Revista Engeworld Março 2014

Ano 2 • Número 15 • 2014

MEDIDORES CORIOLIS Tecnologia para medição de vazão apresenta vantagens em projetos de unidades flutuantes de produção e armazenamento de óleo Entrevista Eduardo Tavares

ELÉTRICA

GESTÃO de projetos discute o potencial para

Conheça mais sobre os geradores síncronos para sua correta especificação (pág 33)

A importância da identificação e análise de riscos para evitar problemas no desenvolvimento de um projeto (pág.46)

geração de energia eólica no Brasil e os obstáculos a serem superados (pág.42)

2 | engeworld | marรงo 2014

editorial Engenharia de mãos dadas com a energia

A

energia é um dos recursos mais fundamentais para o desenvolvimento de um país. É por meio dela que indústrias operam, veículos se locomovem, eletricidade leva iluminação e permite o funcionamento de aparelhos eletrônicos em edificações. A energia está tão presente em nosso dia a dia que muitas vezes nem a percebemos. E, no entanto, sua ausência sempre tem impacto grande sobre a sociedade: blecautes, apagões, falta de combustíveis — e a consequente alta em seus preços. O efeito da falta de energia pôde ser sentido, por exemplo, no começo de fevereiro, quando um apagão atingiu diversas cidades das regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil.

Nós, profissionais de engenharia, temos um importante papel e uma grande responsabilidade nos trabalhos com energia, seja na transmissão de eletricidade, seja na captação de combustíveis.

Curiosamente, a edição em suas mãos não foi pautada pensando-se na questão energética, mas vários artigos nela presentes dizem respeito ao tema, seja direta ou indiretamente.

Este é o caso, por exemplo, do artigo sobre os medidores Coriolis: trata-se de um tipo de medidor de vazão que pode ser aplicado em unidades flutuantes de produção e armazenamento de óleo (FPSO’s) para análises detalhadas em instrumentação e automação dos sistemas de medição de vazão. Outro artigo nesta edição aborda o uso da cromatografia — técnica analítica quantitativa e qualitativa, amplamente utilizada nos mais diversos tipos de laboratórios de análises — aplicada ao refino de petróleo. Na área de mecânica, falamos sobre aplicações e conceitos de compressores alternativos de pistão, cujos principais empregos industriais incluem os segmentos de gás natural, refino e geração de energia. Já em elétrica, trazemos um panorama dos geradores síncronos, alternadores mais utilizados no Brasil para transformação de energia.

Mas os combustíveis fósseis não são as únicas fontes de energia no País: o Brasil possui uma grande variedade de fontes, muitas delas limpas e renováveis. Duas delas são apresentadas em textos nesta edição: a energia eólica se faz presente na entrevista com o engenheiro mecânico Eduardo Nosé Tavares, sócio-diretor da GWind Soluções Eólicas, que apresenta dados sobre a energia eólica no Brasil e aponta que, apesar de obstáculos como os custos iniciais de instalação, a energia eólica tem um potencial muito grande de crescimento na matriz energética nacional; por sua vez, a biomassa aparece em artigo de sustentabilidade, que apresenta a vinhaça — principal resíduo da produção de bioetanol — como potencial fonte para geração de energia no Brasil.

Como Tavares destaca em sua entrevista, o Brasil é um país com condições perfeitas para uma matriz energética combinada, tendo bom potencial em diversas fontes de energia, das grandes e pequenas centrais hidrelétricas ao aproveitamento do bagaço de cana-de-açúcar e outras fontes de biomassa, energia solar e termelétrica a gás, entre outras. Para garantir a segurança energética do País, é importante que todas essas fontes sejam desenvolvidas. É claro, a energia não é o único tema da revista. Para esta edição, também apresentamos um infográfico sobre os passos da produção, uso e reaproveitamento do alumínio. Por sua vez, as colunas deste mês orientam o leitor quanto a ferramentas de assessment no trabalho com gestão de pessoas; impactos da nova Norma Regulamentadora NR-12 — Segurança no trabalho em máquinas e equipamentos sobre os investimentos para adequação do local de trabalho e a produtividade nas empresas; delineamento de experimentos no desenvolvimento de projetos; e identificação de riscos para evitar que eles levem a problemas nos projetos.

Boa leitura!

Sandra L. Wajchman Publisher

Ano 2 • Número 15 • 2014

MEDIDOREs CORIOLIs TECnOLOgIA pARA MEDIçãO DE vAzãO ApREsEnTA vAnTAgEns EM pROjETOs DE unIDADEs fLuTuAnTEs DE pRODuçãO E ARMAzEnAMEnTO DE óLEO EnTREvIsTA Eduardo Tavares

ELÉTRICA

gEsTãO DE pROjETOs discute o potencial para

Conheça mais sobre os geradores síncronos para sua correta especificação (pág 33)

A importância da identificação e análise de riscos para evitar problemas no desenvolvimento de um projeto (pág.46)

geração de energia eólica no Brasil e os obstáculos a serem superados (pág.42)

A Revista Engeworld é uma publicação mensal e dirigida aos profissionais de projetos da engenharia brasileira Publisher Sandra L. Wajchman engeworld@engeworld.com.br Editor e Jornalista Responsável Amorim Leite MTb 14.010 – SP amorim@engeworld.com.br Reportagem Fernando Saker e Thiago Borges Colunistas Cynthia Chazin Morgensztern, Sérgio Roberto Ribeiro de Souza, Daniela Atienza Guimarães e Eli Rodrigues 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 Direção de Arte Estúdio LIA / Vitor Gomes

www.engeworld.com.br

engeworld | março 2014 | 3

Índice

05 notícias

36 coluna qualidade

08 Instrumentação - artigo

38 COLUNA rh

18

40 COLUNA SEGURANÇA

Fique por dentro do que acontece no mundo da engenharia

Vantagens na utilização de medidores Coriolis em FPSO

24 30

sustentabilidade - artigo A vinhaça como fonte de energia no Brasil

mecânica - artigo Compressores alternativos de pistão: aplicações e conceitos para projeto e construção

analítica - artigo Cromatografia aplicada ao refino de petróleo

33 elétrica - artigo

Um panorama sobre geradores síncronos

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Delineamento de experimentos Uma ferramenta fundamental no desenvolvimento de projetos

Ferramenta de ‘assessment’: é ou não é uma opção de valor para quem trabalha com gestão de pessoas?

Os impactos da nova ‘Norma Regulamentadora NR-12’ para máquinas e equipamentos

42 ENTREVISTA Perfil da energia eólica no Brasil

46 gestão de projetos Pavimentando a estrada para um projeto bem sucedido. Riscos ou problemas?

50 INFOGRAFIA Passos da produção do alumínio

notícias Foto: Rodrigo Gatti/Rodovias das Colinas

Foto: SECOM/SC

Rodovias das Colinas inicia construção de ponte na SP-127, em Tietê A Concessionária Rodovias das Colinas deu início às obras de duplicação do Km 82 ao Km 83 da Rodovia Cornélio Pires (SP-127) e construção de uma nova ponte sobre o rio Tietê, no município paulista de Tietê.

A obra, que está no cronograma do Programa de Concessão de Rodovias do Estado de São Paulo e será fiscalizada pela Agência Reguladora de Serviços Públicos Delegados de Transportes do Estado de São Paulo (Artesp), tem investimento estimado de R$ 18 milhões por meio de recursos provenientes da arrecadação do pedágio. Com conclusão prevista para o mês de novembro, ela beneficiará cerca de 9 mil usuários que trafegam pelo trecho diariamente e os mais de 76 mil moradores de Tietê, Cerquilho e região.

A Rodovias das Colinas afirma que, a princípio, mesmo com os trabalhos, o trânsito no local não sofrerá alterações.

Também informa que as obras estarão devidamente sinalizadas e serão monitoradas diariamente pelas áreas de Engenharia e Operações da concessionária e também pela Polícia Militar Rodoviária.

MME decide que porto de SC deve receber posto de regaseificação O Ministério de Minas e Energia (MME) definiu, em reunião realizada em fevereiro com o Fórum Industrial Sul, distribuidoras de gás natural da Região Sul e coordenadores das bancadas federais dos três Estados (Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul), que o porto de Imbituba (SC) é o mais adequado para receber um posto de regaseificação de gás natural liquefeito (GNL).

O presidente da SCGÁS, Cósme Polêse (foto à direita), concordou com a decisão do MME. Para ele, a escolha foi a ideal para

ampliar o abastecimento dos três Estados, que buscam uma solução para ampliar o fornecimento de gás natural (atualmente suprido exclusivamente pelo Gasoduto Bolívia-Brasil) e trazer independência na escolha dos fornecedores.

Além do terminal de GNL e a ampliação do gasoduto, está sendo averiguada a possibilidade de construção de um gasoduto submarino para aproveitamento do gás natural gerado nos campos de petróleo da costa sul-brasileira e de extração de gás de jazidas de carvão.

Estaleiro recebe primeira parte de guindaste para movimentação de carga O estaleiro Enseada do Paraguaçu, localizado em Maragojipe (BA), recebeu no final de fevereiro a primeira parte do guindaste Goliath, equipamento com 150 m de altura adquirido da empresa mundial Konecranes Finland Corporate, que será entregue em dez embarques oriundos da Finlândia, Coreia e China. O guindaste, que estará completamente montado em agosto deste ano, tem 7 mil t e possui capacidade de içar cargas de até 1.800 t.

Segundo o diretor de Implantação da Unidade Paraguaçu, Silvio Zen, o estaleiro está com mais de 50% de sua instalação concluída, com previsão de inauguração para março de 2015. A chegada da embarcação com a primeira parte do guindaste representa a conclusão das obras civis do primeiro cais. Mesmo em construção, o estaleiro já está realizando o corte da chapa de aço para as sondas do pré-sal. engeworld | março 2014 | 5

notícias Foto: Arquivo Energia Sustentável do Brasil (ESBR)

Petrobras contratará embarcações de apoio na quinta rodada do Prorefam

Hidrelétrica de Jirau tem meta de atingir 1.350 MW de potência em 2014 120 km de Porto Velho, a gerente de Relações com o Mercado, Anamélia Medeiros, declarou que a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) ainda está analisando o relatório sobre o estágio atual da construção e os impactos dos atos de vandalismo nas obras em 2011 e 2012.

O objetivo final do projeto é atingir 3.568 MW para atender, prioritariamente, os Estados do Acre e Rondônia.

Indaiatuba vai abrigar duas novas fábricas de máquinas de instalação Duas novas plantas industriais da marca John Deere, uma delas em parceria com a Hitachi, foram inauguradas em fevereiro na cidade de Indaiatuba (SP), onde serão instalados os respectivos parques fabris. Os investimentos para a construção das fábricas foram anunciados em outubro de 2013, com o objetivo de acompanhar a crescente demanda do mercado brasileiro e de outros países da América do Sul por equipamentos de construção.

Com investimentos de R$ 180 milhões, a John Deere vai produzir retroescavadeiras, 6 | engeworld | março 2014

pás carregadeiras e escavadeiras hidráulicas, além de importar três modelos de tratores de esteira e dois modelos de motoniveladoras.

Espera-se que a chegada das fábricas à cidade promova mais emprego para os moradores de Indaiatuba e região de Campinas. Michael Mach, presidente mundial da divisão de Construção e Florestal da John Deere, destacou na solenidade de inauguração das plantas industriais que o potencial de investimentos em infraestrutura é muito alto no Brasil e afirmou que a empresa está confiante em relação ao sucesso do empreendimento.

Foto: Agência Petrobras

A Energia Sustentável do Brasil (ESBR), empresa criada especialmente para investir no projeto da hidrelétrica de Jirau, trabalha com a expectativa de a usina atingir, ao final de 2014, a capacidade instalada entre 1.200 e 1.350 MW. No entanto, o cronograma pode ser alterado devido à montagem e ao comissionamento paralelos das turbinas.

Sobre a suspensão de sanções por atrasos nas obras da hidroelétrica, em construção a

No dia 6 de fevereiro, a diretoria-executiva da Petrobras aprovou a contratação de oito embarcações de apoio às suas atividades marítimas, como parte do Terceiro Programa de Renovação da Frota de Embarcações de Apoio Marítimo (Prorefam). Para a quinta rodada do programa, lançado em 2008, foram contratadas quatro embarcações da empresa Bram, que construirá as unidades no estaleiro Navship, em Santa Catarina; três da Starnav, com construção programada para o estaleiro Detroit, também em Santa Catarina; e uma da Norskan, que usará o estaleiro STX (Vard), no Rio de Janeiro.

Ao todo, o Prorefam prevê a contratação de 146 embarcações, em sete rodadas.

Até a quinta rodada, já foram contratadas 87. As propostas para a sexta rodada de contratações já foram recebidas no dia quatro de fevereiro e estão sendo analisadas tecnicamente, enquanto a sétima rodada tem lançamento agendado para o mês de março e os respectivos contratos devem ser assinados no segundo semestre deste ano.

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instrumentação

artigo

Vantagens na utilização de medidores Coriolis em FPSO Rodrigo de Castro e Neves Gerente de Óleo e Gás na Emerson, graduado em Engenharia industrial Elétrica pelo IFBA e possui MBA em Gestão Empresarial pela FGV

A

crescente demanda do consumo de hidrocarbonetos vem pressionando o incremento da produção de petróleo e gás, ocasionando constantes investimentos em novos projetos de FPSO’s (unidades flutuantes de produção e armazenamento de óleo). O mesmo ocorre com investimentos na modernização dos ativos de produção existentes off e on shore, gerando a necessidade de uma análise detalhada em estudos de modernização dos atuais métodos de instrumentação e automação em uma planta de produção, em especial nos sistemas de medição de vazão.

Um FPSO possui, aproximadamente, duzentos pontos de medição de vazão.

A escolha da tecnologia a ser utilizada deve levar em conta critérios como: Aplicação da medição; Condições de processo: vazão, pressão, temperatura, densidade, viscosidade, etc.; Tipo de medição: somente vazão, vazão e densidade, concentração, etc.; Incerteza requerida; Condições de instalação: trecho reto disponível, tamanho da tubulação, facilidade de instalação, etc.; 8 | engeworld | março 2014

Tempo de vida útil do instrumento; Autodiagnóstico de calibração e status do equipamento; Capex x Opex da tecnologia; Material de construção do medidor compatível com as características físico-química do hidrocarboneto medido; Em especial para um FPSO: peso e espaço necessários para o sistema de medição.

1. A tecnologia Coriolis O medidor de vazão por efeito da força de Coriolis é uma tecnologia com muitos recursos. Porém, ainda é pouco explorada, em especial sobre a sua capacidade de diagnosticar fenômenos no processo em si.

Esse medidor de vazão utiliza um fenômeno físico, o efeito de Coriolis, que envolve a inércia e sistemas girantes. O nome Coriolis vem do sobrenome do engenheiro francês Gustave-Gaspard de Coriolis, que, em 1835, descobriu que havia uma força atuante sobre a trajetória de corpos em sistemas girantes, que se alterava, conforme a equação 1, em que m é a massa, V é a velocidade linear e W, a velocidade angular.

Fc = -2 x m x (V x W) (1)

Figura 1. Força de Coriolis

O primeiro medidor Coriolis foi fabricado em 1977, em Boulder-CO, Estados Unidos. Em sua operação, a vazão de uma tubulação é dividida em duas por dois tubos paralelos que podem ter forma de “U”, e ao fim desses tubos a vazão volta a ser conduzida por um único tubo. Próximo da parte inferior do tubo em “U“ existe um conjunto eletroímã e bobina que faz os dois tubos oscilarem em suas frequências naturais de vibração e cuja amplitude não ultrapassa alguns milímetros. Como elementos sensores, existem dois conjuntos de eletroímãs e bobinas instalados nas partes retas

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dos tubos em “U”, os quais têm sinais senoidais em fase quando o medidor está sem vazão. Com o passar de fluido pelos tubos, em função dessa oscilação e do aparecimento da força Coriolis, surge uma torção nos tubos que gera uma defasagem nos sinais senoidais permitindo a medição da vazão mássica, conforme Figura 2 abaixo.

Figura 2. Defasagem dos sinais senoidais das bobinas sensoras

No medidor Coriolis, a vazão mássica pode ser descrita pela equação 2, em que FCF (fator de calibração de vazão) e Δt é a defasagem dos sinais senoidais em us. m = FCF x Δt (2) Esse tipo de medidor pode ser utilizado para medições de vazão de líquidos, gases ou lamas, com ou sem sólidos em suspensão. Existem ainda medidores de tubos únicos retos que são utilizados em algumas aplicações que requerem drenabilidade total.

Os medidores Coriolis também medem a densidade por meio da frequência de oscilação do sistema. Para entender o princípio de funcionamento, basta fazer um paralelo com um sistema mola-massa, como demonstrado na Figura 3.

Na Figura 4 podem-se observar diferentes tamanhos e formatos de medidores Co-

Figura 3. Sistema mola-massa em comparação com o conjunto coriolis.

riolis.

Abaixo, um resumo dos benefícios da tecnologia Coriolis: Figura 4. Diferentes formatos e tamanhos de medidores Coriolis

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Medição multivariável Vazão mássica, vazão volumétrica, densidade (líquidos), temperatura, % sólidos, concentração, etc.; Mede líquidos, gases e lamas; Bidirecional.

Insensível a mudanças nas propriedades dos fluidos Densidade, viscosidade, pressão ou temperatura; Multifluido sem necessidade de recalibração; A calibração em água é transferível a qualquer fluido, inclusive gases.

Fácil de instalar e manter Mede independentemente do perfil de fluxo, não requer condicionamento do fluído; Não requer trecho reto; Não tem partes móveis: baixo custo de manutenção; Bidirecional.

Baixa incerteza de medição Ideal para transferências de custódia, medição fiscal, alocação, apropriação e balanços de massa; Possui aprovação de modelo Inmetro/ ANP para medição fiscal de líquidos e gases; Grande estabilidade do fator de calibração no tempo.

2. Principais sistemas de medição de vazão em um FPSO Em um projeto de FPSO, temos alguns módulos/sistemas em que a medição de vazão é fundamental para o perfeito funcionamento e desempenho, entre eles: Separadores Sistema de injeção de químicos

Gás lift Skid medição fiscal

Medição de massa; Medição da densidade; Cálculo do volume; Medição da temperatura; e ..... drive gain — a variável importante pouco utilizada.

2.1. Separadores Como aplicar Coriolis em separadores de teste e melhorar sua eficiência? Como obter diagnósticos sobre o processo?

Quais variáveis diretas podemos medir no sistema da Figura 5:

AN_Ashcroft_Rev_EngeWorld_202x133mm copy.pdf

Figura 5. Separador trifásico com Coriolis

1

Por meio das variáveis diretas citadas acima, fazendo a correlação e interpretação delas, é que conseguimos ter uma verdadeira ferramenta de diagnóstico avançado de processo, sendo capaz de: Fornecer a tendência de dados empíricos (volume, massa, densidade) para as necessidades de reconciliação de volume produzido; Dados auditáveis para a apropriação de volumes de produção, despesas, e royalties; Reconhecer eventos intermitentes, fornecer dados úteis para a detecção 14/03/14 10:40 precoce de problemas;

Identificar vazamento ou agarramento de válvulas; Identificar fração de vazio de gás, emulsões, e acúmulo de areia; Alertar sobre gás livre, evitando entrada nos tanques de armazenamento (gas carry under); Alertar contra congelamento, esfriando o separador; Detectar alterações de composição dos fluidos; Reconciliar volumes de óleo, água e gás nas condições de referência; Alertar fenômenos com o liquid carry over.

Possibilidade de ajustar o nível operacional ótimo; Medir o BSW (basic sediments and water) por meio da densidade da emulsão (Net Oil Computer – NOC) Um fênomeno comum seria a presença de líquido na perna de gás (liquid

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• Bloqueiam a passagem do fluido de processo para o instrumento de maneira a permitir sua retirada para manutenção ou substituição sem a paralisação do processo.

• Permitem o acoplamento ao instrumento de padrões de calibração e bombas geradoras de pressão sem a sua retirada da linha, reduzindo sobremaneira o tempo de calibração.

• Permite a montagem do instrumento em diferentes posições em relação ao eixo da tubulação ou a montagem de dois instrumentos sem a necessidade de acoplamentos adicionais.

• Suportam pressões até 420 kgf/cm2 à temperatura de 23°C. • Conexões de 1/4" ou 1/2" NPT ou BSP (fêmea/fêmea ou macho/fêmea).

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engeworld | março 2014 | 11

carry over), onde podemos observar na Figura 6 um aumento na densidade, na massa medida a ser verificada no drive gain do medidor, mostrando a presença de líquido em tempo real, ou seja, o sistema está em equilíbrio e o medidor Coriolis detecta picos de densidade, vazão mássica e drive gain durante certos períodos, ratificando tal fenômeno.

Figura 6. Gráfico vazão mássica x densidade x ‘drive gain’

A detecção desse fenômeno, além de melhorar a eficiência do sistema de separação, atua de forma proativa no aumento da confiabilidade de compressores, evitando entrada de líquido neles e sua respectiva quebra, bem que o óleo seja enviado ao sistema de flare. É importante salientar, que entre as grandes vantanges do uso do Coriolis nesta aplicação é a alta rangeabilidade com baixa incerteza, mesmo com variações de pressão e temperatura do gás, além de estar de acordo com Resolução

Conjunta ANP/Inmetro Nº 1, de 10 de junho 2013, sendo o período de calibração anual.

Outro fenômeno também conhecido é a entrada de gás na perna líquida (gas carry under), o qual leva a erros na medição volumétrica do óleo. Com o uso da tecnologia de Coriolis, isso pode ser facilmente detectado conforme variáveis ilustradas na Figura 7, onde o sistema está em equilíbrio — ao passar gás na perna líquida, a densidade cai e o drive gain sobe durante o aparecimento do fenômeno.

Figura 7. Densidade x ‘drive gain’

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2.2. Sistema de injeção de químicos Esse é um sistema de suma importância para a vida útil de um FPSO bem como para a performance dele ao longo do tempo, pois são injetados diversos compostos quimicos, como sequestrantes de H2S, inibidores de corrosão, desemulsificantes, anti-incustante e antiespumante, entre outros.

Por ser um sistema acessório, muitas vezes não se tem a mesma prioridade em melhorar a tecnologia de medição dos químicos. Porém, os grandes operadores já perceberam que as tecnologias atualmente empregadas para medir a vazão dos químicos não são confiáveis e trazem grandes problemas ao longo do tempo, principalmente devido a agarramentos e precisão baixa e consequente desperdicio dos volumes injetados — um custo considerável na operacao de um poço.

O uso da tecnologia de Coriolis em sistemas de injeção de químicos é altamente recomendável, pois a tecnologia pode operar com alta pressão (até 413 barg), baixas e altas vazões, vista a confiabilidade na medição por não ter parte móveis, e operar em fluxos pulsantes, evitando fenômenos como a overdosing e subdosing, injetar a mais ou a menos que o necessário, os quais geram efeitos como ilustrado na Figura 10, precipitação de asfalteno.

Outro detalhe é a capacidade de enviarmos vazão, densidade do fluido e diagnósticos do Coriolis via WirelessHart (Figura 9). Nesse caso, não há a necessidade de instalação de cabos extras em sistemas existentes e novos, reduzindo custos e de instalação, além de flexibilizá-la, e também podendo até prevenir a injeção de produtos fora da especificação ou mesmo erros no alinhamento do produto que se deseja injetar pela simples análise da densidade.

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engeworld | março 2014 | 13 © Terex Corporation 2013. Terex é uma marca comercial da Terex Corporation nos Estados Unidos da América e em muitos outros países.

às regulamentos da Agência Nacional do Petróleo (ANP) são constantemente relatados entre os fatores negativos pelos operadores que usam tal tecnologia. Somando a situações de processo, como: Incapacidade de fazer ajuste na vazão de injeção em tempo real, otimizando a relação gás/líquido; Incapacidade de fazer o ajuste de máxima performance do compressor; Over injection, ou seja, a sobreinjeção de gás que acarreta em formação de hidratos, aumenta a back pressure, soFigura 8. Diagrama de um sistema de injeção brecarrega o compressor, congelamento na injeção no choke; Under injection, ou seja, a subinjeção, reduz a produção; Aumento da pressão de operação do separador aumenta a back pressure, reduzindo a produção.

Figura 9. Coriolis WirelessHart

O uso do medidor Coriolis nessa aplicação traz grandes versatilidade à operação, podendo, inclusive, ser facilmente instalado em sistemas existentes — abaixo, vê-se a Figura 11 (uma adequação de trecho).

As calibrações são anuais para tal aplicação e, conforme a norma AGA 11/2012, pode ser feita com água, desde que o fabricante faça os testes em um laboratório terceirizado e tenha declarado a expansão da incerteza para a transferência da calibração.

2.4. Sistema de medição fiscal Como já explicitado nos tópicos anteriores, o medidor de vazão Coriolis pode ser amplamente utilizado em diversas aplicações em um FPSO e em plantas on shore. O Coriolis pode ser usado para medição fiscal conforme Resolução Conjunta ANP/Inmetro Nº 1, de 10 de junho 2013, para medição tanto de petróleo como de gás natural.

Pode ser usado ainda como medidor de operação ou também como medidor padrão (master meter).

Um dos pontos fortes do uso dessa tecnologia nessa aplicação é podermos fazer skids compactos, visto que não há necessidade de trecho reto. Um ponto importante a ser considerado é que, para calibrar instrumentos com vazões de óleo superiores a 1.200 m3/h, no Brasil, ainda é restrito ou praticamente inexistente. Uma alternativa é enviar o medidor para calibrar em outros países.

Nesse caso, há o agravante do preço alto envolvendo despesas fiscais e de logística, além da indisponibilidade do equipamento durante o período de trânsito e calibração.

Com o Coriolis, podemos dividir a vazão em tramos menores e ter um medidor padrão no skid, sendo esse o medidor que vai sempre sair do processo, reduzindo custos e evitando a indisponibilidade do instrumento.

Figura 10. Precipitação de asfalteno

2.3. ‘Gas lift’ Como já falado no início, o Coriolis também pode medir gás. Atualmente, as placas de orifício com o sistema de porta-placa é a tecnologia dominante para medição da vazão de gás no gas lift.

Entretando, problemas como vazamento nas conexões, incertezas da medição e periodicidade de calibração para atender 14 | engeworld | março 2014

Figura 11. Trecho adequado para uso do Coriolis

Existe um paradigma que o medidor Coriolis gera maior perda de carga que medidores ultrassônicos e/ou turbinas.

Entretanto, ao avaliar os requisitos de trecho reto e retificadores de fluxo e a não necessidade disso para tecnologia Coriolis, percebe-se que ele apresenta menor perda de carga (figuras 12 e 13).

Figura 13. Recomendação para instalação de medidor tipo ultrassônico

Figura 12. Recomendação para instalação de medidor tipo turbina

Figura 14. Sistema com Coriolis e tramos múltiplos para FPSO

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3. Controle de Peso (‘weight control’) Um tópico importante, e que na maioria dos projetos de instrumentos de vazão não é lavado em conta, é o peso dos instrumentos e seu impacto no FPSO. Se não levarmos em conta esse ponto, considerando os materiais utilizados nas tubulações como dúplex e superdúplex, a análise técnico-financeira da seleção do instrumento pode ficar distorcida.

Um caso na Ásia em que foi feita a análise do medidor ultrassônico com seu trecho reto necessário, sendo este substituído pelo Coriolis sem a necessidade de trecho reto, em dezoito pontos de medição foram economizados 7,6 ton a menos de peso, sendo que a maioria do trechos eram em duplex.

Exemplo de rearranjo com a tecnologia Coriolis em um skid para melhorar espaço e peso

chegam ao ponto de não mais ser possível a calibração.

Um teste executado de acordo com a ASTM (ASTM G48 test @ 80C Ferric Chloride test), comprova a superioridade do material SAF2507 x o SAF 2205 em aplicações com cloretos , onde se podem notar que o SAF2205 (dúplex) sofre corrosão e o SAFF2507 (superdúplex) nada sofre, o que comprova a compatibilidade. É importante salientar que em medidores Coriolis, os tubos devem ser especificados para que não haja nenhum efeito de corrosão neles, pois isso acarretará a descalibração do medidor e danos irreversíveis como até mesmo a sua ruptura.

Figura 15. ‘Skid’ compacto com Coriolis

4. Materiais das partes molhadas A escolha do material das partes molhadas depende do fluido de processo e seus contaminantes e de fatores como pressão e temperatura.

Avaliando algumas composições de óleos no Brasil, em especial os do pré-sal, pode-se facilmente ver a necessidade de um Coriolis com material superior, onde o superdúplex é a escolha recomendável.

Um fato que precisa ser enfatizado é que medidores de efeito Coriolis, devido a seu próprio princípio de funcionamento e vibração, tem as paredes internas de seus tubos menos espessas que uma tubulação, a qual não sofre o “estresse mecânico” da oscilação, sendo essa estática.

Em FPSO´s, as vazões de alguns pontos são altas. Para essa aplicação, a recomendção é o uso do Coriolis em 16 | engeworld | março 2014

A corrosão e a fadiga, caso ocorram, descalibram o medidor, pois alteram a rigidez dos tubos de medição, levando-o a ser reprovado em operação pela ANP superdúplex (SAF2507) — nesse caso, a resistência à corrosão é superior ao aço inox 316L e ao dúplex (SAF 2205), que, ao longo do tempo pode levar o medidor à fadiga e falha.

A corrosão e a fadiga, caso ocorram, descalibram o medidor, pois alteram a rigidez dos tubos de medição, levando-o a ser reprovado em operação pela ANP, e

Figura 16. Teste ASTM G48 @ 80 C / Cloreto Férrico

5. Conclusão Vista a importância da medição de vazão em um FPSO, o uso da tecnolgia Coriolis se torna mandatória. A correta seleção do medidor, em especial do material adequado ao fluido de processo, possibilita a redução de custos de operação e manutenção; aumento de flexibilidade operacional da planta; capacidade de dignósticos de processo e do instrumento; redução de peso e espaço das instalações; e confiabilidade da medição.

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sustentabilidade

artigo

A vinhaça como fonte de energia no Brasil Manuel Moreno Ruiz Poveda

Suani Teixeira Coelho

Cenbio/IEE/USP. Especialista em Gerenciamento Ambiental pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz e mestrando em energia na Universidade de São Paulo.

Cenbio/IEE/USP. Professora-doutora do Programa de Pós-Graduação em Energia da Universidade de São Paulo

O

Brasil é o maior produtor de bioetanol de cana-de-açúcar do mundo, com uma produção anual de cerca de 25 milhões de 3 m . A enorme quantidade de vinhaça, resultante da fabricação de bioetanol, e as recentes normas ambientais que regulamentam seu atual uso como fertilizante nos canaviais impulsionam o setor de biocombustíveis na busca por alternativas para o tratamento desse resíduo das destilarias. A biodigestão anaeróbica é uma alternativa com viabilidade técnica para melhorar a gestão desse resíduo, possibilitando seu aproveitamento energético e a economia de combustíveis fósseis.

A vinhaça é o principal resíduo da produção de bioetanol, sendo um líquido de coloração parda e com mau cheiro, que é intensificado com sua putrefação. É resultante da destilação do vinho, que é o produto da fermentação do caldo da cana-de-açúcar ou do melaço no processo de fabricação do bioetanol. A vinhaça é extraída no processo de destilação a uma 18 | engeworld | março 2014

temperatura que varia de 90 a 110ºC, possuindo características ácidas com pH variando entre 3,7 e 5 (Cetesb, 1982), sendo extremamente corrosiva. Essa suspensão aquosa tem características muito variáveis, dependendo da matéria-prima, solo, clima e processo industrial empregado para a produção de etanol, assim como da mistura de melaço e caldo utilizada na fermentação. A vinhaça possui entre 2,4 e 8,1 ºBrix1, quantidades im-

portantes de DQO e DBO, assim como uma significativa concentração de potássio (Cetesb, 1982), características que fazem dela uma fonte de Gases de Efeito Estufa (GEE), e possui um potencial poluidor de águas superficiais e subterrâneas. Além disso, pode ser encontrada a eventual presença de antibióticos procedentes das dornas de fermentação (Brasmetano, 2012; Omnis Biotechnology, 2013; e Usina São Martinho, 2013).

Tabela 1. Parâmetros físico-químicos da vinhaça in natura resultante de três tipos de mostos diferentes Parâmetro pH DBO mg/l DQO mg/l Sólidos Totais mg/l Nitrogênio mg/l Potássio mg/l K2O Sulfato mg/l SO4-2 Carbono mg/l C Matéria Orgânica mg/l

Melaço 4,2 – 5,0 25.000 65.000 81.500 450 – 1.600 3.740 – 7.830 6.400 11.200 – 22.900 63.400

Caldo 3,7 – 4,6 6.000 – 16.500 15.000 – 33.000 23.700 150 – 700 1.200 – 2.100 600 – 760 5.700 – 13.400 19.500

Misto 4,4 – 4,6 19.100 45.000 52.700 480 – 710 3.340 – 4.600 3.700 – 3.730 8.700 – 12.100 38.000 Fonte: Cetesb, 1982

No Brasil, algumas usinas de grande porte possuem produção média de 7 a 10 litros de vinhaça por litro de etanol, enquanto outras usinas com tecnologia mais antiga registram uma média de 10 a 15 litros de vinhaça por litro de etanol (Salomon, 2007).

Tomando como valor médio de referencia 10,85 l de vinhaça por cada litro de etanol (Elia Neto; Nakahodo, 1995) e os dados publicados pela Unica em 2012, obtém-se a série histórica da produção de vinhaça no Brasil (Figura 1).

Figura 1. Produção brasileira de vinhaça. Fonte de dados: Unica, 2012

O uso da vinhaça para fertirrigar os canaviais tem sido a solução para o enorme volume de vinhaça produzido.

Mas, atualmente, existem grandes vácuos no conhecimento dos impactos ambientais dessa prática. A tecnologia de uso agrícola da vinhaça no cultivo da cana como fonte fertilizante foi praticamente desenvolvida no Brasil. Segundo Coelho et al., 1986, a disposição da vinhaça por meio da fertirrigação é uma tecnologia que visa à sua utilização de forma racional, pois impede que ela seja descartada nos corpos aquáticos, possibilita a fertilização dos solos agricultáveis, além da redução nos custos de plantio em relação aos fertilizantes utilizados. Por outro lado, há controvérsias sobre salinização do solo e contaminação de aquíferos subterrâneos (Hirata, 1991, e Gloeden et. al., 1991) e outros.

Sabe-se que a aplicação sem critérios

As restrições de dosagem supõem um grande problema para as usinas, que veem os custos de dispersão da vinhaça encarecidos de dosagem da vinhaça ao solo pode causar um desequilíbrio de nutrientes, gerando resultados diferentes daqueles esperados. A dosagem “ideal” de aplicação de vinhaça varia segundo o tipo de solo e segundo as variedades de cana (Glória, 1984). Atualmente, as agências

ambientais estaduais estão restringindo a aplicação de vinhaça no solo, por meio da divulgação de portarias, como é o caso do Estado de São Paulo, onde vigora a norma P4.231, publicada pela Cetesb (2006), que inclui metodologia para determinação do volume máximo de vinhaça que pode ser aplicado ao solo de acordo com as características físico-químicas deste.

As restrições de dosagem supõem um grande problema para as usinas, que veem os custos de dispersão da vinhaça encarecidos. A norma P4.231 foi concebida para evitar excessiva acumulação de potássio nos solos dos canaviais, que, com frequência, se produzia nos cultivos afetados por uma fertirrigação intensiva nas proximidades das destilarias ou, simplesmente, onde for mais econômica sua aplicação. O problema do transporte do potássio presente na vinhaça a distancias mais longas vem sendo contornado por algumas usinas utilizando concentradores evaporativos, que diminuem o volume de vinhaça, permitindo ampliar o raio de dispersão e mantendo os custos aceitáveis.

Por outro lado, a fertirrigação com vinhaça possui alto potencial para a emissão de GEE, devido ao seu importante conteúdo em carbono e em nutrientes, sendo microbiologicamente ativa por sua DBO e conteúdo em nitrogênio.

Como a vinhaça é armazenada em lagoas e transportada em canais a céu aberto, existem emissões de metano devido à decomposição anaeróbia desta matéria orgânica. Ainda assim, o conhecimento dos efeitos da fertirrigação dos canaviais no que diz respeito ao intercâmbio de GEE é escasso e não completaengeworld | março 2014 | 19

mente quantitativo (Lisboa et al., 2011).

Carmo et al., 2012, indica que devem ser desenvolvidas práticas melhores de gestão para minimizar os efeitos negativos da aplicação de vinhaça sobre as emissões de GEE. Como possível solução a essas emissões, encontra-se a biodigestão anaeróbia da vinhaça — ela diminui significativamente a carga orgânica e possibilita a captura e uso do biogás, reduzindo as emissões de CH4 na atmosfera. Quanto a essa última vantagem, a eficiência na produção de metano por meio da biodigestão de vinhaça depende de diversos parâmetros, tais como a temperatura do processo, tipo de biodigestor, quantidade de matéria orgânica presente no

efluente, presença de substâncias tóxicas para os microorganismos metanogênicos, etc. Os rendimentos de produção obtidos encontram-se entre 4 e 14 Nm3

Com uma produção anual de 250 milhões de m3 de vinhaça, poderiam ser gerados 750 milhões de m3 de biometano ao ano

de biogás por m3 de vinhaça, com uma proporção volumétrica de metano entre 50% e 60%. Utilizando valores conservadores, com uma produção anual de 250 milhões de m3 de vinhaça, poderiam ser gerados 750 milhões de m3 de biometano ao ano, equivalendo a quase 7% das importações de gás natural que o Brasil realiza da Bolívia. Existem iniciativas públicas reconhecendo esse fato, como a do Governo do Estado de São Paulo para promover um Programa Paulista de Biogás, instituído pelo Decreto nº 58.659, publicado em 4 de dezembro de 2012, entre cujos objetivos encontra-se o incentivo às destilarias a produzir biogás de vinhaça, para ser purificado e injetado na rede de gás natural.

Lagoa de tratamento de vinhaça com produção de biogás na destilaria Ester 2013

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Um exemplo de aplicação da biodigestão da vinhaça com aproveitamento energético do biogás encontra-se na destilaria São Martinho, localizada em Pradópolis (SP). Essa planta tem em funcionamento um digestor anaeróbio de fluxo ascendente termofílico de 5 mil m3 de capacidade, que permite a produção de 300 m3/h de biogás com 50% de metano, tratando unicamente os 6% da quantidade de vinhaça que esta destilaria produz. O poder calorífico desse gás é utilizado para secar levedura, subproduto do processo de fermentação vendido como ração para gado. Outro projeto ativo é o da destilaria Ester, que tem uma lagoa de tratamento com captura de biogás. Nesse caso, o biogás é purificado, eliminando a umidade e

H2S, para ser utilizado num motogerador de 1 MW, possibilitando vender energia elétrica à concessionária local.

A destilaria São João, em Pirassununga (SP), utilizou o biometano na sua frota agrícola nos anos 1990 — vários veículos foram modificados

Outro exemplo similar é o empreendimento da GEO-Energética, que tem 4 MW elétricos instalados no Estado de Paraná, gerando eletricidade a partir de biogás de vinhaça e outros resíduos orgânicos da plantação de cana.

No Brasil, houve um notável projeto de uso veicular de biogás de vinhaça. A destilaria São João, em Pirassununga (SP), utilizou o biometano na sua frota agrícola nos anos 1990 — vários veículos foram modificados, permitindo o funcionamento com esse combustível. Infelizmente, esse projeto foi desativado pela queda no preço do diesel e pelos problemas do biometano nos motores de alta potência (400-500 HP) (Pinto, 1999), utilizados nos treminhões que transportam a cana-de-açúcar, atividade responsável

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Lagoa de vinhaça da destilaria Ester. 2013

para substituir a metade do diesel consumido no cultivo da cana, melhorando assim o balanço energético e de emissões de GEE do bioetanol.

Em suma, a injeção de biometano na rede de gás natural, o uso veicular e a geração elétrica são importantes possibilidades de aproveitamento energético da vinhaça — têm viabilidade técnica atualmente. A viabilidade econômica do tratamento da vinhaça depende de que a indústria receba os incentivos adequados, tais como a melhora dos preços da eletricidade produzida com biogás e a compensação por investimentos na redução de emissões de GEE.

A opção do uso veicular não pode ser descartada, porque, com a quantidade de biogás que poderia ser produzida, existe potencial para substituir a metade do diesel consumido no cultivo da cana REFERÊNCIAS: BRASMETANO, comunicação pessoal, 2012.

CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo), Utilização de restilo como fertilizante em solos cultivados com cana de açúcar: relatório final, 262p, Imprensa São Paulo, 1982.

CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo), Norma P4.231 / Vinhaça – Critérios e procedimentos, São Paulo, dez/2006.

COELHO, M. B, PEIXOTO, M. J. C., Considerazões econômicas sobre aplicação da vinhaça por aspersão em cana-de-açúcar. In: Congresso Nacional da STAB, 2, Rio de Janeiro, 1986.

ELIA NETO, A & NAKAHODO, T., Caracterização físico-química da vinhaça- projeto nº 9500278. Relatório Técnico da Seção de Tecnologia de Tratamento de Águas do Centro de Tecnologia Copersucar, 26p, Piracicaba, 1995.

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pela maior parte do consumo de diesel na usina (Soares, 2009). Embora caminhões bicombustíveis nessas potências já estejam no mercado, não existe um kit de conversão comercialmente disponível para adaptar os motores atualmente em uso que permita a combustão simultânea de metano e diesel. Ainda assim, a opção do uso veicular não pode ser descartada, porque, com a quantidade de biogás que poderia ser produzida, existe potencial GLOEDEN, E. CUNHA, R.C.A. FRACCAROLI, M.J.B. CLEARY, R.W. The Behaviour of Vinasse Constituents in the Unsaturated and Saturated Zones in the Botucatu Aquifer Recharge Area. Water Science Technology, vol.24, nº11, p.147-157, 1991.

HIRATA, R. C. A. et. alii., Groundwater pollution risk and vulnerability map of the state of São Paulo, Brazil. Water Science and Technology, v.24, n.11, p.159-169. 1991.

JANAINA BRAGA DO CARMO et al., Infield greenhouse gas emissions from sugarcane soils in Brazil: effects from synthetic and organic fertilizer application and crop trash accumulation, GCB Bioenergy, 2012, doi: 10.1111/j.1757-1707.2012.01199.x LISBOA, C. C., BUTTERBACH-BAHL, K., MAUDER, M. and KIESE, R. (2011), Bioethanol production from sugarcane and emissions of greenhouse gases – known and unknowns. GCB

Os graus Brix (símbolo °Bx) servem para determinar o quociente total de sacarose dissolvida em um líquido. Uma dissolução de 25 °Bx contem 25 g de açúcar (sacarose) por 100 g de líquido. Dito de outro modo, 100 g de dissolução contém 25 g de sacarose e 75 g de água.

Como os sólidos não são só sacarose, uma vez que existem outros açúcares, ácidos e sais, um grau Brix não equivale a uma concentração de sólidos dissolvidos de 1 g/10 ml. Normalmente, aceita-se convencionalmente que todos os sólidos dissolvidos são sacarose.

1

Bioenergy, 3: 277–292. doi: 10.1111/j.1757-1707.2011.01095.x OMNIS BIOTECHNOLOGY, comunicação pessoal, visita Usina Ester, abril de 2013.

PINTO, C.P. Tecnologia da digestão anaeróbia da vinhaça e desenvolvimento sustentável. Dissertação mestrado, Campinas, SP: [s.n.], 1999.

SALOMON, K.R., Avaliação técnico-econômica e ambiental da utilização do biogás proveniente da biodigestão da vinhaça em tecnologias para geração de eletricidade, Itajubá, 219 p. Tese de Doutorado, Instituto de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Itajubá, 2007.

SOARES, L.H.B. et. al., Mitigação das emissões de gases efeito estufa pelo uso de etanol da cana-de-açúcar produzido no Brasil. Circular Técnica, 27. Brasília: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, 2009.

USINA SÃO MARTINHO, comunicação pessoal, visita novembro de 2013.

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mecânica

artigo

Compressores alternativos de pistão: Aplicações e conceitos para projeto e construção

Dario Marques Gerente de Negócios da Neuman & Esser América do Sul

E

xistem basicamente quatro tipos de compressores: alternativos, centrífugos, parafusos e rotativos de palheta. O alternativo é um compressor volumétrico, no qual a elevação da pressão é obtida por meio da redução do volume de gás em uma câmara de compressão, possuindo um deslocamento positivo em que o volume deslocado independe das condições de saída (pressão de descarga).

Quando comparado com os demais tipos de compressores, o alternativo apresenta como vantagens principais robustez, flexibilidade, capacidade de atingir pressões de descarga elevadas e valor de investimento mais reduzido. Como desvantagens, podemos citar o maior porte da máquina (exigindo maiores espaços para sua instalação), obras civis mais onerosas (para a construção das bases) e, para vazões de gás muito grandes, a necessidade de mais de uma máquina efetuar o serviço.

Formas construtivas e principais normas aplicáveis Os compressores alternativos podem ser horizontais (atendendo à norma API 24 | engeworld | março 2014

618), verticais em “V” ou em “W”, sendo utilizados para a compressão de quaisquer tipos de gases, inclusive o ar. Junto com as normas e especificações de cada cliente para cada projeto, as principais normas internacionais aplicáveis são: API-618 (Reciprocating Compressors for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services) ISO 8012 (Compressors for the process industry — Reciprocating types -Specifications and data sheets for their design and construction) ISO 13631 (Packaged reciprocating gas compressors)

Os compressores alternativos podem ser horizontais (atendendo à norma API 618), verticais em “V” ou em “W”

Principais aplicações As principais aplicações industriais dos compressores alternativos são nos segmentos de: Gás Natural (unidades de processamento, tratamento e/ou recuperação de vapor, estações de recompressão em gasodutos, regaseificação de gás natural liquefeito); Refino (compressão de hidrogênio em unidades de hidrotratamento de gasolina, diesel e nafta petroquímica, compressão de propeno, propano, GLP e outros gases); Petroquímica (compressão de etileno, gases de síntese e outros gases de processo); Fertilizantes (compressão de gases de síntese, CO2, etc.); Geração de energia (recompressão de gás combustível para alimentação de turbinas); Siderurgia (injeção de finos de carbono em alto-forno); Separação de gases do ar (compressores de produtos – O2, N2, H2, Acetileno, etc.)

Premissas para a préseleção de um compressor A seleção de um compressor é executada por meio de cálculo termodinâmico. Cada fornecedor de compressor possui um programa de cálculo próprio, customizado à sua tecnologia de produ-

Petrobras / UTGSul Capixaba / Compressores de gás natural acionados por motores a gás

Petrobras / Reduc / Unidade de HDT de Nafta / Compressor de Reciclo (H2)

to. Para a execução desse cálculo, são necessárias mandatoriamente as seguintes informações: Composição do gás e detalhes específicos (ponto de orvalho, conteúdo de H2S, etc.)

Pressão do gás na sucção do compressor (P1); Temperatura do gás na sucção do compressor (T1); Vazão; Pressão de descarga desejada (P2); Requisitos de processo (controle de

capacidade, injeção/retirada de gás entre estágios, etc.); Requisitos específicos (limite de velocidade média dos pistões, limites de rotação, materiais, tipo de acionador, instalação em área classificada, etc.)

O projeto termodinâmico e mecânico de um compressor é realizado com ênfase na análise das cargas nas hastes e reversão do pino da cruzeta — pontos cruciais para a boa operação, confiabilidade e longevidade do equipamento. engeworld | janeiro 2014 | 25

Quantidade de estágios de compressão Para a definição da quantidade de estágios de compressão, os seguintes pontos são determinantes: Coeficiente isentrópico “K” — depende da composição do gás; por exemplo (a ºC): ar e nitrogênio ≈ 1.4 / argônio ≈ 1.67 / CO2 e gás natural ≈ 1.28 / butano ≈ 1.09; Relação de compressão — é o fator resultante da divisão da pressão de descarga do compressor (P2) pela pressão de sucção (P1) — quanto maior a relação de compressão, maior a temperatura de descarga do gás; Temperaturas — devem ser observadas as limitações de segurança de cada gás (se houver), as limitações impostas pelas normas internacionais, bem como ser considerada a experiência do fabricante visando à melhor confiabilidade e durabilidade; Eficiência volumétrica — é proporcional ao coeficiente “K”. Exemplos: • Butano, T1 = 20ºC, P1 = 1 bar a, P2 = 3 bar a → eficiência volumétrica aparente 56% • Argônio, T1 = 20ºC, P1 = 1 bar a, P2 = 3 bar a → eficiência volumétrica aparente 78% Cada gás apresenta comportamento distinto ao ser comprimido. Estágios de compressão adicionais e resfriamentos interestagiais são adicionados para atender aos limites de temperatura aplicáveis ou para otimizar a eficiência volumétrica. Alguns casos permitem (ou até requerem, como nos gases propensos a condensar) a utilização de estágios de compressão em série, sem resfriamento (desde que a temperatura final esteja dentro dos limites aceitáveis).

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Cilindros - lubrificados ou não Para determinar a necessidade — ou não — da lubrificação dos cilindros do compressor, os seguintes pontos são determinantes: Características do processo — a compressão lubrificada contamina o gás e alguns processos industriais dos clientes não são tolerantes a essa contaminação; nesse caso, apenas a compressão não lubrificada garante contaminação zero do gás; Velocidade média dos pistões — é uma variável que depende do curso do compressor e da sua rotação, com limites diferentes para compressão lubrificada ou não lubrificada.

Número de hastes (quantidade de cilindros) Para a determinação da quantidade de cilindros do compressor, os seguintes pontos são determinantes: Volumes efetivos — baixas pressões normalmente requerem um curso maior dos pistões, sendo que o limite de diâmetro do cilindro em relação à carcaça do compressor determina o uso (ou não) de mais de um cilindro por estágio de compressão; Número de estágios de compressão — os fabricantes com tecnologia atualizada conseguem montar até três estágios de compressão em um único cilindro;

Controle de capacidade — O controle por steps (0%, 25%, 50%, 75%, 100%) depende do número de efeitos por estágio de compressão que se pode descarregar; requisitos específicos do cliente impactam na quantidade de cilindros do compressor; Otimização do ‘size’ do compressor — quanto menor o número de cilindros, menor será o custo do investimento e o posterior custo de manutenção (menos peças sobressalentes).

• Ganho de produção devido ao preciso controle de temperatura; • Segurança física e de operação; • Disponibilidade da planta (não para); • Diminui custo de instalação, devido à montagem na horizontal; • Longa vida útil.

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engeworld | março 2014 | 27

BR

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Compressor alternativo, horizontal, com quatro cilindros

Forma construtiva Para a determinação da forma construtiva do compressor, os seguintes pontos são determinantes: Características do gás • Compressores horizontais são recomendados para gases com maior possibilidade de condensação — o posicionamento da válvula de descarga otimiza a eliminação dos condensados, minimizando ao máximo o risco da ocorrência de calço hidráulico; • Compressores verticais são recomendados para gases supersecos, por eliminar o componente de peso próprio que impacta no nível de desgaste dos anéis Local da instalação • Compressores verticais, em decorrência das cargas verticais, requerem fundação mais elaborada; entretanto, requerem menos espaço que os compressores horizontais; 28 | engeworld | março 2014

• Compressores em “V” ou em “W” são uma solução interessante tanto no quesito espaço como no quesito fundação (em virtude de permitirem melhor distribuição das cargas).

‘Modelo’ do compressor Para determinar o “modelo” do compressor, os seguintes pontos são determinantes: Carga nas hastes — a carga na has-

te é decorrente da área e do diferencial de pressão do pistão (e não da razão de compressão) — cada fabricante possui modelos específicos projetados considerando não só a carga nas hastes como também todos os outros; Parâmetros de projeto termodinâmico e mecânico; Número de hastes e forma construtiva — as variadas configurações determinam as limitações quanto ao numero de cilindros; Rotações máximas: a velocidade média do pistão é função da rotação e do curso dos pistões, sendo que o curso dos pistões normalmente é em função do tamanho da carcaça do compressor; baixas rotações requerem cursos maiores, levando então à utilização de carcaças de maior porte; O dimensionamento do frame, virabrequim, mancais, hastes e pistões é crítico — pressões elevadas significam solicitações severas nesses itens e exigem do fabricante do compressor uma escolha perfeita dos materiais a serem utilizados.

Cuidados especiais em seus projetos, nos tratamentos térmicos e na análise do estresse a que são submetidas essas peças;

Pontos que requerem igual atenção são: Sistema de selagem (com os dispositivos de vent e purga); Sistema de lubrificação da máquina, com unidades de lubrificação (geralmente montadas em base metálica separada) contendo bomba de lubrificação auxiliar (a principal, geralmente é eixo-acionada, montada diretamente na carcaça do compressor), filtros de óleo, resfriadores de óleo (a água ou a ar), instrumentação, tubulações, válvulas, etc., se encarregam da lubrificação do chamado motion work; Sistema de água de resfriamento dos cilindros, com unidades também geralmente montadas em base metálica separada, contendo as bombas de água, resfriadores, instrumentação, tubulações, válvulas, etc.

Complexidade do fornecimento O fornecimento de uma unidade compressora utilizando compressores alternativos exige do fabricante, além da tecnologia do produto, domínio completo das diversas disciplinas de engenharia envolvidas num fornecimento como esse: mecânica, elétrica, eletrônica, tubulação, análise torsional, estudos acústicos bem como o fornecimento de informações específicas para as obras civis (plano de cargas na fundação).

O dimensionamento das garrafas de pulsação, trocadores de calor (resfriadores), é igualmente crítico. Da mesma forma, o acionador (motor elétrico — síncrono ou de indução, ou motor a gás), acoplamento ao compressor, definição do controle de capacidade e da lógica de controle da máquina são itens de significativa criticidade.

Para um capítulo à parte nos forne-

O dimensionamento das garrafas de pulsação, trocadores de calor (resfriadores), é igualmente crítico cimentos, listam-se estes itens: painéis de controle com controladores lógicos programáveis (PLCs) dedicados (“conversando” com o sistema supervisório da unidade); fontes de alimentação com inúmeras redundâncias, repetições de sinais e outros requisitos; sistemas contínuos de controle de capacidade; e sistema de monitoramento.

Requisitos severos de controle de qualidade, inspeção, testes, diligenciamento por parte do cliente ou empresa de engenharia envolvida, bem como a emissão de documentação, manuais e data-books também são comuns nesta atividade.

Considerações finais Os riscos técnicos inerentes à compressão de gases, somados à demanda de confiabilidade, segurança e performance nos sistemas de compressão que serão o “coração” das unidades de processo do cliente, são sempre um desafio ímpar aos fornecedores de compressores de pistão e exigem deles a adequada capacitação tecnológica para esse tipo de fornecimento.

Cabe ao produtor não somente fornecer um compressor, mas também uma unidade de compressão completa que proverá a solução técnica adequada ao requisito operacional do cliente.

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analítica

artigo

Cromatografia aplicada ao refino de petróleo Leonardo Yuji Noguchi Bacharel em química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp).

Atualmente é especialista de Produto na Pensalab Equipamentos Industriais, atuando como responsável pelas linhas de produtos de Cromatografia Gasosa e Análise Elementar

Daniel Marcucci Kazakevicius Bacharel em química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp).

Pós-graduado em finanças e marketing pela Fundação Getúlio Vargas. Atualmente é gerente de Produto na Pensalab Equipamentos Industriais, atuando no gerenciamento da pré e pósvenda de todas as linhas de equipamentos representadas pela empresa

A

cromatografia é uma técnica analítica amplamente utilizada nos mais diversos tipos de laboratórios de análises.

Por se tratar de uma análise tanto quantitativa como qualitativa, pode ser utilizada para controle de qualidade e para pesquisa e desenvolvimento. Os dois tipos mais difundidos de cromatografia na área analítica são a cromatografia gasosa e a cromatografia líquida. Na indústria petroquímica e de petróleo e derivados, prefere-se a cromatografia gasosa, sendo que suas aplicações já estão amplamente fundamentadas para certificação de produto.

A cromatografia gasosa se baseia na força de interação entre os componentes da amostra na fase móvel e a fase estacionária da coluna analítica. Quanto maior

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a interação desses componentes com a fase estacionária, maior será o tempo em que eles ficarão retidos no sistema. A fase móvel deve ser um gás inerte, evitando que haja reação com o tipo de amostra a ser analisada e com o material da coluna cromatográfica. As fases estacionárias podem ser sólidas ou líquidas, sendo que comumente a cromatografia gasosa normal, em colunas empacotadas, utiliza a fase estacionária sólida, enquanto a cromatografia gasosa de alta resolução, com colunas capilares, utiliza a fase estacionária líquida.

As principais interações analito-fase estacionária que podemos citar são: adsorção, partição, troca iônica e afinidade.

Essas interações são totalmente dependentes do tipo de componente a ser analisado e a fase estacionária utilizada. Por exemplo, uma coluna apolar não tem

capacidade de separar bem compostos polares, como álcoois.

Sua aplicabilidade na área de petróleo ocorre desde os produtos mais leves, como gás natural, até os mais pesados, como petróleo cru e resíduos de destilação, englobando todos os produtos e subprodutos obtidos do refino do petróleo.

Para algumas aplicações, a cromatografia gasosa é também similar a uma destilação fracionada, devido a ambos os processos separarem os componentes de uma mistura primariamente baseando-se em diferentes pontos de ebulição, ou pressões de vapor dos componentes da amostra. Entretanto, a destilação fracionada é normalmente utilizada na separação de componentes de uma mistura em grande escala, enquanto a cromatografia gasosa pode ser aplicada numa escala muito menor, usualmente em microescala.

Para a técnica de separação em função do ponto de ebulição utilizando cromatografia gasosa, para amostras de petróleo e derivados, dá-se o nome de destilação simulada.

Entre os diversos tipos de destilação simulada, a destilação simulada de alta temperatura (SIMDIS HT) é uma das técnicas mais frequentemente utilizadas para determinar a faixa de ponto de ebulição de todo o petróleo. A precisão de dados para essa análise desempenha papel fundamental na determinação do valor do produto e é uma excelente ferramenta para tomadas de decisão durante o processo de refino a fim de melhorar os rendimentos e também para aumentar a qualidade do produto final.

Não é segredo que os mais valiosos cortes do petróleo estão presentes em sua parte leve, onde, principalmente,

gasolina, querosene, diesel e QAV são obtidos. Esses produtos “essenciais” desempenham papel vital na economia mundial — o custo envolvido na produção deles pode variar imensamente, dependendo da origem desse petróleo.

A análise precisa de amostras de petróleo é um desafio. Veja por quê.

1. As amostras geralmente têm uma faixa de ponto de ebulição muito ampla (<100°C a > 750°C) 2. Faixas de gravidade API de leves a pesados 3. Viscosidade da amostra A fim de estimar e quantificar a quantidade desses produtos presentes no petróleo, o SIMDIS HT é um dos métodos preferidos. É uma técnica que requer o mínimo envolvimento do operador e uma quantidade muito pequena de amostra, quando comparada com outras técnicas para determinação da distribuição de ponto de ebulição. Além disso, a

típica alta precisão e exatidão associada aos métodos de cromatografia gasosa tornam o SIMDIS HT o melhor método de avaliação, para as refinarias, da faixa de ebulição de seu petróleo.

Atualmente, existem vários métodos SIMDIS disponíveis amplamente utilizados para determinação de ponto de ebulição, como os métodos ASTM D3710, D7096, D2887, D6352, D7500 e D7169. O método que mais nos referenciamos aqui é a ASTM D7169, que tem uma faixa de ebulição de 36°C a 720°C, que cobre a faixa de n-Alcanos de C5 a C100. Essa faixa é a região em que a maioria dos produtos desejados entra em ebulição. Materiais eluindo acima de C100 podem ser estimados utilizando o cálculo de resíduo, que envolve a relação entre fatores de resposta da amostra sendo analisada e um gasóleo de referência conhecido.

Nos métodos SIMDIS HT aceitos, um dos pontos críticos de atenção para analisar petróleos com comengeworld | março 2014 | 31

ponentes leves é o efeito de quenching (coeluição) do solvente — normalmente CS2 – influenciando o sinal de resposta do FID na primeira parte do cromatograma. Essa perturbação, causada pela coeluição do pico de CS2 junto com outros componentes leves naquela região, provoca uma leitura ligeiramente enviesada nos valores de ponto de ebulição calculados no resultado. Esse efeito é bem documentado, entendido e também conhecido por causar precisão analítica mais baixa, quando analisado somente pelo SIMDIS HT, naquela parte específica dos dados de ponto de ebulição de amostras de petróleo.

Uma das grandes vantagens no nível operacional dessa técnica — além da melhor precisão dos resultados — é que os laboratórios não precisam utilizar nenhum resfriamento criogênico no SIMDIS HT para atingir esses resultados.

Esse é um custo adicional de operação e, às vezes, até mesmo um problema de logística (em lugares remotos) que podem ser eliminados. Ter um sistema capaz de separar os componentes leves sem utilização de criogenia é uma das vantagens oferecidas por essa técnica quando com-

binados o DHA-FE e SIMDIS HT. A fim de validar essa capacidade de fusão, um ensaio interlaboratorial foi organizado. Cerca de treze laboratórios utilizando o SIMDIS HT e por volta de dez laboratórios utilizando o DHA-FE foram envolvidos. A comparação dos dados de ponto de ebulição e de precisão dos métodos estabelecidos claramente mostra os resultados melhorados do método DHA-FE sobre o SIMDIS HT. O ponto de fusão utilizado para essas análises foi 150°C, o equivalente ao C9.

Atualmente, existem vários métodos SIMDIS disponíveis amplamente utilizados para determinação de ponto de ebulição Para obter melhor precisão nos resultados, comitês de padronização estão adotando novos métodos que utilizam a fusão dos dados obtidos da Análise Detalhada de Hidrocarbonetos Front-End (DHA-FE) com os resultados da análise de um SIMDIS HT. A ASTM D7900 — que é equivalente à IP 601 — e ASTM D7169 são exemplos que descrevem esse processo. Dados obtidos do DHA de C1 até C9 são fundidos por um software específico com os dados da análise de > C9 do SIMDIS HT para obter uma curva única de faixa de ponto de ebulição para todo o petróleo, com precisão e exatidão melhoradas.

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Figura 1. Comparação do SIMDIS HT com DHA-FE — distribuição do ponto de ebulição. Amostra de Petróleo típica. Dados obtidos do estudo interlaboratorial.

Figura 2. Comparação do SIMDIS HT com DHA-FE — Precisão do método. Amostra de Petróleo típica. Dados obtidos do estudo interlaboratorial.

elétrica

artigo

Um panorama sobre geradores síncronos David Maia da Silva Formado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas. Engenheiro de Produtos. GE Power Conversion Campinas

A

transformação, o armazenamento e a transmissão de energia são desafios antigos da engenharia. Um método eficaz para transmissão de energia controlada, por centenas e até milhares de quilômetros, é através das redes de transmissão de energia elétrica. A rede de transmissão de energia elétrica brasileira tem mais de 107 mil km de extensão para distribuir os 125 GW de potência instalada, conforme dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) em setembro de 2013[1].

Apesar de parecer suficiente, o crescimento do País impulsiona a crescente demanda de energia elétrica. O setor está sendo guiado para a diversificação da matriz de geração energética, que hoje depende imensamente das usinas hidrelétricas.

No Brasil, em quase sua absoluta totalidade, os alternadores estão envolvidos na transformação de energias. O mais utilizado atualmente é o síncrono. Conhecer o gerador e suas proteções pode significar vantagens competitivas para as empresas de engenharia e para seus clientes na hora de redigir suas especificações.

Os alternadores são compostos das seguintes partes: estator, caixa de ligação e caixas de acessórios, rotor (parte rotativa), carcaça, mancais e trocadores de calor. O princípio de funcionamento do gerador síncrono se baseia na Lei de Fa-

raday, a qual diz que a variação do campo magnético em um circuito fechado induz uma corrente elétrica. O campo magnético é gerado no rotor. As bobinas do estator formam o circuito para a geração do campo elétrico.

O estator é composto por lâminas e bobinas. As lâminas são feitas de aço silicioso e são revestidas de verniz. Dependendo da classificação do verniz, ele suporta temperaturas mais elevadas, permitindo futuras manutenções na bobina e, em alguns casos, o aumento de potência nas máquinas com a utilização de novas tecnologias

de isolação. As lâminas são estampadas e empilhadas, formando um pacote. As bobinas devem ser rigorosamente isoladas, tratadas e testadas para assegurar a qualidade e a vida útil do produto. É necessário isolar as bobinas para controlar o circuito da corrente. Como as lâminas são feitas de materiais condutores, uma eventual falha na isolação faz com que a corrente circule entre a bobina e o terra, danificando severamente o gerador.

O processo de tratamento da bobina tem como objetivo, além de garantir a isolação, reduzir os espaços de ar engeworld | março 2014 | 33

que surgem entre as espiras da bobina, entre as bobinas entre si e entre a bobina e as lâminas. Quando uma diferença de potencial aparece entre essa lacuna de ar, pequenas descargas ocorrem, danificando lentamente a isolação e diminuindo a vida útil da máquina. Essas descargas parciais são maiores quanto maior for a tensão do gerador. A temperatura entre as bobinas no interior da ranhura é considerada o ponto mais quente dos geradores e, frequentemente, é monitorada por detectores de temperatura por resistência (DTRs). Essas temperaturas são estipuladas por normas que norteiam e padronizam o segmento: norma americana — Nem MG1 (National Electrical Manufacturers Associations); europeia — IEC 60034; ou nacional — ABNT 60034. A elevação da temperatura no ponto mais quente deve ser limitada e controlada, pois o seu aumento indiscriminado diminui a vida útil do enrolamento da máquina.

Os terminais dos arranjos das bobinas são levados à caixa de ligação principal.

Nessa caixa ou num cubículo separado, podem ser instalados capacitores e para-raios para proteção contra pequenos e grandes surtos e transformadores de 34 | engeworld | março 2014

corrente, para medição de fugas de corrente para a massa. Também pode ser instalado um equipamento que mede as descargas parciais e fornece dados suficientes para análise da condição de vida da bobina, auxiliando na manutenção preditiva.

O rotor do gerador síncrono pode ser de polos lisos ou de polos salientes. O de polos lisos é empregado frequentemente em máquinas com rotações elevadas, acima de 2.500 rpm. Sua forma construtiva se assemelha ao estator — bobinas inseridas em ranhuras nas lâminas. O rotor de polos salientes pode ter polos laminados ou maciços, dependendo dos esforços mecânicos gerados nos polos em função da rotação. As bobinas do rotor de polos salientes são enroladas ao redor de cada polo. Como a tensão aplicada nas bobinas do rotor é geralmente de dez a cem vezes menor que a tensão gerada, não se faz necessário um sistema de isolamento tão robusto quanto ao do estator.

Para se gerar os polos magnéticos através das bobinas do rotor, aplica-se tensão contínua controlada nas bobinas.

A tensão pode ser aplicada por meio de contatos físicos feitos através de escovas condutivas. Estas deslizam em pistas iso-

ladas e também condutivas instaladas no eixo. Dessas pistas saem conexões para a bobina do rotor. Essa tecnologia é conhecida como excitatriz estática e, por exigir constante manutenção das escovas condutivas, são preteridas em relação ao método da excitatriz dinâmica, ou também conhecida como brushless. A excitatriz brushless é basicamente um microgerador de corrente alternada que é retificada com os componentes eletrônicos adequados instalados no eixo do gerador.

As carcaças são projetadas para garantir que o sistema tenha amplitudes de vibração reduzidas, pois vibração elevada pode reduzir o tempo de vida útil dos componentes. Limites para a vibração da carcaça, os pontos de fixação da carcaça na fundação e a altura da ponta do eixo também são guiados pelas normas técnicas pertinentes.

Dependendo das características do projeto, os mancais podem ser instalados em pedestais ou na própria tampa do motor. A tampa do motor pode ser de simples fechamento ou pode conter o mancal. Para isso, deve ser projetada para suportar o peso do rotor e eventuais esforços axiais ou empuxos.

Para que o eixo possa girar com o mínimo de atrito possível, são utilizados mancais. Os mancais empregados em geradores são de deslizamento (mancais de bucha) ou de rolamento. Mancais de deslizamento utilizam óleo para a lubrificação, redução de atrito e troca de calor, enquanto os de rolamento podem utilizar óleo ou graxa. Os mancais de bucha são geralmente preferidos, pois garantem vida útil prolongada e reduzida necessidade de manutenção.

A temperatura do colo do mancal e a vibração são geralmente monitoradas para a realização de manutenções corretivas e

preditivas. Esses limites são também estipulados pelas normas.

Dependendo do tipo do ambiente em que os geradores são instalados, ele precisará de determinadas proteções — desde contra intempéries até contra ambientes explosivos. As normas que orientam o setor para máquinas instaladas em ambientes explosivos são a NEC (The National Electrical Code) nos Estados Unidos; a IEC 60079 na Europa; e a ABNT 60079 no Brasil. Quando se especificam máquinas totalmente fechadas, o sistema de troca de calor é prejudicado, implicando soluções mais dispendiosas para garantir o desempenho da máquina.

São utilizados então trocadores de calor para melhorar a troca térmica. A maioria

AF_023_AN_Cordeiro_EW_01_Aprov.pdf

1

12/12/12

das soluções para as trocas térmicas está baseada no trocador ar/água e no trocador ar/ar. A configuração do trocador ar/água cria um fluxo de ar isolado no interior da máquina e uma tubulação de água passa entre esse fluxo isolado retirando calor do circuito. O trocador ar/ ar tem princípio semelhante, porém, ao invés de passar água para retirar o calor do circuito interno, um fluxo de ar passa pelos tubos. Esse fluxo de ar pode ser gerado por ventiladores independentes, também conhecidos como sopradores ou blowers, ou ventiladores acoplados ao rotor do gerador.

A previsão para o mercado de geradores síncronos é positiva para os próximos anos frente à demanda crescente de 16:11

energia elétrica. Atualmente, o consumo nacional per capita é de 2,3 mil kWh. A previsão é que esse consumo atinga 4 mil kWh em 2024, ainda muito abaixo do consumo médio de 6,8 kWh per capita da Europa e dos 14 mil kWh dos EUA [2].

O conhecimento das partes dos geradores síncronos, os mais amplamente utilizados atualmente, é fundamental para sua correta especificação, impactando nos custos e nos benefícios. http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/Z_ IG_Set_2013_v5.pdf. Visitado em 14/02/2014 [2] http://www.amcham.com.br/gestao-empresarial/noticias/brasil-precisa-diversificar-fontes-energeticas-diz-zimmermann visitado em 14/02/2014 [1]

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coluna qualidade Delineamento de experimentos Uma ferramenta fundamental no desenvolvimento de projetos

N

o meu último artigo, escrevi sobre a filosofia do off-line quality control, que reúne um conjunto de atividades a serem desenvolvidas durante as etapas de projeto do produto e projeto do respectivo processo de manufatura.

Mencionei também Genichi Taguchi, engenheiro e estatístico japonês, como um dos grandes responsáveis pela divulgação dessa filosofia e destaquei as três etapas por ele estruturadas na implementação do off-line quality control: projeto de sistema; projeto de parâmetros; e projeto de tolerâncias.

No desenvolvimento das duas últimas etapas — projeto de parâmetros e projeto de tolerâncias, o delineamento de experimentos é uma ferramenta fundamental. É dela que vamos falar hoje.

De forma simples, podemos definir o delineamento de experimentos como uma ferramenta que permite a realização de um conjunto planejado, balanceado e estruturado de experimentos, por meio dos quais podemos identificar: Quais dentre os fatores ou variáveis testados realmente influenciam de forma significativa a variável resposta; Como cada fator identificado como significativo influencia a variável resposta; Se existem interações entre um ou mais dos fatores testados, ou seja, se a 36 | engeworld | março 2014

forma como um dado fator influencia a variável resposta depende de outro fator.

Suponha que você se encontre diante da seguinte situação: desenvolvimento do projeto de um bico para enchimento de garrafas numa linha de produção. Existem três fatores que você considera influentes na variável resposta “tempo de enchimento”, que você deseja minimizar: ∅ do pino retrator; Ângulo da face de assentamento do pino; Altura da face de contato.

Para descobrir a melhor configuração desses três parâmetros do seu projeto, você resolveu realizar um conjunto de experimentos, que consiste em testar cada um desses parâmetros em dois níveis diferentes, cuidadosamente selecionados por você de acordo com as condicionantes do projeto. Esses níveis de teste são apresentados na Tabela 1 a seguir:

Esta estrutura experimental é denominada “experimento fatorial 23”, pois envolve três fatores testados em dois níveis cada um, totalizando oito condições experimentais. A Tabela 2 a seguir apresenta as condições experimentais a serem consideradas.

Nesta tabela, a condição experimental 1(ou teste 1) foi realizada com o ∅ do pino retrator em 2,80 mm, o ângulo do cone em 45° e a altura da face de contato em 8 mm. Essa condição experimental foi executada duas vezes, produzindo tempos de enchimento iguais a 3,9 s e 4,1 s, cujo valor médio é igual a 4 s, apresentado na última coluna. O mesmo raciocínio pode ser realizado para as demais condições experimentais.

A partir desses resultados, podemos responder às seguintes questões: a) Quais entre os fatores testados são importantes na redução do tempo de enchimento? b) Existem interações importantes entre os fatores testados?

c) Quais níveis dos fatores devemos escolher?

A partir dos dados apresentados, tente obter essas respostas. Na próxima edição,

vamos desenvolver os cálculos necessários e discutir os resultados obtidos.

Boa sorte!

CONDIÇÕES EXPERIMENTAIS

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.

Somos especialistas em projetos e fabricação de TRANSFORMADORES A SECO, REATORES, UPS, RETIFICADORES/CARREGADORES DE BATERIAS E RETIFICADORES DE PROTEÇÃO CATÓDICA. Soluções de projeto específico, quanto a dimensões e peso. · Grau de proteção de IP-00 a IP-65 · Ex-n, Ex-d, Ex-p, ... · Projeto e fabricação de acordo com Órgãos Certificadores (BV, DNV, ABS, UL), entre outros.”

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engeworld | março 2014 | 37

Coluna RH Ferramenta de ‘assessment’ É ou não é uma opção de valor para quem trabalha com gestão de pessoas?

C

om certeza é uma opção de grande valor agregado. A empresa pode utilizar um processo de assessment em diversas situações. Mas, antes de entrar nesse mérito, acho importante conceituar o termo.

Assessment significa avaliação. Porém, no meio organizacional vem sendo utilizado com o conceito de gestão profissional, ou seja, avaliar competências, conhecer com eficiência e critério as pessoas e buscar autoconhecimento seja qual for o motivo da aplicação da ferramenta.

Dessa forma, o assessment é a metodologia para identificar e estudar perfis, por meio de técnicas internacionais que conduzem ao diagnóstico do potencial das pessoas. Geralmente um processo de assessment não é contratado de forma isolada — é necessário existir um projeto para caber a aplicação da ferramenta.

Atualmente, existem inumeráveis ferramentas de assessment. Fica a cargo da empresa contratar aquela que melhor se adequa ao modelo de gestão de pessoas praticado, bem como o orçamento para aquisição do melhor produto. Numa rápida pesquisa em ferramentas de busca da Internet, tem-se um boa lista de empresas que prestam esse serviço. Por questões éticas, não farei qualquer menção a nomes de ferramentas ou fornecedores, mas vou dar duas dicas que, creio, são importantes para o primeiro passo de contratação: pedir indicação de grandes empresas e verificar se a ferramenta é certificada por órgãos de 38 | engeworld | março 2014

qualidade com escritório no Brasil. Sobre este último ponto mencionado, chamo a sua atenção para várias dúvidas que podem surgir ao longo do caminho. Por isso, você deverá ter facilmente contatos em mãos para recorrer.

Falando mais claramente, o processo de assessment consiste em entrevistas com os avaliados, aplicação da ferramenta online ou em formulário impresso e prática devolutiva. Existem vários motivos para você aplicar uma ferramenta de assessment. Entre eles, os mais indicados são: 1) Processo de seleção de candidatos — Ajuda a filtrar os candidatos, localizando com maior precisão os finalistas que estão mais próximos do perfil comportamental desejado; 2) Promoção de cargo — Permite ao gestor entender qual candidato interno (funcionário) está mais próximo da posição em aberto, principalmente se for um posto de liderança, em que as competên-

cias exigidas são críticas; 3) Processos de coaching — Poderá acontecer dentro ou fora de um ambiente corporativo, mas seja qual for, é importante para a pessoa se conhecer melhor e a empresa poder realizar uma orientação profissional mais assertiva.

Além desses, você também pode conduzir um processo de feedback de desempenho, somando os resultados de um assessment para nortear os seus dizeres com maior clareza e objetividade. Hoje em dia, muitas empresas utilizam essa prática, pois acreditam trazer benefícios relevantes — como, por exemplo, colher informações mais precisas das pessoas — e que fazem maior sentido no dia a dia, além de ter um dado mensurável em que se apoiar para tornar objetivo processos que por vezes podem parecer subjetivos e pessoais.

Realmente, é interessante contratar um processo de assessment, mas chamo aten-

ção para alguns cuidados: “Santo de casa não faz milagres” — Prefira contratar uma consultoria para fazer o trabalho (como os empregados estão viciados com a cultura da empresa, eles podem interferir negativamente no resultado dos trabalhos); Ferramenta de assessment não é teste psicológico — As ferramentas avaliam o sujeito de acordo com o momento atual e seguem uma base estatística de respostas (sempre coerentes com a razão de ser de cada um). Um teste psicológico avaliará a estrutura da pessoa. Assim, tome cuidado com a razão pela qual você precisa de um ou outro instrumento; Contrate a ferramenta com um bom

pós-venda — Ou seja, não faça um curso e já se sinta pronto para aplicar em qualquer pessoa. Nas primeiras vezes, procure o consultor e tire todas as dúvidas que forem necessárias para prosseguir no trabalho com confiança.

Por fim, analise com critério o cenário e utilize um processo de assessment de forma ética e coerente, principalmente oferecendo aos avaliados uma entrevista devolutiva, informando os principais resultados obtidos por meio da ferramenta.

Em minha experiência profissional, pude conhecer algumas ferramentas e vivenciar inúmeras experiências positivas. Por isso, recomendo o assessment de olhos fechados.

Boa sorte!

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.

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coluna segurança Os impactos da nova ‘Norma Regulamentadora NR-12’ para máquinas e equipamentos

A

nova Norma Regulamentadora NR-12 — Segurança no trabalho em máquinas e equipamentos está em vigor desde dezembro de 2010 e tem como foco reduzir os acidentes com trabalhadores e usuários de equipamentos industriais.

A norma traz informações e conceitos já consagrados em segurança de máquinas, estendendo essa visão desde o projeto até o seu sucateamento.

O objetivo é ter em médio prazo máquinas e equipamentos realmente seguros, com informações mínimas para que sejam projetados e construídos de forma segura desde o transporte, utilização e manutenção, até o descarte. Ao mesmo tempo, a norma traz medidas para adequação das máquinas que já estão em utilização há alguns anos, além de apontar a necessidade de informação e capacitação dos trabalhadores, com explicações mais claras sobre o que é necessário, formulando um conceito de atualização contínua, o que a diferencia da antiga versão.

A norma trabalha com o conceito de falha segura, ou seja, qualquer que for a falha no sistema, o equipamento deve ficar em situação segura, que não coloque

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em risco os trabalhadores envolvidos na sua operação. Um dos exemplos que podem ser citados é o das chaves de segurança com bloqueio intertravadas instaladas em algumas máquinas. Sua função é atuar no momento em que ocorrer uma anormalidade no funcionamento do equipamento.

Outro forte impacto da norma é na elaboração de projetos, pois ela direciona para a utilização da análise de riscos e especificações técnicas para os fornecedores, com controle de toda a documentação e, principalmente, o planejamento tanto de manutenção, como do processo produtivo, com o treinamento do pessoal envolvido.

A maioria das indústrias está trabalhando há anos com seus equipamentos e máquinas do processo produtivo sem proteções de segurança do trabalhador e usuários, ainda com conceitos antigos de segurança. Isso produzirá impacto significativo no quesito investimentos para adequação do local de trabalho às exigências da nova NR-12.

Com a necessidade de adequação, é inevitável que custos sejam gerados para que as máquinas fiquem em conformidade e para que os produtos estejam prontos para serem comercializados. Porém, esses gastos para adequação, capacitação e manutenção dos equipamentos podem ser encarados como investimen-

tos, pois reduzem a quantidade de sinistros, afastamentos, ações judiciais e indenizações para acidentados, entre outros.

O segundo impacto levantado pelas empresas é a perda de produtividade, pois alegam que as máquinas do processo produtivo e equipamentos industriais ficam restritos a algumas operações. O que as empresas não consideram é que, após as adequações, haverá ganho de produtividade ao tratarmos de questões como motivação do funcionário. Ao se sentir cuidado há redução na rotatividade, com diminuição dos pedidos de demissão, podendo assim investir mais nos empregados. Uma boa adequação nos requisitos de ergonomia também gera ganhos para a empresa, devido à redução dos afastamentos por doenças do trabalho. Por meio de um bom estudo de leiaute, em conjunto com as exigências da norma, pode-se dar velocidade ao processo produtivo.

O prazo legal para adequação à norma venceu em dezembro de 2012 e essa regra vale para quem fabrica, reforma ou utiliza máquinas e equipamentos. O impacto quanto ao descumprimento dessas observações pode resultar em notificação, autuação, interdição/embargo e penalidades de máquina/equipamento específico ou de todo o parque industrial.

Abaixo listamos alguns tipos de dispositivos de segurança: Proteção tipo barreira — Trata-se do tipo de anteparo que se interpõe entre o perigo e o operador, que permanece estático de modo a garantir a segurança exigida. Esse tipo de proteção é empregado quando não há necessidade

O prazo legal para adequação à norma venceu em dezembro de 2012 e vale para quem fabrica, reforma ou utiliza máquinas e equipamentos de intervenção operacional do operador na parte interna da máquina. Pode ser fixa ou móvel.

Proteção fixa — É o tipo de barreira posicionada e fixada na máquina por meio de parafusos, dado que sua remoção pode ser necessária para serviços de reparo, lubrificação ou limpeza.

Proteção móvel — É o tipo de barreira que se movimenta em dado momento da operação e se interpõe entre o operador e a zona de perigo, impedindo o alcance do ponto perigoso durante o período crítico da operação. É aplicada em operações que requerem abertura da área de perigo a cada ciclo operacional da máquina.

Comando bimanual — Esse tipo de segurança tem aplicação ampla em prensas mecânicas, hidráulicas e pren-

sas pneumáticas da indústria calçadista.

Com funcionamento mecânico, eletromecânico ou ainda mais complexo, como o de monitoramento eletrônico dos botões de acionamento, o objetivo é o mesmo em todas as aplicações: manter as mãos do operador ocupadas e fora da área de perigo durante a etapa da operação considerada crítica do ponto de vista da segurança.

Intertravamento elétrico — Bloqueio de fontes de energia — É um sistema que corta a energia elétrica e interrompe o ciclo da máquina ou outro equipamento pela abertura de um microinterruptor instalado estrategicamente. O exemplo mais comum talvez seja o da porta de elevadores, que interrompe o circuito elétrico quando se abre a porta e restabelece a energia quando a porta volta ser fechada Proteção sensitiva — Sistema composto por sensores óptico-eletrônicos que consistem em emissores e receptores de radiação infravermelha (invisíveis) que formam barreiras ou cortinas, conforme o que vai ser protegido. A finalidade é impedir que pessoas entrem em certos recintos com equipamentos ligados ou que mãos ou dedos sejam introduzidos em pontos perigosos com a máquina ou outro equipamento em movimento.

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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entrevista Perfil da energia eólica no Brasil

N

o dia 5 de fevereiro, um apagão atingiu partes das regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil. Embora o secretário-executivo do Ministério de Minas e Energia, Márcio Zimmermann, tenha rechaçado qualquer relação entre o apagão e a queda no nível dos reservatórios de água das regiões Sul e Sudeste, especialistas por todo o País têm alertado para a necessidade urgente de diversificação da matriz energética nacional, hoje altamente dependente das usinas hidrelétricas e, em casos de emergência, das termelétricas.

Dentre as opções para diversificação da matriz, está a energia eólica, considerada uma das mais limpas atualmente. Segundo artigo publicado pela Deutsche Welle na mesma semana, o preço da energia eólica tem sido equivalente a pequenas centrais 42 | engeworld | março 2014

hidrelétricas (PCHs) nos últimos leilões promovidos pelo governo; apesar disso, ela corresponde a menos de 2% da matriz energética brasileira.

Buscando conhecer mais sobre essa energia e seu potencial no País, a Engeworld conversou com o engenheiro mecânico Eduardo Nosé Tavares, sócio-diretor da GWind Soluções Eólicas e atuante desde 2000 em operações industriais para energia eólica, que lista as características necessárias para a instalação de parques eólicos, aponta as regiões do País com maior potencial para aproveitamento dessa energia e explica por que o uso dos ventos para geração de eletricidade no Brasil ainda é muito menor do que poderia ser.

ENGEWORLD - Qual a potência instalada de energia eólica no Brasil atualmente?

TAVARES — Atualmente, a potência instalada no Brasil está em torno de 3500 MW, sendo que temos 1.200 MW instalados em condições de operar. Porém, essa potência está sendo desperdiçada e paga pelos cofres públicos, pois ainda não foram feitas as linhas de transmissão para o aproveitamento dessa energia.

ENGEWORLD - Há potencial para aumento do uso de energia eólica no País?

TAVARES — Sim, existe um potencial muito grande no País. O potencial brasileiro é enorme e pode-se dizer que, numa situação hipotética, os Estados do Ceará ou da Bahia poderiam, isoladamente, suprir o Brasil inteiro com energia elétrica a partir dos ventos. No entanto, existem algumas dificuldades, tais como transmissão e distância da geração para os locais de consumo, bem como sazonalidade

Soluções para Ferrugem e periodicidade, entre outros. Como exemplo de sazonalidade, no Ceará, entre fevereiro e abril, a intensidade dos ventos diminui consideravelmente. No caso da periodicidade, há locais em que o vento tem uma direção predominante, mas seu sentido se inverte duas vezes ao dia — um exemplo disso são as chamadas brisas. Nessa fase de inversão, a intensidade do vento chega praticamente a zerar.

O potencial brasileiro é enorme e pode-se dizer que, numa situação hipotética, os Estados do Ceará ou da Bahia poderiam, isoladamente, suprir o Brasil inteiro Essas características acima citadas são fatores que limitam a energia eólica como fonte principal de energia. Ainda assim, a energia eólica poderia participar com até 30% da matriz energética brasileira. Hoje, ela representa menos de 2%. Para fins de comparação, na Dinamarca, essa fonte energética corresponde a mais de 35% de sua matriz e já chegou a produzir 55% da energia num determinado período.

ENGEWORLD — Todas as regiões do Brasil têm potencial para instalação de parques eólicos?

TAVARES — Não. Existem locais privi-

legiados, onde há ventos de boa qualidade. Vento de boa qualidade é aquele que apresenta características constantes como já explicado antes: intensidade, periodicidade, sazonalidade, direção preferencial (constância na direção), ventos que não estejam próximos às rotas migratórias de pássaros. Deve-se levar em conta, ainda, a turbulência resultante do relevo do solo ao redor do parque eólico.

Outro aspecto a ser considerado é a densidade do ar na região: quanto maior a altura em relação ao nível do mar, menor será seu potencial eólico, necessitando de maior área de varredura das pás.

ENGEWORLD — Quais são as regiões com maior potencial de geração de energia eólica?

TAVARES — Os bons ventos encontram-se concentrados no litoral do Nordeste Setentrional; na região que une o Norte de Minas Gerais e o interior da Bahia; Norte do Rio de Janeiro; e parte dos Estados do Espírito Santo, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. ENGEWORLD — Que tipos de turbinas e hélices seriam mais adequados para cada região do Brasil?

TAVARES — As turbinas eólicas evoluíram muito tecnologicamente nos últimos anos. Essa evolução também se deu no tamanho e na potência das turbinas. Há quinze anos, a maioria das turbinas estava na faixa de 1 MW. Hoje, elas já estão concentradas na faixa de 2 a 3 MW — e existem turbinas em funcionamento com 5 MW. Esse crescimento no tamanho se deu em função do custo por MW gerado, sendo que as turbinas maiores se mostraram cada vez mais competitivas. Um fator que limita

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TAVARES — A energia eólica é intermitente. Para assegurar o abastecimento energético de uma região em que haja uso de energia eólica, é necessário montar uma matriz energética combinada, associada a outras fontes energéticas. O Brasil, vale destacar, é um país com condições perfeitas para essa matriz combinada, tendo bom potencial em diversas fontes de energia, das grandes e pequenas centrais hidrelétricas ao aproveitamento do bagaço de cana-de-açúcar e outras fontes de biomassa, energia solar e termelétrica a gás, entre outras.

o tamanho — e, consequentemente, a potência dessas turbinas — é o logístico, pois uma turbina de 3 MW usa pás de comprimento na ordem de 60 m. O transporte dessas pás já se torna um desafio logístico. Nas regiões com deficiência de boas estradas e estradas muito sinuosas, as turbinas menores (com 1,5 a 2 MW) ainda são as mais viáveis.

Há alguns anos, os ventos eram classificados simplesmente como classes 1, 2 e 3, o que determinava o desenho das pás a serem usadas nas regiões. Hoje, esse estudo é muito mais preciso e as pás são muito mais customizadas para cada região, levando-se em conta uma série de outros dados que permitem dimensionamento mais adequado para cada par44 | engeworld | março 2014

que eólico. Se observarmos um pouco, podemos concluir que é mais difícil dimensionar o perfil aerodinâmico de uma pá do que uma asa de avião, pois a velocidade de deslocamento na asa é constante em todo bordo da asa e, no caso da pá, ela aumenta com o crescimento do raio.

Com relação às turbinas e pás, cada fabricante tem os seus critérios para selecionar e customizar seus produtos e atender da melhor forma aos requisitos do parque eólico.

ENGEWORLD — A energia eólica é considerada constante ou intermitente? Como garantir o abastecimento energético com essa energia?

ENGEWORLD — Considerando-se as vantagens e desvantagens da energia eólica, o crescimento dessa fonte na matriz energética brasileira é recomendável?

TAVARES — Eu considero o crescimento da energia eólica extremamente desejável e recomendável, pois é uma das energias mais limpas que existe hoje, juntamente com a solar. A energia solar, contudo, ainda é muito cara; a eólica, por sua vez, já foi cara, mas o desenvolvimento mundial das tecnologias para seu aproveitamento, combinado com a escala de produção, tornou-a bastante competitiva: hoje, ela tem sido mais competitiva do que a biomassa nos leilões energéticos.

ENGEWORLD — Quais os principais cuidados que devem ser tomados no planejamento e instalação de um parque eólico?

TAVARES — Com relação à estratégia da instalação, os cuidados começam com a parte logística: precisa-se escolher um local onde os ventos tenham boa quali-

dade, e que esteja próximo à área em que essa energia será consumida, para evitar perdas ao longo das linhas de transmissão e o consequente encarecimento da energia. Também é necessário verificar que impacto esse parque eólico teria no meio ambiente, para evitar problemas como a poluição visual, impactos no solo e riscos para os pássaros em rota migratória, lembrando que a ponta das pás tem uma velocidade superior a 300 km/h.

Considero o crescimento da energia eólica extremamente desejável e recomendável, pois é uma das energias mais limpas que existe hoje, juntamente com a solar ENGEWORLD — Que obstáculos essa fonte de energia ainda enfrenta no Brasil?

TAVARES — O principal obstáculo é o financeiro. Embora a geração de energia eólica esteja mais barata, há um custo mais alto para instalação das turbinas eólicas em comparação com uma termelétrica a gás, por exemplo, e esse investimento acaba sendo afetado pela alta taxa de juros no Brasil e consequente necessidade de pagá-lo em um prazo muito mais curto do que em outros países. Isso

tira parte da competitividade da energia eólica em relação a outras fontes.

ENGEWORLD — Como tem sido a atuação do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa) no incentivo ao crescimento da energia eólica no País?

TAVARES — O Proinfa tem um papel fundamental no desenvolvimento da energia eólica no Brasil. Graças a ele, essa energia está crescendo. Contudo, essa velocidade de crescimento poderia ser muito maior se houvesse maior desburocratização no processo e um planejamento mais eficaz com maior aproveitamento da energia eólica gerada.

Como já dito, o exemplo disso é que boa parte da potência já se encontra instalada — as empresas responsáveis já recebem por ela, o que julgo correto, uma vez que cumpriram seus prazos —, mas a energia propriamente dita não é gerada, pois faltam linhas de transmissão.

ENGEWORLD — Quais são as perspectivas para a energia eólica no Brasil nos próximos anos? Ela deve se tornar protagonista na matriz nacional ou permanecer como uma fonte complementar?

TAVARES — Apesar de seu grande potencial no País, acredito que a energia eólica nunca será a principal fonte de energia na matriz brasileira devido às suas características, como o fato de os ventos serem uma fonte intermitente de energia. Mesmo assim, ela tem condições de crescer muito. No Brasil, há potencial para crescimento de 2 a 3 GW por ano, com facilidade, e, se depender da minha vontade e do meu entusiasmo pelo setor, cresceremos ainda mais rápido.

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gestão de projetos Pavimentando a estrada para um projeto bem sucedido

Q

uantos de nós já vivenciamos problemas em projetos? Se observarmos, notaremos que boa parte deles, senão a maioria, poderia ter sido evitada se tivéssemos informações e oportunidade de nos antecipar. O mesmo ocorre com oportunidades — quantas deixamos passar por não estarmos preparados quando aparecem? É disto que trata o gerenciamento de riscos em projetos: antever potenciais ameaças e oportunidades e definir estratégias de ação para lidar com elas.

Sabemos que a grande maioria dos problemas em projetos está relacionada ao escopo (PMI 2009), assim como, pela prática, sabemos que em projetos de engenharia civil existem altos riscos de atrasos nas entregas de matéria-prima e no absenteísmo e escassez de mão de obra. Como estar preparados para lidar com esses problemas?

Riscos são, portanto, potenciais ameaças e oportunidades no contexto dos projetos — e isso inclui aspectos técnicos, ambientais, econômicos e políticos que devem ser observados antecipadamente. Os processos de gerenciamento de riscos abrangem atividades que vão desde a identificação até a tratativa dos riscos que se tornaram problemas, além de planos de contingência para minimizar seus impactos.

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Identificação dos riscos Para realizar uma boa identificação de riscos, recomenda-se a construção de uma base histórica de informações, que nada mais é que uma estrutura que elenca os riscos mais comuns no tipo de projeto que se trabalha. A exemplo, projetos de engenharia de software sofrem muito de riscos de usabilidade, enquanto projetos de perfuração de petróleo têm grandes variações relacionadas ao terreno. Essa base histórica contextualiza o projeto por categoria, otimizando o trabalho de identificação.

Em termos práticos, a principal ferramenta que se utiliza para identificação dos riscos é a Estrutura Analítica de Riscos (EAR), que relaciona as potenciais ameaças de forma gráfica, como representado na Figura 1.

Figura 1. Estrutura Analítica de Riscos (Fonte: PMBOK)

A construção da EAR, no entanto, requer algum tempo de coleta de lições aprendidas, o que pode ser realizado, por exemplo, por meio de entrevistas com gerentes de projetos que atuaram anteriormente nesse ou naquele tipo de projeto. De posse de uma EAR, pode-se reunir a equipe do projeto específico para identificar os riscos aplicáveis e dignos de tratativa, principalmente pelo fato de as tratativas requererem orçamento específico, o que onera os projetos.

Não havendo EAR disponível, segue-se utilizando técnicas similares às de coleta de requisitos para identificar os riscos. Por exemplo:

Brainstorm — Espécie de reunião em que todos os participantes têm oportunidade de expressar suas ideias sem críticas; Entrevistas — Conversas individuais que podem ser baseadas no escopo de um projeto ou na experiência de um profissional naquele tipo de projeto; Questionário — Elaboração, distribuição e análise de questionários enviados a uma grande quantidade de pessoas que atuaram ou foram clientes de um determinado tipo de projeto; Shadowing — Acompanhamento de um profissional durante sua atuação num projeto, com o objetivo de coletar suas experiências práticas;

Workshops — Reunião de pessoas sobre um projeto ou tipo de projeto, utilizando de dinâmicas de grupo para identificação de riscos.

A identificação dos riscos se encerra quando o mediador, geralmente o gerente de projetos, entende que já possui massa crítica suficiente para prosseguir com o planejamento. Só então, deve-se caminhar para a análise qualitativa dos riscos.

Análise qualitativa dos riscos Na análise qualitativa dos riscos, deve-se examinar individualmente a proba-

bilidade e o impacto de ocorrência de cada risco. A probabilidade, que pode ser representada em escalas de porcentagem ou simplesmente por categorização (alto, médio e baixo), mostra qual a chance de ocorrência do risco. Já o impacto mostra o quanto aquele risco pode impactar o projeto em termos de tempo, custo ou qualidade e também segue o mesmo tipo de escala. É importante o uso de escalas para viabilizar o cálculo da exposição — número que representa o quanto aquele risco é importante de se acompanhar. Tem-se esse resultado com a multiplicação da probabilidade pelo impacto.

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Matriz de Riscos Impacto

1 1 2 3

1 2 3

Probabilidade 2 2 4 6

3 3 6 9

Quando se opta por utilizar escalas baseadas em categorias, da mesma forma é preciso estabelecer a matriz de riscos, facilitando o cálculo.

Matriz de Riscos Impacto

Baixo Médio Alto

Probabilidade Baixo Médio Alto Muito Baixo Baixo Médio Baixo Médio Alto Médio Alto Muito Alto

A exposição, calculada por meio da matriz de riscos, define a prioridade daquele risco para o projeto específico, ajudando o gerente de projetos a definir como distribuirá o orçamento de riscos. Por exemplo: imagine que o gerente de projetos possua um orçamento de riscos de R$ 100 mil num projeto de R$ 1 milhão. A distribuição seria feita primeiro aos riscos de exposição “muito alto”; em seguida para os riscos com exposição “alta”; e assim por diante. Tudo depende, obviamente, dos custos para tratar cada risco.

Esse tipo de análise facilita a identificação dos riscos mais prioritários, aqueles que receberão orçamento para tratativa. Todos os demais são incluídos na “lista de observação”.

Análise quantitativa dos riscos Nessa etapa utilizam-se técnicas matemáticas para auferir de forma mais acurada os impactos dos riscos, identificando o orçamento necessário, a variável mais sensível a risco e avaliar diferentes cenários. As quatro técnicas citadas no PMBOK são: 48 | engeworld | março 2014

Valor Monetário Esperado (VME) — Calcula o orçamento para as respostas aos riscos pela multiplicação entre a probabilidade e o valor necessário para tratá-lo. O somatório representa o valor do orçamento total; Análise de sensibilidade — Por meio de simulações, identificam-se quais as variáveis mais sensíveis. Por exemplo: em projetos de construções fabris, os maiores “ofensores de custos” são as linhas de produção; logo, a maior atenção deve ser dada à compra desses equipamentos, reduzindo-se assim o impacto dos prejuízos no projeto;

Árvore de decisão — Estrutura de árvore que permite a avaliação de cenários.

Por exemplo: vale mais a pena arcar com custos de recall de uma linha automotiva ou arcar com os custos das avaliações de qualidade. Para tal, inserem-se na árvore os custos e as probabilidades (VME) de cada cenário, deliberando-se uma decisão baseada nos impactos de custos; Análise de Monte Carlo — Ferramenta estatística que avalia o impacto de antecipações e atrasos nas atividades, observando-se, por exemplo, qual sequência de atividades é mais crítica num projeto, qual a probabilidade de uma atividade atrasar e, ainda, qual a probabilidade de o projeto atingir determinada data ou custo.

A análise quantitativa de riscos, realizada ainda na fase de planejamento, determina os focos de atenção e avalia a viabilidade de um projeto, inclusive podendo declará-lo simplesmene inviável.

Planejamento de respostas aos riscos Após a realização das etapas anteriores, devem-se definir quais riscos serão tratados e que estratégias serão adotadas para gerenciá-los. O PMBOK define as diferentes estratégias abaixo para riscos positivos e negativos.

Riscos positivos

Riscos negativos

Explorar — Mudar o curso do projeto para garantir a ocorrência do risco.

Evitar/Eliminar — Mudar o curso do projeto para garantir a não ocorrência do risco.

Melhorar — Aumentar a probabilidade ou o impacto do risco.

Mitigar — Reduzir a probabilidade ou o impacto do risco.

Compartilhar — Dividir com um terceiro os benefícios da ocorrência do risco. Ex.: joint venture.

Transferir — Repassar a um terceiro os custos de ocorrência do risco. Ex.: seguros, subcontratações.

Aceitar passivamente — Aceitar que o risco pode ocorrer e postergar o planejamento de ações de contingência.

Aceitar ativamente — Aceitar que o risco pode ocorrer e elaborar planos de contingência para contorná-lo, caso ocorra.

Ao mitigar um risco de impactos das chuvas, por exemplo, constrói-se um abrigo para a matéria-prima, o que gera novo risco, o de falta de espaço Como se pode notar, as estratégias para riscos positivos e negativos são equivalentes, umas buscando a ocorrência e outras buscando a não ocorrência. A estratégia “aceitar” serve para ambos os casos.

Monitoramento e controle dos riscos No dia a dia, o que vale é o monitoramento e controle dos riscos, pois, como eles mudam constantemente de probabilidade, impacto, as ações planejadas podem já não mais surtir efeitos. Também é possível que o risco já tenha ocorrido num dado momento do projeto — nesse caso, é preciso ativar os planos de contingência, popularmente conhecidos como “Plano B”. Para tal, é importante definir

os “gatilhos”, as formas de medir se o risco ocorreu ou não. Por exemplo: quando se pode afirmar que uma obra irá atrasar de fato — quando houver atraso de um dia nas fundações?; quando o material de acabamento atrasar cinco dias? Definem-se os “gatilhos” caso a caso.

Por último, vale comentar que todo risco tratado gera um risco secundário (seu efeito colateral). Ao mitigar um risco de impactos das chuvas, por exemplo, constrói-se um abrigo para a matéria-prima, o que gera novo risco, o de falta de espaço.

Tendo-se em mente esses detalhes, pode-se, periodicamente, avaliar a lista de riscos, visando à identificação de mudanças, tomando-se novas ações de mitigação e estabelecendo novos planos de contingência.

Por que gerenciar riscos em projetos?

Gerenciam-se riscos em projetos para aumentar a probabilidade de sucesso. Um bom gerente de projetos debruça-se sobre esses potenciais problemas e consegue evitar a grande maioria deles. Estes são alguns dos principais diferenciais de nosso trabalho: antecipar, reduzir impactos e aumentar o ganho para as partes interessadas. Com isso, evitamos que problemas se tornem realidade e levamos o projeto por uma estrada pacífica e movimentada dentro do possível.

Eli Rodrigues . Diretor de Operações na Track Digital . Formação em Análise de Sistemas, pós-graduações em Tecnologia Web, Sistemas Móveis e Gestão de Marketing. Tem dezenas de projetos entregues nas áreas de consultoria, infraestrutura e desenvolvimento de software. Possui experiência na coordenação de equipes em cenários globais, fábricas de software e desenvolvimento organizacional. É palestrante, consultor e instrutor de gestão de projetos em workshops por todo Brasil.

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infografia Passos da produção do alumínio A produção de alumínio é um processo que exige tempo e energia. No entanto, uma vez produzido, o alumínio pode ser reciclado infinitamente, sem perder suas excelentes propriedades.

O processo de produção do alumínio consiste de muitas fases. Neste infográfico, você terá uma visão geral dos vários passos de produção, desde a lavra até a reciclagem.

1) Mineração da bauxita Normalmente, a bauxita é coberta por uma camada de vários metros de rochas e argila — esta, para que a bauxita possa ser extraída, tem de ser removida. A seguir, a bauxita é transportada para a usina, onde é lavada e britada antes de ser transportada para o refino.

2) Produção de alumina O óxido de alumínio, ou alumina, como é chamado, é extraído da bauxita em refinarias e, a seguir, é utilizado para a produção do alumínio primário.

5) Reciclagem O alumínio pode ser reciclado infinitamente sem perder suas propriedades. Além disso, o processo de reciclagem consome apenas 5% da energia originalmente utilizada para a produção do alumínio primário.

3) Produção de alumínio primário A produção do alumínio primário ocorre em grandes linhas de produção, onde as cubas de redução são o centro das atenções. Aqui, o processo de redução transforma a alumina refinada em alumínio. Para tanto, são necessários óxido de alumínio (alumina), eletricidade e carbono.

4) Fabricação de produtos Em geral, o alumínio primário é utilizado para extrusão (pode ser moldado em uma infinidade de formas e ser transformado em uma grande variedade de tubos e perfis), laminação (como produto final, as folhas de alumínio podem ter a espessura de até 0,006 mm e continuar impermeáveis à luz, aroma ou sabor), e fundição com outros metais (que podem aumentar a resistência, brilho e flexibilidade do alumínio, ou então torná-lo mais fácil de moldar, permitindo uma grande variedade de produtos) para obtenção de ligas de alumínio.

Fonte: Norsk Hydro ASA 50 | engeworld | março 2014

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