao alto valor dado às relações humanas. Após uma série de pesquisas realizadas por empresas nacionais e multinacionais, de grande e médio porte, entendeu-se que a produtividade, a vontade de vivenciar desafios e a lucratividade, por exemplo, estão ligadas ao clima da empresa em um determinado

período, mas, como saber então se as pessoas estão satisfeitas ou se a teoria referida nas políticas e procedimentos batem com a prática?

Há cerca de 10 anos, surgiram no mercado nacional diversas consultorias de gestão de pessoas, que decidiram ampliar o leque de serviços com a criação das famosas “pesquisas de clima organizacional”, que medem o nível de satisfação dos profissionais em uma empresa. Tratam-se de questionários que podem ser aplicados manualmente ou eletronicamente e que geralmen-

te são preenchidos no anonimato para que as pessoas se sintam à vontade para fazer suas opções frente ao que realmente sentem em relação ao ambiente de trabalho. Nessas ferramentas são apresentadas perguntas sobre diversos temas, sendo que os principais incluem liderança, remuneração e benefícios, carreira e compatibilidade entre cargo e atividades exercidas.

Normalmente, as empresas convocam uma consultoria para conduzir o processo, tornando-o neutro e imparcial, mas também podem realizá-lo internamente. As informações são resgatadas pelos consultores, tabuladas, analisadas e transformadas em relatório para que os membros da alta administração possam conhecer o que os funcionários estão pensando. As organizações que praticam o processo de pesquisa de clima na íntegra informam os resultados para seus funcionários, segundo hierarquias, e para a área de Recursos Humanos, que tem o papel de intermediar todo o processo, apoiando a realização de um plano de ação, que consiste em formular melhorias para os temas mais críticos revelados.

Um plano de ação desenvolvido com seriedade e apoiado pelo board da orga-

nização faz com que a empresa conquiste um clima próximo a 90% de satisfação e entre para o ranking das “Melhores empresas para se trabalhar”. É importante dizer que todos nós fazemos parte do clima, de acordo com nossa autenticidade e transparência em relação aos outros e, principalmente, com a preocupação de tornar o ambiente mais prazeroso, promovendo o bom relacionamento interpessoal. É claro que não existe um clima 100% positivo. Sempre existirão pessoas insatisfeitas consigo mesmas que projetam sentimentos negativos em seus meios de convivência, mas aqueles que conseguem compreender isso têm a função de desarmar esses parceiros, tornando a vida deles menos “dolorida” e mais “feliz”.

Aos líderes, uma mensagem: propor um clima favorável com a promoção de ações motivadoras, como a contratação de palestras ou ainda com uma conversa sincera e produtiva, pode ser útil na preservação e retenção dos talentos.

Dedico este texto a todos os profissionais que procuram tornar os dias de seus colegas de trabalho mais harmoniosos e prazerosos com brincadeiras saudáveis, que quebram a rotina tensa e agitada enfrentada diariamente

Cynthia Chazin Morgensztern é psicóloga e coach graduada pela Universidade Mackenzie, além de pós-graduada em Gestão Estratégica de Pessoas e com MBA em Gestão Educacional. Possui dois títulos de educação continuada na Faculdade Getúlio Vargas nas áreas de administração e economia e acumula 15 anos de experiência na área de Recursos Humanos de empresas nacionais e multinacionais.

Site: www.primeirovoce.com E-mail: cynthia@primeirovoce.com

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coluna qualidade Verificação e análise crítica de projetos (II)

N

a última coluna, iniciei uma discussão sobre as diferenças existentes entre a análise crítica de projeto e desenvolvimento e a verificação de projeto e desenvolvimento, ambos requisitos da norma ABNT NBR ISO 9001:2008.

Na oportunidade, discuti a interpretação dos requisitos do item “Verificação de projeto e desenvolvimento” e finalizei o texto afirmando que o atendimento desses requisitos dá ao cliente a segurança de que suas especificações e exigências técnicas serão atendidas, mas outras exigências, como prazos de desenvolvi-

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mento, custos, qualidade das soluções, etc., dependem da realização de outras atividades, descritas no requisito 7.3.4 – Análise crítica de projeto e desenvolvimento, que será explorado a seguir.

O texto completo da ISO 9001:2008 referente a este item é o seguinte: “Análises críticas sistemáticas de projeto e desenvolvimento devem ser realizadas, em fases apropriadas, de acordo com disposições planejadas (ver 7.3.1), para a) avaliar a capacidade dos resultados do projeto e desenvolvimento em atender aos requisitos, e b) identificar qualquer problema e propor ações necessárias.

Entre os participantes dessas análises críticas devem estar incluídos representantes de funções envolvidas com o(s) estágio(s) do projeto e desenvolvimento que está(ão) sendo analisado(s) criticamente. Devem ser mantidos registros dos resultados das análises críticas e de quaisquer ações necessárias (ver 4.2.4).”

A primeira parte do texto, “Análises críticas sistemáticas de projeto e desenvolvimento devem ser realizadas, em fases apropriadas, de acordo com disposições planejadas (ver 7.3.1)”, especifica que as análises críticas devem ser realizadas em momentos definidos pela organização, adequados às suas necessidades e metodologia de trabalho, e que tais momentos devem ser previamente estabelecidos e documentados, conforme exigências do item 7.3.1 – Planejamento de projeto e desenvolvimento da ISO 9001:2008.

Em geral, atende-se a esses requisitos indicando no cronograma ou plano do projeto em quais momentos tais análises deverão ser realizadas. Alternativamente, elas podem ser especificadas nos procedimentos documentados associados, o que torna sua execução obrigatória nos momentos estabeleci-

dos para todos os novos projetos.

Vale ressaltar que a liberdade dada à organização para escolher em quais momentos ela realizará suas análises críticas não a exime de assegurar que elas sejam realizadas sistematicamente, ou seja, de forma completa, até que não haja mais a necessidade de executá-las.

A segunda parte do texto é composta pelo seguinte trecho: “a) avaliar a capacidade dos resultados do projeto e desenvolvimento em atender aos requisitos, e b) identificar qualquer problema e propor ações necessárias”.

No item (a), os requisitos mencionados referem-se a todos os requisitos do cliente, como prazos e custos de desenvolvimento, qualidade das soluções adotadas, critérios de implantação, testes aplicáveis, materiais a serem utilizados, incluindo, inclusive, eventuais impactos negativos causados pelos resultados das verificações de projeto e desenvolvimento, abrangendo assim um conjunto bastante amplo de exigências.

Fica fácil concluir então que as análises críticas buscam avaliar se “tudo está correndo bem”, ou seja, se existem ou não ameaças ao sucesso das atividades de projeto e desenvolvimento (sob todos os aspectos), e quais são as ações a serem tomadas caso tais ameaças sejam identificadas.

As exigências quanto aos participantes das análises críticas são tratadas em: “Entre os participantes dessas análises críticas devem estar incluídos representantes de funções envolvidas com o(s) estágio(s) do projeto e desenvolvimento que está(ão) sendo analisado(s) criticamente.”

Logicamente, devem participar de uma

análise crítica todos aqueles que tenham informações e/ou responsabilidades associadas às etapas em análise, podendo envolver também pessoas externas à organização. O foco aqui é reunir aqueles que possam identificar eventuais problemas para o sucesso das atividades.

Por fim, os requisitos que exigem que sejam elaborados e mantidos registros dos resultados das análises críticas das análises críticas estão em “Devem ser mantidos registros dos resultados das análises críticas e de quaisquer ações necessárias (ver 4.2.4)”.

Tais registros são fundamentais para a

comunicação das atividades entre todos os envolvidos e permitem a gestão adequada dessas atividades, além de evidenciar a sua realização.

Assim, deve ficar claro que a principal diferença entre a verificação e a análise crítica de projeto e desenvolvimento está na amplitude dos requisitos envolvidos. Enquanto a primeira foca os requisitos refletidos nas entradas de projeto e desenvolvimento, a segunda engloba a gestão do atendimento a todos os requisitos do cliente, buscando identificar e prevenir quaisquer ameaças à sua realização.

Engenheiro mecânico formado pela Escola de Engenharia Mauá, Sérgio Roberto Ribeiro de Souza tem 28 anos de experiência no desenvolvimento de projetos para Gestão Empresarial, possui Certificação Bkack Belt pela ASQ (American Society for Quality) e é sócio-diretor da Quality Way Consultoria.

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eletricidade

DISCIPLINAS DE UM PROJETO

Geração, transmissão e distribuição de energia Fábio José Braz da Silva

Leonardo de Fassio Neto

Pöyry Tecnologia Ltda

CH2M HILL

A

disciplina de eletricidade disponibiliza aos consumidores energia apropriada para uso e consumo, devidamente protegida contra diversos fenômenos, tais como curto-circuito e sobrecarga, entre outros.

Todo o processo passa por três etapas: geração, transmissão e distribuição.

Existem diferentes métodos para a geração de energia elétrica. No Brasil, a geração é feita preferencialmente por meio de usinas hidrelétricas, mas também são usadas, em menor escala, usinas termoelétricas, nucleares e, mais recentemente, eólicas, que convertem a força dos ventos em energia elétrica. Este, aliás, é o princípio das usinas: converter a energia existente na natureza em energia elétrica, que pode ser transportada.

Antes da descoberta da eletricidade, usava-se a força mecânica natural como fonte de energia, mas havia uma grande limitação ao seu uso, pois o consumidor tinha de estar próximo à fonte. Assim, um moinho movido por uma roda d’água precisava necessariamente estar próximo ao rio, especificamente perto da queda d’água. Esse tipo de dificuldade

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limitava a potência dos mecanismos e a produção contínua.

A energia sob forma de eletricidade pode ser transportada. Este foi o grande avanço trazido pelo advento da eletricidade, mas trouxe outro grande problema para os engenheiros: transportar a energia sem que ela se dissipasse. A energia tende a se dissipar para a natureza ao longo de sua transmissão. As linhas de transmissão tal como conhecemos hoje resultam de anos de desenvolvimento, com o ônus de muitos acidentes e vidas perdidas ao longo da história.

As correntes elétricas nas linhas de transmissão são as causadoras da dissipação da energia, portanto, é interessante reduzir sua intensidade. Esse efeito é obtido aplicando tensões mais elevadas, que variam de 13.800 V até 500.000 V, uma vez que a corrente é reduzida à medida que a tensão da linha aumenta.

Mas não é tão simples assim. Essa equação tem que estar bem equilibrada porque quanto mais elevada a tensão, maior a estrutura, já que as distâncias entre os condutores tornam-se maiores, assim como os isoladores. O custo também é maior devido à classe de isolação

Hoje, todo o sistema elétrico brasileiro é interligado por uma grande malha de linhas de transmissão de 230.000 V, regulada pelo ONS e requer uma torre mais alta por questões de segurança. Por outro lado, a corrente mais baixa permite a aplicação de condutores com menor seção transversal, que são mais leves, impactando diretamente na robustez da estrutura das torres. São vários fatores que devem ser levados em consideração para se chegar a uma solução otimizada.

Hoje, todo o sistema elétrico brasileiro é interligado por uma grande malha de linhas de transmissão de 230.000 V, regulada pelo ONS (operador nacional

do sistema). Há linhas que derivam deste grid principal com tensões menores, a partir das quais se inicia a etapa de distribuição aos consumidores. As indústrias, por exemplo, utilizam a energia nos níveis de 380, 440, 690 V, etc., já as residências e as instalações comerciais, em geral, utilizam tensões de 220 ou 127 V. As etapas de geração, transmissão e distribuição constituem o chamado sistema elétrico de potência, que tem de ser dimensionado para fornecer energia de modo seguro, com menor custo e maior eficiência.

O projeto elétrico não é desenvolvido

isoladamente, ele é multidisciplinar e envolve construção civil, montagem de estruturas metálicas, instrumentação e automação, na fase de distribuição não é a disciplina de elétrica quem define as potências dos equipamentos, esta é uma tarefa que cabe aos engenheiros de processo e aos mecânicos.

A seguir, serão descritas essas interfaces e as atividades envolvidas.

Na prática Nas empresas de engenharia, a disciplina de eletricidade dedica-se ao desenvolvimento de projetos e consultorias para estudos do sistema elétrico.

As equipes são formadas basicamente por engenheiros, técnicos, projetistas e desenhistas, responsáveis pela execução dos trabalhos. De um modo geral, essas empresas se voltam para o projeto de distribuição. Os projetos de unidades geradoras e linhas de transmissão, quase sempre, são elaborados por empresas especializadas. Quando fazem parte do escopo das empresas de engenharia é comum que eles sejam realizados em parceria com empresas especializadas.

A origem dos trabalhos, de maneira geral, é proveniente de documentos de clientes para as contratações dos serviços de engenharia como editais, requisições e ou especificações. Essas documentações, recebidas pela disciplina de eletricidade, na maioria das vezes, são complementadas por outras informações levantadas durante o processo de elaboração da proposta de fornecimento ao cliente, que inclui a realização de visitas técnicas, reuniões e ciclos de perguntas para esclarecimentos, as quais permitem a elaboração com maior segurança e precisão das estimativas de custo de homens-hora (Hxh) necessários à execução das atividades e dos documentos de engenharia a serem entregues.

Na elaboração das propostas de fornecimento dos serviços de engenharia é importante entender corretamente, e na medida certa, os serviços necessários e os requeridos nas especificações do cliente, pois, serão determinantes para o sucesso da proposta, a mitigação de futuras discussões sobre a abrangência e extensão do escopo contratado, e para proporcionar a adequada satisfação do cliente engeworld | agosto 2013 | 47

quanto à qualidade dos serviços realizados pela empresa de engenharia.

Os integrantes das equipes de projeto possuem responsabilidades de acordo com suas funções em cada trabalho. Essas atribuições possibilitam o adequado desenvolvimento dos serviços objetivando maior qualidade técnica e eficiência.

Engenheiro supervisor ou líder de projeto: responsável por interfaces junto às outras disciplinas, ele coordena o projeto e o cliente para obter informações técnicas e diretrizes a serem seguidas; participa ativamente na condução e orientação técnica da equipe, produção de documentos de engenharia, verifica todas as documentações elaboradas pela disciplina, garantindo que foram seguidos todos os procedimentos técnicos e padrões de qualidade da empresa e do cliente; acompanha a execução do cronograma de acordo com custos, prazos e escopo previamente estabelecidos desde o início dos trabalhos.

Engenheiros de projeto: realiza a interface com os demais integrantes da equipe, subsidiando projetistas e desenhistas com soluções e informações técnicas a serem seguidas; elabora documentos técnicos de engenharia como especificações, folhas de dados, estudos, dimensionamentos, diagramas e memoriais de cálculos; verifica as documentações preparadas pela equipe para assegurar que elas estão de acordo com diretrizes, procedimentos técnicos e padrões de qualidade estabelecidos.

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Projetistas e desenhistas: elabora documentos como desenhos de instalações, listas, requisições de materiais e detalhes típicos de montagem; verifica as documentações preparadas por outros projetistas e desenhistas, para assegurar que estão de acordo com as diretrizes, procedimentos técnicos e padrões de qualidade estabelecidos.

Todas as disciplinas que participam da elaboração de projetos têm de trabalhar de forma integrada, mantendo um bom fluxo de informações entre elas para que não ocorram problemas nas emissões de documentos previstos no cronograma. Como exemplo, a disciplina de eletricidade no início de um projeto requer basicamente informações das disciplinas de processo e mecânica para elaborar, entre outros itens, os estudos de carga e diagramas unifilares da planta. Ela também precisa fornecer informações às disciplinas de civil e arquitetura sobre as dimensões e

características dos edifícios das subestações. Portanto, é fácil perceber que, se as informações não “chegam” no período correto, o projeto “fica fora de compasso”, como em uma orquestra, em que cada um “toca” o seu instrumento em um ritmo diferente.

Os principais documentos elaborados em um projeto de eletricidade são: critérios de projeto de eletricidade; diagramas unifilares, funcionais e de interligações; diagrama de arquitetura de controle do sistema de elétrico; estudos de cargas e demandas; listas de consumidores, motores e equipamentos elétricos; memoriais de cálculos e descritivos de montagem; estudos de curtos-circuitos e seletividade das proteções; especificações técnicas, folhas de dados de equipamentos elétricos; desenhos de instalações de força, controle, iluminação, aterramento e SPDA;

desenhos de instalações de telefonia, CFTV, controle de acesso e detecção de incêndio; desenhos e listas de dados de classificações de áreas; detalhes típicos de montagem; • listas de cabos, materiais de instalações; requisições de compras; pareceres, análises técnicas de propostas de fornecimentos.

O principal objetivo da elaboração de documentos em um projeto de engenharia é fornecer ao cliente informações técnicas adequadas para permitir aquisições de materiais, equipamentos e serviços de montagens, e garantir que as AF_023_AN_Cordeiro_EW_01_Aprov.pdf 1 12/12/12

instalações elétricas projetadas estejam em conformidade com normas técnicas e regulamentadoras, e requisitos legais e de segurança.

Com a crescente “internacionalização” do mercado nas aquisições de serviços de engenharia elaborados no exterior, o maior desafio enfrentado atualmente é proporcionar custos mais competitivos quando comparados aos de outros países em função da “pesada avalanche” de impostos e encargos que incidem diretamente sobre os custos de engenharia nacional.

Uma das alternativas para combater essa tendência é investir em treinamento16:11 para as equipes, padronizações e

metodologias nas execuções de documentos e serviços de engenharia, pela utilização de softwares de automação de documentos de projeto, que proporcionam maior integração entre as disciplinas técnicas com o uso da mesma base de dados do projeto, evitando correções e inconsistências de informações nos documentos de diferentes disciplinas. Esses conceitos, quando bem aplicados, possibilitam o incremento da produtividade, reduções dos custos e prazos de execução, trazendo melhores resultados ao cliente e à empresa de consultoria, portanto, o objetivo deve ser sempre “fazer mais e melhor, porém, com menos”.

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infografia Os aços estruturais Os chamados aços estruturais têm resistência e propriedades adequadas para uso em elementos estruturais capazes de suportar cargas.

Aço carbono Classificado em função de seu teor de carbono. Esse tipo de material é frequentemente usado em construções metálicas, e não contém elementos de liga, apenas teores residuais, sendo que os teores de Si e Mn não ultrapassam limites máximos de 0,60% e 1,65%, respectivamente.

Tipo

Limite de resistência Características

Aplicações

Baixo carbono

440 N/mm²

Boa tenacidade, conformabilidade e soldabilidade, e baixa temperabilidade

Pontes, edifícios, navios, vagões, caldeiras, tubos gerais, estruturas mecânicas, etc.

440 a 590 N/mm²

Média conformalidade e soldabilidade, e média temperalidade

590 a 780 N/mm²

Má conformabilidade e soldabilidade. Altas temperaturas e resistência ao desgaste

(C ≤ 0,30%)

Médio carbono (0,30% < C ≤ 0,50%) Alto carbono

Aço de alta resistência à corrosão atmosférica (aços patináveis ou aclimáveis) Composto pela mistura de várias ligas, ele é conhecido como aço de baixa liga. Sua resistência à corrosão está relacionada à atmosfera em que o material é aplicado. Por isso, seu uso em atmosfera marinha severa ou industrial agressiva requer a aplicação obrigatória de revestimento. As obras que não utilizam revestimentos demandam atenção do projetista aos pontos de estagnação, para evitar a retenção de água ou de resíduos sólidos, que favorecem a corrosão.

Referências: Portal Metálica

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Peças metálicas, parafusos especiais, implementos agrícolas, trilhos e rodas ferroviárias, etc.

Soluções Metso para Monitoramento de Vibração e Proteção de Máquinas Rotativas O sistema Metso DNA Machine Monitoring é uma solução on line para monitorar e analisar com base na vibração as condições mecânicas dos equipamentos rotativos como: motores, bombas, ventiladores, redutores e turbinas. Através desse sistema é possível diagnosticar falhas em rolamentos, folgas mecânicas, desgastes e danos em engrenagens.

Com a sua compatibilidade, o sistema Metso DNA garante start-ups mais rápidos, paradas mais curtas e alta disponibilidade. O sistema ajusta-se às necessidades do processo industrial e aos requisitos de ajustes e mudanças durante todo o ciclo de vida.

Metso, Av. Independência, 2500 • CEP 18087-101 • Éden • Sorocaba - SP Tel.: +55 15 2102-9700, www.metso.com.br

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