Revista Engeworld Outubro 2013

Ano 1 • Número 10 • 2013

MEDIDORES DE TEMPERATURA Os principais detalhes construtivos para uma seleção adequada

MECÂNICA

DILIGENCIAMENTO

Os diferentes tipos construtivos dos silos (pág. 16)

Entenda as responsabilidades desta disciplina na elaboração de um projeto (pág. 46)

Entrevista Ricardo Vidotti fala sobre as mudanças nos projetos após o surgimento de ferramentas 3D (pág. 42)

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editorial A importância de projetos seguros e eficientes

A

seção de notícias deste mês aborda temas importantes a serem considerados na elaboração de projetos industriais: a eficiência energética e a segurança das plantas industriais.

Após o pagamento de R$ 42,8 milhões em multas, a Chevron Brasil e o Ministério Público Federal no Rio de Janeiro (MPF/RJ) assinaram um Termo de Ajustamento de Conduta (TAC) que extinguiu duas ações civis públicas movidas pelo MPF/RJ contra a empresa devido aos vazamentos de petróleo ocorridos em uma sonda de perfuração no Campo de Frade, na Bacia de Campos, em novembro de 2011 e em março de 2012. O acordo prevê para a Chevron obrigações inéditas de precaução e prevenção de novos incidentes e o pagamento de R$ 95,16 milhões para compensar danos ambientais.

Em seu relatório final de investigação sobre o acidente a Agência Nacional do Petróleo (ANP) constatou que a Chevron cometeu erros de projeto e operação. A ANP também considerou que a empresa petrolífera poderia ter evitado o vazamento se seguisse seu próprio manual de procedimentos e a regulamentação da agência.

O acidente ocorrido na Bacia do Frade foi um evento de grandes proporções com sérios prejuízos ambientais, mas a fase de projeto de uma planta deve prever desde os pequenos erros sistemáticos que podem ocorrer em uma planta de operação.

O artigo “Safety Requirements Specification e seu papel na implantação de sistemas instrumentados de segurança” publicado nesta edição trata do tema segurança. Baseados em valores e parâmetros que estabelecem limites operacionais, estes sistemas podem ser usados para monitorar a atividade de uma planta, gerando alarmes ou o shutdown parcial ou total da unidade ao detectar condições de risco.

Já a questão energética está ganhando força no país e na Índia. Enquanto pesquisadores indianos desenvolvem o protótipo de painéis fotovoltaicos flutuantes, a primeira usina térmica para a produção de gás a partir do tratamento de resíduos será instalada em Minas Gerais.

O assunto merece destaque, pois o constante aumento do consumo energético somado às dificuldades na geração de energia tem fomentado inúmeras discussões sobre a melhoria da eficiência energética. A problemática envolvendo o consumo energético não é um desafio devido apenas aos problemas de abastecimento, eles envolvem também a competitividade das indústrias.

Estudos indicam que o consumo específico de energia em uma unidade industrial é menor quanto maior a vazão da planta. Logo, projetos bem elaborados, capazes de otimizar os processos produtivos são elementos-chave para o sucesso dos empreendimentos.

Sandra L. Wajchman Publisher

Ano 1 • Número 10 • 2013

MEDIDOrEs DE TEMPErATUrA Os PrINCIPAIs DETALhEs CONsTrUTIvOs PArA UMA sELEçãO ADEqUADA

MECÂNICA

DILIGENCIAMENTO

Os diferentes tipos construtivos dos silos (pág. 16)

Entenda as responsabilidades desta disciplina na elaboração de um projeto (pág. 46)

ENTrEvIsTA Ricardo Vidotti fala sobre as mudanças nos projetos após o surgimento de ferramentas 3D (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 Editora e Jornalista Responsável Gabriela Alves MTb 32.180/SP gabriela@engeworld.com.br Colunistas Cynthia Chazin Morgensztern e Sérgio Roberto Ribeiro de Souza Publicidade Alex Martin Telefone: (11) 3461-5282 Celular: (11) 99242-1491 alex@engeworld.com.br Fernando Polastro Telefone/Fax: (11) 5081-6681 Celular: (11) 99525-6665 fernando@engeworld.com.br Antonio Valmir Aleixo Fone: (21) 2232-7769 Cel: (21) 9889-1912 valmir@engeworld.com.br Direção de Arte Estúdio LIA / Vitor Gomes

www.engeworld.com.br

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Índice

05 notícias

Fique por dentro do que acontece no mundo da engenharia

08 civil - artigo

Estruturas metálicas em obras industriais

16 21

38 COLUNA RH Como você cuida da sua qualidade de vida? É fácil equilibrar lazer e trabalho?

40 COLUNA QUALIDADE A ISO9001 está mudando

mecânica - artigo Tipos construtivos dos silos

TUBULAÇÃO – ARTIGO Tubos de fibra de vidro com liners termofixos e termoplásticos

24 INsTRUMENTAÇÃO – ARTIGO Seleção de medidores de temperatura

33 SEGURANÇA-ARTIGO

Safety Requirements Specification e seu papel na implantação de sistemas instrumentados

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42 ENTREVISTA O uso das ferramentas 3D

46 DILIGENCIAMENTO – DISCIPLINAS DE UM PROJETO Projetos versus prazos

50 INFOGRAFIA Características estáticas dos instrumentos

notícias Crédito: Agência Petrobras

Assinado o contrato para a construção dos FPSOs P-75 e P-77 No último dia 16 a Petrobras assinou o contrato para a construção dos FPSOs P-75 e P-77. A assinatura ocorreu durante a cerimônia de conclusão da plataforma P-55, em Porto Alegre. Os FPSOs serão instalados nos blocos da Cessão Onerosa, no pré-sal da Bacia de Santos, junto com outras duas unidades similares, a P-74 e a P-76, e cada um deles terá capacidade para a produção de 150 mil barris por dia. O Consórcio RIG será responsável pela construção de módulos e integração de ambas plataformas. Os serviços serão executados no estaleiro Honório Bicalho, em Rio Grande.

Os navios destinados à conversão dos cascos da P-75 e da P-77 estão no Estaleiro Cosco, na China, passando por serviços de preparação, e devem chegar ao Rio de Janeiro (RJ) no segundo semestre de 2014, onde serão realizados os trabalhos de conversão, no Estaleiro Inhaúma. Após concluída esta etapa, os cascos seguem para Rio Grande. A P-75 deve chegar na cidade no segundo semestre de 2015 e a P-77, no primeiro semestre de 2016.

Chevron pagará R$ 95,16 milhões por vazamentos no Campo de Frade A Chevron Brasil pagará R$ 95,16 milhões para compensar os danos ambientais causados pelos vazamentos de petróleo ocorridos em uma sonda de perfuração no Campo de Frade, na Bacia de Campos, no Rio de Janeiro, em novembro de 2011 e março de 2012. O pagamento do valor faz parte do Termo de Ajustamento de Conduta (TAC) assinado pela empresa e o Ministério Público Federal no Rio de Janeiro (MPF/RJ). A assinatura do termo extingue duas ações civis públicas movidas pelo MPF/RJ logo após os acidentes, que previam o pagamento de R$ 20 bilhões cada uma.

Segundo as estimativas da ANP a companhia foi responsável pelo vazamento de 3,7 mil barris de óleo em novembro de 2011 e de outros 25 barris em março. Os acidentes decorreram do excesso de pressão aplicada na perfuração dos poços, o que provocou rachaduras nas rochas do leito oceânico, por onde vazou o óleo. A Chevron já quitou as multas da ANP, que totalizaram R$ 25,5 milhões, e do Ibama, que chegaram a R$ 42,8 milhões.

Índia testará instalação fotovoltaica flutuante Uma equipe do Instituto de Tecnologia de Calcutá em parceria com o grupo indiano DCL está desenvolvendo o protótipo de uma instalação fotovoltaica flutuante. A instalação será formada por painéis fotovoltaicos instalados sobre uma estrutura oca de plástico e metal, que flutuará sobre a água e deverá permitir a instalação segura

das estruturas de conexão à rede elétrica. O protótipo terá 100 metros quadrados para a geração de 10 kW. O painel flutuante será instalado em um pequeno lago do parque Victoria Memorial Hall, na cidade de Calcutá. A expectativa dos pesquisadores indianos é de que a instalação permita um maior resfriamento dos painéis fotovoltaicos, o que deverá aumentar a potência gerada em 16%, comparado aos sistemas tradicionais instalados em terra. engeworld | outubro 2013 | 5

notícias

Petrobras investirá R$ 25,2 bilhões em TI Durante uma audiência pública que reuniu senadores da Comissão Parlamentar de Inquérito (CPI) da Espionagem e das comissões técnicas de Assuntos Econômicos (CAE) e de Relações Exteriores e Defesa Nacional (CRE), Graça Foster, presidente da Petrobras, anunciou que a empresa realizará investimentos de R$ 4 bilhões em 2013 e R$ 21,2 bilhões no período de 2013 a 2017 em Tecnologia da Informação e Telecomunicações.

Foster informou que não há, até o momento, registros ou evidências de que informações da Petrobras tenham sido acessadas pela espionagem norte-americana, mas admitiu que a possibilidade de informações sigilosas terem sido acessadas causa “no mínimo, desconforto”. Segundo ela, informações estratégicas da companhia não transitam por internet e são armazenadas em um sistema fechado, protegido por criptografia, com acesso controlado por biometria. De acordo com a presidente da estatal, apesar da segurança já existente, a companhia deve considerar novas ações. “Entendemos que temos o que de melhor a Petrobras poderia ter”, e acrescentou que os fatos “nos levam a discutir o que mais há para se fazer”.

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MG produzirá gás a partir de resíduos A primeira usina térmica de produção de gás a partir do tratamento de resíduos para geração de energia do país será construída em Boa Esperança (MG).

O projeto será implantado pela Innova Energias Renováveis, fruto de projeto de Pesquisa e Desenvolvimento da Aneel com execução de Furnas Centrais Elétricas S.A. O contrato para instalação da usina foi assinado entre Furnas, Prefeitura de Boa Esperança, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e a Universidade Federal Fluminense (UFF). A usina deve entrar em operação no início do próximo ano, com o processamento de 50 toneladas de lixo urbano por dia, atingindo a capacidade de 1 MW. A termelétrica vai se enquadrar na nova regulamentação de minigeração da Aneel, que permitirá que a unidade troque energia com a distribuidora local para abater o crédito gerado em escolas, postos de saúde, iluminação pública e outros prédios da administração municipal.

Piracicaba terá unidade de etanol 2G A Raízen Energia, uma associação entre a Cosan e a Shell, deverá construir uma unidade para a produção de etanol de 2ª geração (2G) a partir da biomassa da canade-açúcar junto à Usina Costa Pinto, em Piracicaba. A construção da unidade foi anunciada pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), que aprovou um financiamento de R$ 207,7 milhões para a planta, que terá capacidade para a produção anual de 40 milhões de litros de etanol 2G. Este será o primeiro projeto no mundo a utilizar tecnologias para conversão do bagaço e da palha da cana em escala industrial totalmente integradas ao processo de produção do etanol convencional, obtido a partir do caldo da cana-de-açúcar (1G). O empreendimento será realizado em um prazo de dois anos a partir do segundo semestre de 2013 e os recursos serão desembolsados por meio do BNDES PSI Projetos Transformadores e da linha Investimentos Sociais.

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civil

artigo

Estruturas metálicas em obras industriais Humberto Salum Faria Engenheiro Civil atuando há 15 anos na elaboração de projetos de estruturas metálicas de grande porte, com aproximadamente 66.000 toneladas de estruturas projetadas para obras industriais e edificações.

Hoje atuando na área de off shore na EBR Brasil.

dos, soldados ou até mesmo dobrados.

Além das obras industriais, pode-se ver a aplicação das estruturas metálicas em pontes, edifícios de múltiplos andares, galpões, coberturas, torres de telecomunicações e transmissão, escoramentos de obras pesadas, etc.

Nas obras industriais as estruturas metálicas são usadas na construção de plataformas, coberturas, galpões, vigas de rolamento, suportes de equipamentos e tubulações, monovias, suportes de leitos e equipamentos elétricos, pipe-racks e, até mesmo, escoramentos.

Projeto

E

m meados de 1885 um engenheiro apresentou a proposta para a construção de uma torre metálica de 300 m de altura para uma exposição temporária e, como resultado, recebeu uma série de críticas dos conservadores da época contrários a essa obra de aspecto industrial em plena Paris, conhecida por seus belos monumentos arquitetônicos. Esse engenheiro 8 | engeworld | outubro 2013

era Gustave Eiffel e a torre foi montada e se tornou a principal atração de Paris.

Esse fato histórico vale ser lembrado para saber que desde aquela época já havia muitas pessoas que associavam estruturas metálicas às indústrias.

As estruturas metálicas são formadas a partir de barras conhecidas como perfis metálicos conectados entre si por parafusos e/ou soldas com ou sem a utilização de chapas. Esses perfis podem ser lamina-

Todas as definições se dão na fase de projeto, bem como as análises estruturais e os desenhos unifilares. Nesta etapa é indispensável a cooperação mútua entre os profissionais de estruturas e os profissionais de layout, tubulação e mecânica.

Os desenhos unifilares executados pelos projetistas devem conter as informações necessárias para que o fabricante possa iniciar a compra dos materiais e o detalhamento de fabricação. Esses desenhos, portanto, devem conter eixos de locação cotados, plantas, cortes e elevações indicando os perfis metálicos e apresentando os detalhes das ligações principais.

As análises estruturais são desenvolvidas pelos engenheiros com o objetivo de definir a melhor concepção estrutural e estabelecer os perfis metálicos que serão indicados nos desenhos unifilares. Estas informações são passadas para o projetista poder dar avanço aos trabalhos. As análises são realizadas usando softwares de elementos finitos, que permi-

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É importante que o engenheiro estrutural e o projetista possuam conhecimento sobre fabricação e montagem para que possam desenvolver um projeto técnica e economicamente viável tem avaliações precisas do comportamento estrutural. A cada ano, esses softwares buscam sofisticar suas análises, exigindo dos engenheiros estruturais um maior conhecimento conceitual.

As ligações principais são desenvolvidas pelo engenheiro com a colaboração do projetista. O engenheiro se preocupa com o cálculo e o projetista com aspectos construtivos e o desenho. É importante que o engenheiro estrutural e o projetista possuam conhecimento sobre fabricação e montagem para que possam desenvolver um projeto técnica e economicamente viável, evitando improdutividade da fábrica e dificuldades de montagens. O outro lado do desenvolvimento do projeto é conhecer claramente qual é a aplicação da estrutura, seja ela para o apoio de tubulações ou suportes de equipamentos, com ou sem plataformas. Isso se dá por meio da interface com os profissionais das outras disciplinas, e esta interface é fechada pelo layout. Nos dias de hoje as empresas não possuem mais profissionais voltados exclusivamente para layout como na década de 1970, deixando essa responsabilidade para os profissionais de tubulação ou mecânica. Exemplo disso são os projetos de óleo e gás, no qual o layout fica a cargo da equipe de tubulação e os projetos de aciarias a cargo da equipe de mecânica.

Portanto, o layout tem a função de estabelecer, juntamente com cada disciplina de projeto, onde ficarão as tubulações, estruturas, equipamentos e outros. Atualmente, pode-se contar com o apoio de softwares de modelagem tridimensionais (PDMS, PDS, etc.) nos quais são verificadas possíveis interferências.

Outra interface de fundamental importância é a de cálculo com outras disciplinas. O engenheiro estrutural deve interagir com os engenheiros das demais disciplinas para obter infor10 | engeworld | outubro 2013

mações sobre os carregamentos que atuarão sobre as estruturas, sejam eles provenientes das tubulações ou equipamentos. Estas informações devem ser levadas em conta nas análises estruturais.

Diante de tantos profissionais especializados trabalhando em conjunto, recebendo e gerando informações, surge a necessidade do coordenador multidisciplinar, cujo trabalho é fundamental para o sucesso do projeto industrial como um todo, já que ele é responsável pela interação e a troca de informações entre os profissionais e deve atuar permanentemente para evitar falhas ou deficiências no processo. É importante considerar as fundações/

estruturas de concreto, responsáveis por sustentar as estruturas metálicas e unidas a elas por placas de base com chumbadores. A interface com os profissionais de concreto armado se dá tanto no projeto como no cálculo, quando são passadas as locações dos pontos de apoio e as respectivas cargas nesses pontos.

Fechados todos estes ciclos e com os desenhos unifilares concluídos, a próxima etapa é enviá-los ao fabricante.

Detalhamento de fabricação e desenhos de montagem Esses itens podem estar inclusos ou não no escopo do fabricante, sendo pre-

ferível a primeira opção.

O detalhamento de fabricação tem como objetivo gerar os desenhos de todas as peças com suas devidas marcas e com altos níveis de informações e detalhes indicando todos os cortes, furações e soldas.

Já os desenhos de montagem devem conter todas as informações necessárias para que os montadores tenham condições de saber a posição exata de cada peça de acordo com sua marca, assim como conter também os detalhes das ligações indicando claramente os diâmetros de parafusos e seus comprimentos.

Os projetistas de detalhamento também podem contar com

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softwares de modelagem 2D ou 3D como o Tecnometal e o Tekla, que geram arquivos CNC usados pelos fabricantes.

Fabricação e transporte A fabricação de estruturas metálicas consiste em processar os perfis e chapas de acordo com o detalhamento por meio de operações de cortes, furações, chanfros, soldas, jateamento e pintura para atender a durabilidade requerida pelo cliente e deixá-los em condições de serem montados As fábricas de porte contam com equipamentos sofisticados capazes de ler os arquivos CNC gerados no detalhamento e, a partir desses dados, fazer todas as operações de cortes e furações, evitando falhas humanas.

Nas obras industriais, as fábricas são mais exigidas pelos clientes devido às normas de qualidade. Nesse momento entram os profissionais denominados inspetores, responsáveis por verificarem se os procedimentos referentes às soldas 12 | engeworld | outubro 2013

e pinturas estão sendo seguidos.

As peças prontas já podem ser embaladas e transportadas. Esta parte pode ser ou não escopo do fabricante. Na fase de embalagem, transporte e empilhamento, os responsáveis devem fazer com que as peças cheguem íntegras ao local de montagem e isso pode ser feito por meio de um empilhamento criterioso, colocando proteções de madeira entre as peças e respeitando os limites de transporte.

do os desvios admitidos pelas normas ou pelo fabricante.

Na fase de locação, eles devem ser bem fixados a elementos rígidos, de preferência no concreto magro e armadura, e nunca na forma do bloco, que pode se deformar durante a concretagem. Placas metálicas auxiliares podem ser usadas para garantir a eficiência.

Locação dos chumbadores A fase da obra que precede a montagem é a locação dos chumbadores. Os chumbadores são barras maciças rosqueadas inseridas no concreto armado, responsáveis por conectar as estruturas metálicas às estruturas de concreto e transmitir os esforços de uma para a outra.

A locação dos chumbadores deve ser feita com precisão milimétrica e deve ser verificada por topografia antes e depois da concretagem, sempre respeitan-

Locação dos chumbadores antes da concretagem

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engeworld | outubro 2013 | 13 siemens.com/simatic-pcs7

Montagem O primeiro passo dessa fase é o recebimento das estruturas metálicas na obra, que deve ser bem organizado, planejado e controlado. As peças estruturais devem ser armazenadas umas sobre as outras, separadas por proteções de madeira, e protegidas do acúmulo de água.

Os locais de armazenamento devem ser estudados tendo em vista a estratégia de montagem, posicionando as peças o mais próximo possível do local da instalação e na ordem da montagem.

Antes da montagem propriamente dita é importante fazer a preparação das chapas ou porcas de nivelamento para receber os pilares. O topo destas peças devem ser ajustados de acordo com as elevações de projeto indicados nas faces inferiores das placas de base e tudo deve ser verificado pela topografia.

Duas a três semanas após a concretagem, a montagem é iniciada pelos pilares, colocados um a um em sua devida posição, alinhados e em prumo.

A montagem deve seguir com as vigas, pilares e contraventos, de preferência dando prioridade às partes mais rígidas para evitar dificuldades posteriores e verificando sempre cotas e elevações pela topografia.

Os montadores devem estudar o projeto com cautela, dando atenção especial às ligações que podem oferecer dificuldade de montagem. O uso das ligações com chapa de topo nas vigas longitudinais, por exemplo, não oferecem ajuste e podem acumular erros de outras peças já montadas. A equipe de projeto deve evitar esse tipo de situação, mas, para isso, deve possuir algum conhecimento sobre montagem ou receber instruções da engenharia da obra.

como objetivo transferir as cargas de compressão da placa de base para o concreto e deve ser aplicado com bastante cuidado, deixando as formas bem umedecidas e o concreto da base bem rugoso e umedecido.

Preparação da base para o grauteamento

Concluída a montagem da estrutura metálica, esta pode ser liberada para que os montadores de tubulações e equipamentos possam dar início aos seus trabalhos. As pontes rolantes que caminham sobre os trilhos colocados sobre as vigas de rolamento são um exemplo de equipamento muito utilizado em obras industriais.

Ligação com chapa de topo

Montagem de pilar metálico na base

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Ao final da montagem das peças e verificadas toda a parte de prumos e alinhamentos dos montadores, pode-se aplicar os devidos torques nos parafusos das ligações principais requeridas no projeto e, finalmente, aplicar o graute sob as placas de base.

O graute é um concreto fluido feito com pedriscos e sem retração, que tem

Ponte rolante

Estruturas moduladas As estruturas moduladas são aquelas montadas por completo fora do local final de montagem, podendo incluir tubulações e equipamentos para depois serem içadas ou transportadas até seu destino final.

Estrutura metálica modulada para pipe-rack

Concluída a montagem da estrutura metálica, esta pode ser liberada para que os montadores de tubulações e equipamentos possam dar início aos seus trabalhos

A principal vantagem desse sistema é evitar operações de montagem nas alturas, ganhando agilidade e segurança.

Vantagens e desvantagens das estruturas metálicas em obras industriais As estruturas metálicas oferecem diversas vantagens, tais como a rapidez, versatilidade e facilidade de adaptações em campo como a execução de ampliações e reforços. Outra grande vantagem das estruturas metálicas em obras industriais é a possibilidade de fazer uso de estruturas moduladas.

Suas principais desvantagens são o custo e a exigência de mão de obra especializada.

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mecânica

artigo

Tipos construtivos dos silos

D

evido à enorme necessidade de produção, armazenagem e transporte de produtos agropecuários e industriais, os silos aparecem como um equipamento capaz de otimizar esse processo. Embora eles sejam muito utilizados nas áreas rurais e portuárias, o conhecimento técnico sobre os silos metálicos é ainda escasso.

Os silos contribuem para a geração de reservas oriundas de produções excedentes em anos de boa safra, compensando anos de menor produção agrícola.

Além disso, outros materiais industriais podem ser armazenados em silos, como cimento, minério, clinker, etc.

Silo de várias células

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Construção Esses equipamentos podem ser fabricados a partir de madeira, alvenaria, concreto ou aço. No entanto, os silos mais utilizados atualmente, sobretudo no Brasil, são aqueles fabricados a partir de sistemas metálicos. Isso se justifica também porque os silos metálicos são mais apropriados para o armazenamento de materiais agropecuários, garantindo maior eficiência e durabilidade.

Os silos podem ser construídos contendo uma ou mais células, que podem ser posicionadas lado a lado. Estas células possuem aberturas no topo e na base (tremonha), usados para o seu abastecimento e esvaziamento, respectivamente.

Materiais Segundo o professor José Wallace Barbosa do Nascimento, da Universidade Federal de Campina Grande, na Paraíba, há uma relação entre a escolha do material utilizado na construção dos silos e o produto armazenado. Quando os silos são destinados à armazenagem de grãos, eles são construídos a partir de aço galvanizado de alta resistência, porém, quando são construídos para armazenagem de alimentos, a preferência é por silos de aço inoxidável, também de alta resistência.

Outro fator que interfere na escolha do material é a própria capacidade do silo. Os tipos “externos” têm de 5 a 10 toneladas, tetos próximos a celeiros e, geralmente, são construídos a partir do aço ou de concreto protendido. Já os “internos”, erguidos dentro de armazéns, armazenam de 15 a 50 toneladas e são construídos em aço ou madeira.

Para os silos encontrados em cooperativas com capacidade superior a 10.000 toneladas, recomenda-se o uso do concreto protendido. Já os silos encontrados em portos podem chegar a 50.000 toneladas. Para este caso, recomenda-se o uso de protensão e aço.

Os silos de aço são feitos com unidades pré-fabricadas e podem ser facilmente montados ou desmontados, mas o que realmente define a escolha do material é o custo de sua produção, transporte e montagem.

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engeworld | outubro 2013 | 17 www.brazilautomation.com.br

cidade de carga. As diversas células são cobertas com um teto de chapa de aço com forma de pirâmide. Estas células são levadas ao local onde serão montadas por soldagem, retirando o pequeno intervalo entre elas. É possível adicionar outras células às já existentes usando as paredes já construídas. A vantagem de criar quatro células octogonais é a utilização de uma célula menor, quadrada, no meio da estrutura.

Os silos metálicos permitem diminuir o tempo total de construção; quando são parafusados, permitem uma fácil montagem e desmontagem; eles também permitem, quando são circulares, os esforços transversais. A geometria dos silos metálicos é algo importante e depende de vários fatores, como, por exemplo, o volume do material a ser armazenado, o espaço disponível, o tipo de descarregamento pretendido, etc.

Pensando nisso, os silos cilíndricos têm maior preferência em relação aos prismáticos, principalmente, devido ao custo estrutural. No entanto, em termos de capacidade, o silo quadrado armazena, pelo menos, 20% a mais do que um silo cilíndrico de mesmo diâmetro.

Tipos de silos Para os silos de aço de base poligonal regular, cada painel é pré-fabricado com chapas de aço moldadas de acordo com 18 | engeworld | outubro 2013

o perfil calculado, para dar a máxima resistência à pressão exercida em cada face, e duas barras planas são soldadas aos dois topos verticais do painel, o que torna a estrutura bastante rígida. A chapa laminada da parede tem de ser calculada para suportar os esforços da flexão. É formada uma base triangular, que liga por soldadura das barras verticais os sucessivos painéis, funcionando como um pilar.

Esses “pilares” podem ser preenchidos com concreto para aumentar a sua capa-

Os silos com tremonhas permitem a descarga pela própria gravidade.

Para isso não é necessário despender custo adicional Os silos de base plana conservam um método de instalação menos complexo, o que os tornam mais baratos. Eles possuem um sistema pneumático de manobra e são, muitas vezes, colocados junto a um complexo já existente, com sistema de elevador e manobra, permitindo que

os silos sirvam apenas para armazenagem. Lembrando que silos que contêm elevadores para o seu enchimento, podem ter uma cinta horizontal subterrânea para fazer o descarregamento.

Os silos com tremonhas permitem a descarga pela própria gravidade. Para isso não é necessário despender custo adicional.

Os silos do tipo circular são compostos por células cilíndricas com diâmetro de 4 m a 6 m, e altura de até 20 m. Essas células são formadas por chapas de aço dobradas que formam curvas, sendo erigidas no local por soldagem. Estes silos permitem conservar grãos em uma atmosfera de confinamento, além da adição de células construídas sobre as já existentes. Na maior parte das vezes, há uma parte circular por cima da tremonha cônica. Entre a zona de transição situada, encontra-se o anel-via, a “saia” e/ou a ligação das colunas (quando os silos são elevados).

Silo Circular

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Categorias estruturais Quanto às classes estruturais dos silos, eles podem ser classificados em classe 1, classe 2 ou classe 3: Classes

Descrição

Classe 1

Silos com capacidade inferior a 100 t

Classe 2

Silos que não pertencem às classes 1 e 3

Classe 3

Silos com capacidade inferior a 1.000t, em que qualquer uma das seguintes condições seja obtida: descarga excêntrica com e0/dc > 0,25 silo entroncados com excentricidade da superfície no topo et/dc > 0,25

Acidentes Quanto às explosões, os silos para cereais são considerados os mais perigosos. Porém, é importante lembrar que a concentração de pó nesses complexos contribui para essas ocorrências. As mais frequentes explosões deste tipo são causadas por pó de materiais metálicos; pó de materiais plásticos e pó de produtos agrícolas. Não só a existência do pó, mas sim a sua quantidade e distribuição no recinto, a umidade, a concentração de oxigênio e o tamanho e a temperatura da fonte de ignição também aumentam a probabilidade de explosão de um silo.

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Melhorias Um problema encontrado em silos é a formação de arcos no interior da massa, o que impede o devido escoamento do material. Isso acontece pela falta de ventilação, causando a fermentação do material. Para isso, recomenda-se o uso de silos inclinados para facilitar o escoamento desses produtos.

Também é possível acrescentar melhorias como o sistema de areação, termometria e respiros. O sistema de areação retira a umidade e resfria os grãos armazenados, mantendo um ambiente anaeróbico para não deteriorar o grão.

Um problema encontrado em silos é a formação de arcos no interior da massa, o que impede o devido escoamento do material Os respiros complementam esse trabalho de areação, diminuindo a pressão interna durante a carga e descarga do mesmo e evacuando o ar do sistema de areação. O sistema de termometria serve para verificar a temperatura do material armazenado.

Além dos silos, no processo de transporte de grandes quantidades de material, é necessário verificar a importância de outros equipamentos, como o sugador, as balanças, elevadores de transporte, esteiras e cintas, tudo para automatizar os processos de transporte e armazenamento.

Crédito: Portal Metálica

tubulação

artigo

Tubos de fibra de vidro com liners TERMOFIXOS e termoplásticos Igor E. Bolorino Engenheiro Mecânico com MBA em Gestão de Projeto, atuando há seis anos como Engenheiro de Aplicação na EDRA, onde desenvolve estudos de aplicação dos produtos, de novas tecnologias e de desenvolvimento de produtos.

A

ntes de abordar o tema, é preciso entender três conceitos básicos que serão usados no texto que se segue:

Liner (camada interna ao tubo, responsável pela resistência química do produto); Estrutura (camada responsável pela resistência mecânica); Liner externo (provê, quando necessário, resistência química ao ambiente externo agressivo).

No passado recente a utilização dos termos termofixo e termoplástico não era comum. Eram usados os termos PRFV e RPVC. O PRFV é proveniente da tradução literal de FRP (fiber reinforced plastic) para plásticos reforçados com fibras de vidro. É o termo técnico usado para todo tubo fabricado com polímero fibroso de fibras vidro e resinas termofixas.

A nomenclatura atualmente utilizada normaliza os dois principais tubos de PRFV: os que possuem liner feito de material plástico (PVC, PEAD, PTFE,

etc.), chamados de termoplásticos, e os que possuem liner de resinas termofixas (epóxi, estervinílicas, etc.). Com isso, tem-se o tubo de PRFV com liner termoplástico e o tubo em PRFV com liner termofixo.

Nos tubos de PRFV com liner termoplástico usa-se como liner o PVC (policloreto de vinila), um plástico comum para a maioria dos utilizadores de tubulação. Este tubo apresenta como principais benefícios inércia química para a maioria dos fluidos conhecidos sob temperatura ambiente e alta resistência à abrasão. O grande limitante à sua utilização é a sua resistência térmica. Por segurança, ele trabalha sob temperatura limite de 55ºC, pois o PVC pode se deformar a partir de 60ºC, o que possibilita a ocorrência de trincas no liner e de falhas na tubulação.

Grande parte da produção desse tubo se destina à indústria sucroalcooleira, que o emprega no transporte de adução de irrigação e fertirrigação, na captação de águas de processo e no transporte de fluidos de processo interno.

PRINCIPAIS PROPRIEDADES MECANICAS DO TUBO EM PRFV COM LINER TERMOPLASTICO CLASSE DE TEMPERATURA

ºC

21

55

MÓDULO DE ELASTICIDADE AXIAL

MPa

13.750

11.000

MÓDULO DE ELASTICIDADE CIRCUNFERENCIAL

MPa

26.215

22.807

RAZÃO DE POISSON

Vh/a

1,0497

1,0277

FATOR DE CÁLCULO

Ea/Eh*Vh/a

0,5506

0,4957

DENSIDADE DO TUBO

kg/m3

1.720

COEFICIENTE DE EXPANSÃO AXIAL

mm/mmºC

10.1E-06

Valores para tubo EDRA classe 20

engeworld | outubro 2013 | 21

Nos tubos de PRFV com liner termofixo são usadas como liner as resinas estervinílicas e isoftálicas. Dentro das classes de resinas existem inúmeras variações e aplicações. Este é o tubo tradicionalmente conhecido como PRFV e tem a possibilidade de ser fabricado conforme a necessidade do projeto, atendendo tanto a exigência química como a estabilidade térmica do produto. Pode ser empregado, em casos

determinados, até 120ºC. Seu limitante é a falta de conhecimento do material pelos projetistas. Atualmente, algumas empresas brasileiras detém a certificação que permite a utilização desses tubos em sistemas onshore e offshore. O mercado, devido às suas inúmeras exigências, está provando que a utilização dos tubos PRFV é perfeitamente possível e apresenta algumas vantagens sobre os tubos metálicos conhecidos.

PRINCIPAIS PROPRIEDADES MECANICAS DO TUBO EM PRFV COM LINER TERMOFIXO CLASSE DE TEMPERATURA

ºC

21

66

MÓDULO DE ELASTICIDADE AXIAL MPa

14.950

14.860

MÓDULO DE ELASTICIDADE CIRCUNFERENCIAL

MPa

27.316

26.330

RAZÃO DE POISSON

Vh/a

1,0497

1,0497

FATOR DE CÁLCULO

Ea/Eh*Vh/a

0,5745

0,5924

DENSIDADE DO TUBO

kg/m3

1.755

COEFICIENTE DE EXPANSÃO AXIAL mm/mmºC Valores para Tubo EDRA classe 20

22 | engeworld | outubro 2013

9.92E-06

Os tubos de PRFV com liner termofixo são empregados nas mais diversas indústrias, incluindo as químicas, petroquímicas e a sucroalcooleira, e também é usado em grandes aduções de água para irrigação, água para consumo humano e pelo mercado de energia PCH. Esta última aplicação se baseia em duas grandes características: leveza, pois ele é de quatro a cinco vezes mais leve que o ferro fundido, e baixo coeficiente de atrito interno.

Os tubos de PRFV com liner termoplástico e com liner termofixo dividem-se ainda segundo sua forma de aplicação: Tubos enterrados Tubos aéreos Os tubos enterrados, como entendido, são enterrados em meio sólido, normalmente solos, e possuem algumas características: devem resistir às cargas provenientes do transiente hidráulico e também às cargas de compressão somadas ao peso solo; são normalmente ligados por juntas elásticas, que não requerem grande resistência axial.

Os tubos aéreos são comumente instalados sobre apoios (suportes), o que faz com que esse tubo trabalhe com cargas axiais e radiais, além das cargas provenientes do transiente hidráulico.

Normalmente, aplica-se a análise de flexibilidade nesses tubos para determinar onde a como devem ser os suportes de apoio do tubo.

Desta forma pode-se definir algumas propriedades essenciais aos tubos em função de sua aplicação:

um bom projeto começa com um bom planejamento

APLICAÇÃO

PROPRIEDADE ESSENCIAL RIGIDEZ

TUBO ENTERRADO

TENSÃO CIRCUNFERENCIAL HDB (Conforme a matriz/resina da estrutura) TENSÃO AXIAL

TUBO AÉREO

TENSÃO CIRCUNFERENCIAL HDB (Conforme a matriz/resina da estrutura)

Monitore chuva, velocidade e direção dos ventos, temperatura e umidade do ar, radiação solar e registre incidência de raios com equipamentos Ag Solve.

A tabela resume as propriedades essenciais, contudo, o dimensionamento de cada aplicação deve ser pautado nas normas existentes, que são mais completas e complexas no entendimento e aplicação.

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instrumentação

artigo

Seleção de medidores de temperatura Mário Sérgio Corrêa da Silva Gerente comercial da Ecil Temperatura Industrial

N

a seleção do medidor de temperatura mais adequado a uma determinada aplicação, diversos detalhes construtivos devem ser levados em consideração, dentre as inúmeras opções disponíveis no mercado.

Malha de medição de temperatura Uma malha de medição de temperatura é normalmente composta por um sensor de temperatura, conectado na entrada de um medidor, que irá indicar e/ou registrar e/ou retransmitir e/ou controlar a temperatura de um processo.

Denomina-se malha aberta quando o instrumento utilizado é apenas um indicador que mede a temperatura, sem interagir com o processo.

No caso da malha fechada, é usado um controlador de temperatura que, além de medir a temperatura, calcula o erro entre o valor medido (PV = process value) com um valor ajustado pelo operador (SP = set point).

O erro será a entrada do algoritmo de controle tipo PID (proporcional, integral e derivativo) ou ON-OFF (liga-desliga), que irá determinar um valor para 24 | engeworld | outubro 2013

a saída de controle (MV = manipulated variable).

A função do controlador em malha fechada é modificar o valor da saída MV, de modo a fornecer ao processo valores de 0% a 100% de energia para que a temperatura medida (PV) fique estável e igual ao valor desejado (SP).

No algoritmo PID, a MV pode assumir qualquer valor dentro da faixa de 0% a 100% e a velocidade e a amplitude das correções da MV serão definidas pelos valores ajustados nos parâmetros P, I e D. O algoritmo de controle ON-OFF é mais simples, existindo apenas duas possibilidades para a MV, que será 0% se PV estiver acima do SP, ou 100% se PV estiver abaixo do SP. Para facilitar o ajuste dos parâmetros PID, existem controladores que possuem a função de auto-sintonia, que simula certos valores na saída MV, analisa a variação ocasionada na entrada PV e calcula os valores dos parâmetros P, I e D de acordo com as características do processo como inércia térmica, velocidade de resposta, isolamento térmico, etc.

Em controladores mais sofisticados existem algoritmos auto-adaptativos, que pela análise das respostas do processo, recalculam automaticamente e cons-

Para facilitar o ajuste dos parâmetros PID, existem controladores que possuem a função de auto-sintonia, que simula certos valores na saída MV tantemente os valores dos parâmetros PID. Em certos casos, o operador evita usar essa função para não ter surpresas quanto a um comportamento indesejado do controlador, ou seja, prefere ter o controle em condições conhecidas e pré-estabelecidas.

Na internet existe vasta informação sobre o tema “Algoritmo de controle PID” e a maioria dos fabricantes/distribuidores de controladores possui engenheiros de aplicação aptos a ajudar seus clientes na definição do melhor controlador para seu processo e ajuste do PID.

exemplo de malha aberta

exemplo de malha fechada

Sensor de temperatura Um sensor de temperatura é um transdutor que, submetido a uma mudança de temperatura, fornece uma resposta claramente dependente da temperatura.

Todas as propriedades que são influenciadas pela temperatura podem ser usadas para a construção do sensor (expansão térmica dos gases, líquidos e sólidos, resistência elétrica de condutores metálicos, corrente através de condutores metálicos ou semicondutores, radiação de substâncias brilhantes, frequência de ressonância de cristais, etc.).

A maioria dos sensores industriais as-

simila a energia do meio da transmissão de calor por contato. Neste caso, o corpo e o sensor devem estar em equilíbrio térmico na hora da medição.

Como especificar um sensor de temperatura?

As exigências da indústria em relação à termometria variam bastante, devido à diversidade dos processos em que o sensor de temperatura é utilizado.

O usuário industrial espera alta reprodutibilidade das medições e pequenas incertezas. Necessita ainda de robustez e baixos custos de instalação e operação. O

responsável pela especificação deve procurar a solução que melhor harmonize todos esses requisitos.

Escolher um sensor de temperatura é uma tarefa relativamente fácil, embora seja algumas vezes traiçoeira. Sempre é preferível investir o tempo necessário porque a escolha do sensor pode significar a obtenção de resultados repetitivos e confiáveis ou um amontoado de números sem sentido.

Existem algumas perguntas fundamentais, cujas respostas auxiliam a especificação correta de um sensor de temperatura. É possível tocar o objeto sem que ele ou sua temperatura sejam afetados?

Se a resposta for sim, a escolha recairá sobre um sensor de contato; se a resposta for não, a escolha deverá recair sobre um sensor sem contato.

Qual é a faixa de temperatura desejada?

Qual o erro tolerado pelo processo que se quer medir?

Quais as condições sob as quais a medição será realizada?

Aqui devem ser considerados: atmosfera de operação, distância da transmissão do sinal, compatibilidade eletromagnética, proteção contra explosão, compatibilidade com requisitos ambientais e de segurança e saúde humana.

Tendo definido claramente seus requisitos, o próximo passo é analisar os diferentes tipos de sensores de temperatura quanto a sua faixa de operação, limites de erro e condições ambientais de operação. Características como dimensões possíveis e tempo de resposta também podem ser importantes na escolha. engeworld | outubro 2013 | 25

Principais tipos de sensor de temperatura

tomando os devidos cuidados com a isolação do sistema.

Termopar O termopar é um sensor de temperatura formado por dois metais dissimilares, unidos numa extremidade. Quando a junção dos dois metais é esfriada ou aquecida, uma tensão elétrica é produzida e pode ser correlacionada à temperatura. Os termopares são fabricados em diferentes combinações de metais e/ou calibrações. Uma vez que os termopares medem uma faixa larga de temperatura e são relativamente grosseiros, eles são frequentemente usados em aplicações industriais e de processos nos quais a exatidão pode ser o fator menos importante.

Caso uma rápida velocidade de resposta seja necessária, pode-se escolher o termopar com junta aterrada, porém,

Termorresistência A termorresistência mede a temperatura pela correlação da sua resistência elétrica com a temperatura. A maioria destes sensores é feita a partir de uma espiral de fio fino montada em um suporte cerâmico ou de vidro. Possuem natureza frágil e necessitam ser instalados em bainhas protetoras.

A termorresistência é geralmente considerada como sendo o mais exato sensor de temperatura disponível, além de proporcionar excelente estabilidade e repetibilidade.

Comparação: termopar versus termorresistência Considerando a necessidade de se obter a melhor exatidão possível em uma

Parâmetro

Termopar

Termorresistência

Faixa de trabalho

0 ºC a 1800 ºC

-200 ºC a 450 ºC

Intercambialidade

Boa

Excelente

Estabilidade a longo prazo

Fraca

Excelente

Exatidão

Média

Alta

Repetibilidade

Fraca

Excelente

Sensibilidade

Baixa

Boa

Tempo de resposta

De médio a rápido

Bom

Linearidade

Fraca

Boa

Resistência a choques mecânicos

Alta

Baixa

Custo

Baixo

Ligeiramente superior

26 | engeworld | outubro 2013

malha onde a temperatura não exceda 400°C, recomenda-se o uso de termorresistência. Para temperaturas superiores a 400°C e inferiores a 900°C, recomenda-se o uso de termopares de metal base tipo J, K ou N. E para temperaturas superiores a 1.000°C, recomenda-se o uso de termopares de metal nobre tipo R, S ou B.

condições de processo como vibração, nível de ruído elétrico e interferências eletromagnéticas também devem ser levadas em consideração na escolha do sensor mais apropriado As proteções dos sensores, sejam elas metálicas ou cerâmicas, devem ser apropriadas à temperatura e ao tipo de atmosfera (oxidante ou redutora) da aplicação. Em especial, as proteções cerâmicas devem possuir alto grau de pureza (99,3% Al2O3) para não contaminar os fios do termopar de metal nobre.

Outras condições de processo como vibração, nível de ruído elétrico e interferências eletromagnéticas também devem ser levadas em consideração na escolha do sensor mais apropriado.

Essas são definições simplifica-

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engeworld | outubro 2013 | 27

das para a escolha do sensor adequado.

Os principais fabricantes nacionais de pirometria possuem catálogo técnico e pessoal capacitado para auxiliar os usuários nessa escolha.

Modo de ligação Uma vez definido o tipo do sensor, é preciso definir o modo da ligação, por exemplo, se ele será ligado diretamente na entrada do medidor ou por meio de um transmissor ou isolador, com cabo de compensação para termopares ou ligação a dois, três ou quatro fios para a compensação da resistência de linha nas termorresistências. Em todos os casos deve-se decidir se será necessário o uso de blindagem metálica e fio dreno e a melhor configuração do aterramento.

Em termopares, é preciso seguir as orientações: se ele for de metal base,

Para facilitar a escolha, atualmente os medidores de temperatura possuem entrada universal, o que oferece flexibilidade na escolha do sensor de entrada opte por cabos de extensão em vez de compensação para minimizar os erros, selecione a compensação da junta de referência para o modo interno e selecione as equações de linearização segundo a IPTS68 ou ITS90.

28 | engeworld | outubro 2013

Medidor de temperatura Depois de definida a malha de medição, o sensor de entrada e o tipo de instalação, é preciso escolher o medidor de temperatura.

Para facilitar a escolha, atualmente os medidores de temperatura possuem entrada universal, o que oferece flexibilidade na escolha do sensor de entrada, configurável para todos os tipos de termopares (J, K, T, E, N, R, S, B, etc.), termorresistências (Pt100, Pt1000, Ni120, Cu10, etc.), tensão, corrente e resistência ôhmica. É importante atentar para que a configuração seja feita de modo a harmonizar a norma do sensor com a do instrumento.

Estão listadas a seguir algumas opções e observações: 1) Portátil ou painel Se o instrumento for usado para a medição de temperatura em diversos locais, a opção portátil é a mais indicada por permitir o fácil deslocamento para os locais de utilização. Nesse caso, o medidor é normalmente alimentado

por baterias recarregáveis.

No medidor portátil, destacam-se os calibradores de temperatura, que possuem excelente classe de exatidão, entrada universal e a capacidade de simular na saída os mesmos tipos dos sensores da entrada.

Normalmente possuem dois canais simultâneos, isolados entre si, sendo um para a leitura e o outro para a simulação, com fonte de alimentação para transmissores e, opcionalmente, medição de pressão.

Pode ser calibrado em um laboratório acreditado pela Coordenação Geral de Acreditação do Inmetro (CGCRE/ Inmetro), tornando-se uma ferramenta importante na verificação e auditoria de todas as malhas de medição de temperatura de uma instalação industrial.

Se o medidor for usado para uma aplicação específica e permanente, a montagem em painel é a mais indicada e os dimensionais padronizados são: 1/32 DIN (48 x 24mm), 1/16DIN (48 x 48mm), 1/8 DIN (48 x 96mm) e 1/4 DIN (96 x 96mm).

Na seleção do medidor de temperatura mais adequado, deve-se considerar o número de variáveis a serem medidas e analisar a possibilidade de organizá-las em grupos Como a aplicação já é pré-definida, o tipo de entrada pode não ser universal, o que, em

alguns casos pode ser mais simples e barato.

Nessa opção recomenda-se escolher um modelo com fonte de alimentação universal, na faixa de 90 a 260 Vac, por suportar melhor as oscilações da rede elétrica.

Ainda na montagem para painel, existe a opção quanto à classe de proteção do frontal que pode ser à prova de tempo IP65 ou à prova de jato de água NEMA 4X – importante na indústria de alimentos, cervejarias ou frigoríficos onde a lavagem dos equipamentos ocorre com frequência.

Para áreas classificadas, é obrigatório o uso de instrumentos portáteis ou de painel que atendam às exigências das portarias do Inmetro que regulamentam

o uso de produtos eletrônicos em atmosferas explosivas.

Ainda nas aplicações em área classificada, é preciso verificar a necessidade de barreiras de proteção para garantir a segurança necessária na malha de medição.

2) Simples ou múltiplas entradas Na seleção do medidor de temperatura mais adequado, deve-se considerar o número de variáveis a serem medidas e analisar a possibilidade de organizá-las em grupos que permitam a utilização de um instrumento com múltiplas entradas.

Esta é uma das formas de diminuir os custos da automação. Por exemplo, um medidor de temperatura com oito

engeworld | outubro 2013 | 29

entradas é muito mais barato que oito medidores de uma única entrada, além de diminuir o espaço físico no painel.

Além da vantagem econômica, pode-se agrupar variáveis que possuem interdependências entre si e compor uma boa estratégia de monitoramento do processo.

Instrumentos com múltiplas entradas normalmente possuem isolação elétrica entre os canais, permitem o uso de sensores diferentes em cada canal, além da configuração do tempo de varredura dos canais no modo automático e, em modo manual, realiza as leituras por meio do comando do operador.

3) Classe de exatidão e resolução A classe de exatidão e resolução (número de dígitos) deve ser levada em consideração na escolha do medidor de acordo com exatidão exigida pela aplicação.

Atualmente os medidores digitais de temperatura usam conversores analógico/digital com resolução superior a 16 bits, que permitem boa resolução e precisão para todos os tipos de sensores de temperatura. É importante lembrar que a incerteza total da temperatura medida é composta pela somatória das incertezas de todos os elementos da malha (indicador + cabo de compensação/extensão + conector compensado + sensor).

Devem ser utilizadas técnicas de análise dos sistemas de medição (MAS) para certificar a adequação do sistema de medição ao processo.

Para diminuir a incerteza total, escolha um indicador com boa classe de exati30 | engeworld | outubro 2013

dão e que permita a correção da temperatura indicada por meio de parâmetros configurados para compensar/corrigir o erro total da malha.

No mercado estão disponíveis medidores de temperatura industriais com classe de exatidão de 0,1%, 0,25% ou 0,5% da faixa de entrada e resolução de 4 ou 4 e 1/2 ou 5 dígitos, com ajuste da posição do ponto decimal, que definirá se a leitura será unitária, decimal ou centesimal.

4) Indicação instantânea e registro O medidor de temperatura pode apenas indicar a temperatura medida ou realizar funções especiais como memorizar as temperaturas máxima, mínima e média durante um período preestabelecido, permitindo ao operador conhecer a amplitude da variação da temperatura no processo.

Quando for necessário um histórico mais detalhado das variações térmicas

do processo, recomenda-se o uso de um medidor tipo Data-Logger ou registrador sem papel.

Esses modelos permitem que sejam configurados o tempo inicial e final do registro e a taxa de amostragem. As temperaturas são lidas conforme essa taxa e identificadas com o dia, mês, ano, hora, minutos e segundos da aquisição.

No modelo sem papel, os dados são armazenados em memória e por download podem ser carregados em uma planilha tipo Excel para a construção e impressão do gráfico correspondente.

Escolha um modelo que possua memória de armazenagem suficiente e que permita futura expansão, isto também se aplica para a possibilidade de inserção de cartões que aumentem o número de entradas e/ou relés de saída, preservando o investimento inicial.

Recursos especiais de filtros, expansão e compressão dos dados, permitem uma análise detalhada e com-

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pleta do histórico térmico do processo.

Existem também medidores de temperatura que oferecem uma saída isolada em corrente ou tensão para a retransmissão da temperatura lida para outro instrumento tipo CLP ou SDCD que irá usar essa informação para outras finalidades.

5) Sistema de alarme Certos instrumentos permitem que sejam associados níveis de alarme à temperatura medida e a geração de eventos pré-definidos quando esses limites são excedidos.

Os alarmes são comumente chamados de alarme de alta, quando a temperatura é maior do que o ponto definido para esse alarme, ou alarme de baixa, quando a temperatura é menor do que o limite ajustado para esse alarme.

Alguns modelos possuem ainda o alarme de velocidade que analisa a taxa de variação da temperatura em intervalos de tempo, normalmente expressa em °C/seg, e se a taxa exceder o limite, um alarme é gerado.

Esse tipo de alarme é interessante, pois a condição de alarme pode ser gerada antes de o processo atingir uma condição crítica e perigosa.

Os eventos associados aos alarmes podem ativar relés de saída que irão acionar sinais sonoros ou luminosos ou ainda fazer parte do sistema de intertravamento de segurança, desligando o processo ou colocando-o em uma condição mais segura.

Para evitar que no limiar de acionamento o indicador fique entrando e saindo da condição de alarme, existe o parâmetro chamado histerese, que introduz uma banda morta entre a condição normal e a de alarme, preservando os relés e evitando a repetição de um mesmo evento.

32 | engeworld | outubro 2013

Para facilitar a escolha, atualmente os medidores de temperatura possuem entrada universal, o que oferece flexibilidade na escolha do sensor de entrada Quando a temperatura retornar à condição normal de trabalho, o evento de alarme pode ser automaticamente cancelado ou ficar retido até o reconhecimento do operador.

Dependendo do tipo de medidor, pode-se obter um histórico de alarme com data e hora dos eventos ocorridos e as ações de reconhecimento do operador.

6) Comunicação serial e isolação Em aplicações em que diversos pontos de temperatura devem ser informados a um sistema central de medição, que pode ser um CLP ou computador tipo PC, a comunicação serial pode ser utilizada.

Supondo que diversos controladores e indicadores fazem parte desse sistema, deve-se optar por uma comunicação serial multiponto, tipo RS 485 ou RS422, que permite a construção de uma rede de comunicação com diversos instrumentos ligados em paralelo e identificados por um endereço que deve ser único para cada elemento da rede.

Nesse caso, como cada elemento da rede pode estar ligado a potenciais elétricos distintos, é altamente recomendável que todos os canais de comunicação sejam isolados entre si.

Na utilização de termopar aterrado como sensor de entrada, recomenda-se também que a entrada do medidor seja isolada das demais entradas e saídas.

Uma boa opção para a isolação de termopares aterrados é a utilização de um transmissor de temperatura a dois fios com isolação interna.

O transmissor pode ser alimentado por uma fonte interna do medidor e receber o sinal do termopar já isolado, linearizado, com a junta de referência compensada e convertido para 4 a 20 mA, mais imune a ruídos e dispensando o uso de cabo de compensação.

Considerações finais Definidos todos os elementos da malha de medição, para comprar o medidor de temperatura, opte por um fabricante/ distribuidor de boa reputação no mercado, que ofereça bom suporte pós-venda, assistência técnica local e garantia mínima de três anos.

Mantenha uma ficha atualizada e identificada pelo TAG de cada medidor, contendo os valores configurados para todos os parâmetros da aplicação. Isso ajudará muito quando houver a necessidade da substituição do instrumento defeituoso.

A configuração de uma malha de medição de temperatura constitui um tema amplo e as soluções dependem muito da aplicação e da preferência do usuário, ou seja, não existe uma solução única, diversas possibilidades são tecnicamente aceitáveis e não invalidam outras.

segurança

artigo

Safety Requirements Specification Seu papel na implantação de sistemas instrumentados Selma Acedo Barbosa Consultora em SIS, certificada pelo TÜV, diretora da Acedo Engenharia Ltda

O

s Sistemas Instrumentados de Segurança (SIS) são instalados para detetar o início de eventos perigosos e/ou mitigar suas consequências em seres humanos, equipamentos e no meio ambiente. Um SIS geralmente é constituído por um ou mais elementos iniciadores (sensores, transmissores), de um elemento executor de lógica (PLC, relés) e de um ou mais elementos finais (válvulas, disjuntores).

A sigla SIS já não é mais novidade e seu conceito que está praticamente consolidado na engenharia. Termos como determinação de SIL, taxa de falhas, sistema de votação (1oo2, 2oo3), SIF (Safety Instrumented Function) e Partial Stroke Test não soam mais como desconhecidos no segmento de projetos.

Dentre os documentos gerados que fazem parte da rotina de implantação de um SIS, o Safety Requirements Specification (SRS) tem importância destacada na fase que antecede seu detalhamento.

Isso porque para estar alinhado com os requisitos da IEC 61511 é necessária a elaboração do SRS. De acordo com a IEC 61511, o SRS é uma especificação que contém todos os requisitos para o detalhamento da implantação de um SIF, ou seja, é um critério de projeto dedicado a esse propósito, somente. A elaboração de um SRS é uma das atividades mais importantes na implantação do SIS, uma vez que ajuda a evitar tanto a ocorrência de erros sistemáticos potencialmente perigosos quanto a implantação de sistemas super ou sub dimensionados, o que pode afetar os requisitos de redução de risco e o capital empregado. Isso significa que ele vem ao encontro do escopo, da performance, do tamanho e da complexidade da aplicação.

Elaboração do SRS Uma pequena fração do Safety Life Cycle mostra que o SRS é criado depois de terem sido cumpridas as etapas de Hazard and Risk Assessment (por engeworld | outubro 2013 | 33

exemplo, o HAZOP) e de Alocation of Safety Functions to Protection Layers (por exemplo, o LOPA). Nesta última, tem-se a identificação dos SIFs que, por sua vez, serão implantados segundo o SRS.

suas ações. Já os requisitos de integridade estão voltados para a confiabilidade do sistema e para a redução de risco.

Em linhas gerais o Safety Requirements Specification contém:

Descrição Resumo sucinto de cada um dos SIFs que compõem um SIS.

Estado seguro É o estado de segurança atingido pelo processo após a ação do SIF. O SRS descreve, para cada SIF implantado, qual o estado seguro alcançado quando ele for acionado. Também constam quais as consequências se ele falhar na demanda.

Fonte da demanda Informa qual o distúrbio de processo resulta na ação do SIF e sua frequência.

Modo de operação Para cada SIF, ele evidencia qual o modo de operação (demanda/contínuo).

O desenvolvimento do SRS é um processo conduzido por várias “mãos”. Ele é elaborado pelo engenheiro de automação em conjunto com o engenheiro de processo, tendo como consultor um especialista em SIS.

Fontes de informação para o SRS Para criar um SRS abrangente é importante que as informações necessárias sejam facilmente acessíveis e estejam atualizadas. Essas informações incluem: Condições de processo: é necessário acesso à descrição de processo e de seus parâmetros de operação normal.

Relatório de HAZOP: é importante 34 | engeworld | outubro 2013

porque possui o registro dos elementos que desencadeiam um evento perigoso, a frequência com que eles acontecem e suas consequências.

Relatório de determinação de SIL: que traz todos os cenários que são objeto de estudo de determinação de SIL, os SIFs identificados e, para cada SIF, o nível de SIL definido.

Normas regulatórias que podem afetar a implantação do SIS. Fluxogramas de engenharia.

Conteúdo do SRS Ele está focado em dois tipos de requisitos: os de funcionamento e os de integridade. Os requisitos de funcionamento descrevem como são os SIFs e

Nível de SIL Informa o nível de SIL de cada SIF – dado proveniente do estudo de determinação de SIL.

Proof test interval O intervalo de teste ou proof test interval é definido e levado em consideração durante o detalhamento porque afeta o projeto do SIF. Geralmente, o intervalo de teste empregado é o mesmo intervalo para o shutdown geral da planta. Sua escolha tem de ser consensual entre a operação, a manutenção, a engenharia e a segurança.

Tempo de resposta Há um tempo limitado entre a de-

tecção de um perigo e a ocorrência de um evento perigoso.Tão importante quanto a implantação de um SIF é saber quanto tempo a função tem para agir e conduzir o processo a um estado seguro. O tempo de resposta de todos os equipamentos envolvidos (sensores, logic solver e os elementos finais) tem de ser considerado.

Mean time to repair É definido o tempo médio para reparo levando-se em conta a disponibilidade de sobressalentes, tempo de deslocamento e contratação de serviços.

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engeworld | outubro 2013 | 35

Porque toda vida tem um propósito...

Reset É necessário definir os requisitos para o reset do SIS depois de um shutdown como, por exemplo, se é automático ou manual, tempo de resposta, etc.

Trip espúrio O SRS informa qual a taxa máxima permitida para trip espúrio.

Ação dos elementos iniciadores Mostra quais são os inputs, sua arquitetura (1oo2, 2oo3, etc.), o range medido e o valor de trip.

Ação dos elementos finais Detalha quais são os elementos envolvidos, a posição de falha, sua arquitetura e qual o critério para constatação de que a operação foi bem-sucedida.

Ação de trip O SRS indica qual a filosofia definida: energizar ou desenergizar para o trip.

Relações funcionais Lógicas, funções matemáticas e quaisquer permissões necessárias são evidenciadas no SRS. Também são identificadas as combinações perigosas de saídas do SIS que precisam ser evitadas.

Considerações para o shutdown manual Aborda os requisitos para a ação do operador, se se trata de um shutdown total ou parcial, dentre outras definições.

36 | engeworld | outubro 2013

Diagnósticos No SRS é definida a forma como um sistema de votação (2oo3, por exemplo) será degradado na ocasião em que forem detectadas falhas e as ações a serem tomadas.

Bypass É necessário definir o sistema de bypass no sentido de descrever como os SIFs serão testados, reparadas, definir procedimentos e senhas. As senhas não são usadas para operação, mas se houver necessidade de bypass para operação, ela deve ser criada para esse fim.

Software Assegura que a programação e configuração serão feitas segundo a IEC 61511-1.

Condições atmosféricas São registradas as condições extremas do meio ambiente no qual se encontra a planta.

Proteção do SIF de um agente externo É verificado se existe a necessidade de algum SIF sobreviver a um acidente maior. Por exemplo, por quanto tempo as válvulas deverão funcionar se houver a presença de fogo.

Interfaces Todas as interfaces entre o SIS e qualquer outro sistema (incluindo o SDCD) devem ser cuidadosamente descritas. É importante assegurar que o elemento executor de lógica seja independente e separado do SDCD.

Common cause failure Identifica falhas comuns que possam comprometer ou impedir o funcionamento dos itens redundantes.

O SRS também deve definir ações quando surgirem problemas como o que está previsto no caso de falta de ar, falta de energia, falha no sensor, no elemento executor de lógica ou no elemento final.

O SRS no processo de validação O SRS é um registro completo dos requisitos de projeto e serve como referência no processo de validação. O sistema, uma vez instalado e comissionado, será inspecionado e testado de forma a assegurar que o SIS foi implantado como definido no SRS. É, portanto, fundamental que ele seja muito bem elaborado antes do início do projeto de detalhamento. Validação não deve ser confundida com verificação, que é uma atividade constante ao longo de todas as fases do Safety Lifecycle.

Conclusão O comprometimento em criar especificações com clareza é reconhecidamente a melhor prática em um projeto de automação e, por essa razão, faz todo o sentido ser cuidadoso ao lidar com sistemas de segurança. Tanto quanto os benefícios óbvios de se dispor de uma especificação elaborada com clareza, o SRS é o documento essencial na fase de validação, a qual é mandatória dentro do conceito de Safety Lifecycle da IEC 61511.

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engeworld | outubro 2013 | 37 © Terex Corporation 2013. Terex é uma marca comercial da Terex Corporation nos Estados Unidos da América e em muitos outros países.

coluna rh Como você cuida da sua qualidade de vida? É fácil equilibrar lazer e trabalho?

Alimentação saudável

Q

uando atendo os meus clientes de coaching a primeira técnica que aplico é a Roda da Vida, a qual me permite identificar, por exemplo, quais setores da vida podem estar sendo prejudicados e o mais prejudicado frequente é a realização pessoal.

O problema é que a maioria dos seres humanos associa sucesso e êxito ao dinheiro e à posição profissional e se esquece do principal: cuidar da saúde. Por isso, dedico esta coluna a um assunto muito discutido atualmente, porém, pouco 38 | engeworld | outubro 2013

praticado. Segundo a personal trainner Debora Cunha* “A qualidade de vida é o ponto fundamental para estar de bem consigo mesmo. Pessoas que possuem hábitos saudáveis como uma boa alimentação e a prática frequente de atividades físicas, entre outros, possuem uma vida melhor e, com isso, conseguem desfrutar de tudo o que a vida tem a oferecer”.

Pesquisas atuais revelam que o brasileiro tem se preocupado mais com qualidade de vida, procurando cuidar da alimentação, dedicando-se às atividades físicas, ao lazer praticado ao ar livre

e às viagens com maior frequência. No entanto, o número de horas extras nas empresas continua alto e isso se deve à pressão exercida sobre os profissionais por resultados cada vez mais lucrativos e com menos mão de obra. Entendo que a teoria não bate com a prática e isso é tão grave que vários profissionais já apresentaram problemas de saúde, precisando se ausentar da empresa por longos períodos ou, até mesmo, somando uma aposentadoria por invalidez ao final de uma carreira.

Pesquisas atuais revelam que o brasileiro tem se preocupado mais com qualidade de vida, procurando cuidar da alimentação, dedicandose às atividades físicas...

A empresa onde trabalho pode ser um exemplo positivo neste tema, pois preocupa-se em oferecer aos seus empregados um programa de Qualidade de Vida que conta com caminhadas, boletins orientativos sobre saúde, ginástica laboral, apoios em maratonas e massagem rápida. É importante salientar que este trabalho acontece sempre na presença de educadores físicos que acompanham o progresso de todas essas atividades.

Além disso, a empresa limitou a realiza-

ção de horas extras, sendo que o empregado apenas pode realizá-las se estiver com um documento formal assinado pelo gerente contendo a quantidade de horas necessárias e o motivo delas. Essas atitudes parecem simples, mas geram um resultado incrível, principalmente, no que se refere à produtividade, que se mantém alta, pois a pessoa sabe o tempo que tem para realizar o que precisa.

Outro ponto que preciso destacar e considero ainda mais importante é o convívio familiar. As pessoas acabam deixando filhos, maridos e esposas de lado para cumprir a jornada intensa de trabalho ou rotinas acadêmicas. Posso citar inúmeros exemplos de mulheres que adiaram uma gravidez com receio de perderem o emprego, situações de divórcio, distanciamentos irreversíveis e até casos mais graves, que são decorrentes deste tipo de escolha: a vida profissional sempre em primeiro lugar. E este é o verbo chave: “escolher”. É importante avaliar todo o contexto e pesar o que realmente vale à pena, pois o tempo que você deixou de ficar com os seus entes queridos não voltará e você com certeza se arrependerá disso. Eu peço aos leitores que não me interpretem mal, não estou dizendo que não é necessário trabalhar muito e, para que fiquem bem, claro, seguem algumas dicas: 1. Procure realizar o horário de trabalho dentro da carga oficialmente estabelecidade pela empresa. Faça hora extra se ela realmente for necessária.

Pergunte a si mesmo: “eu realmente preciso terminar esta tarefa hoje?”

2. Realize alguma atividade física pela qual tenha interesse. Não faça

exercícios regulares

academia se não gosta simplesmente motivado pelos colegas. Procure o que lhe dá prazer e isso funcionará como um relaxamento mais do que como um esforço físico.

3. Cuide da alimentação, mas sem passar fome. Se possível, busque a ajuda de um nutricionista. Não faça regimes por conta própria. Estas atitudes desequilibram o corpo e a mente.

Espero que este texto tenha chamado a sua atenção, pois esta foi a minha principal intenção. Boa Sorte!

Deborah Cunha* é personal trainner e já realizou vários trabalhos em empresas e com pessoas físicas.

4. Reconheça seus limites e faça o que pode em vez de fazer o que o “super herói” dentro de você manda. Cada um de nós tem um freio e somos muito mais felizes quando sabemos até onde podemos chegar.

5. Dê atenção à sua família e escolha estar com os seus filhos em uma praia no Guarujá em vez de estar em uma viagem a trabalho em Paris.

Conciliar a vida pessoal e a profissional não é uma tarefa fácil, mas com certeza é a mais indispensável para que você possa conquistar todas as suas metas.

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

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

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coluna qualidade A ISO9001 ESTÁ MUDANDO

C

omo deve ser do conhecimento de vocês, a cada cinco anos a ISO submete suas normas a um processo de revisão, por meio do qual se decide por sua manutenção e revisão ou por sua descontinuidade.

Seguindo esse procedimento, a versão atual da ISO9001:2008 está em um processo de revisão iniciado em 2011 por decisão dos países membros do Comitê Técnico ISO/TC176 e tem término previsto para meados de 2015.

Esta revisão tem tradicionalmente seis etapas distintas, descritas a seguir: Etapa 1: NWIP - proposta inicial; Etapa 2: WD - minuta de trabalho dos especialistas envolvidos; Etapa 3: CD – minuta do Comitê; Etapa 4: DIS – fase quase definitiva da norma; Etapa 5: FDIS – fase definitiva; Etapa 6: IS – norma publicada .

Atualmente, a revisão da norma encontra-se na etapa CD: Committee Draft, ou minuta do Comitê, com previsão de término para meados 2015, dependendo da velocidade para a obtenção do consenso exigido para as revisões discutidas.

Apesar de ainda estarem sujeitas a alterações, já podemos vislumbrar as tendências da nova versão da norma ISO9001, que serão descritas nos pró40 | engeworld | outubro 2013

ximos parágrafos. Todavia, seu texto definitivo será conhecido somente a partir da publicação da norma revisada.

Quanto ao escopo da norma, não há alterações previstas e, portanto, não devemos esperar revisões profundas em sua essência.

Em relação ao alinhamento com as demais normas de sistemas de gestão publicadas pela ISO, sabemos que há uma forte tendência em uniformizar os textos que tratam dos requisitos comuns entre elas, tornando mais fácil a construção de sistemas de gestão integrados que as utilizam como referência.

O alinhamento abrange também a nova estrutura proposta para as normas de sistema de gestão, que deve ficar como segue: 1. Escopo 2. Referências normativas 3. Termos e definições 4. Contexto da organização 5. Liderança 6. Planejamento 7. Suporte 8. Operação 9. Avaliação de desempenho 10. Melhoria contínua Nessa nova estrutura, destaca-se o item 4. Contexto da organização, que deverá trazer requisitos voltados à avaliação das necessidades das partes interessadas e das condições internas e externas à organização que possam ter impacto sobre

Atualmente, a revisão da norma encontrase na etapa CD: Committee Draft, ou minuta do Comitê, com previsão de término para meados 2015 as saídas planejadas de seu sistema de gestão da qualidade.

Outro aspecto importante é a introdução do conceito de risco no item 6.

Planejamento. Todavia, isso não deve ser confundido com a exigência da implantação de um sistema de gestão de riscos, tal como preconizado pela norma ISO 31000:2009, Risk management – Principles and guidelines.

O que se espera aqui é que a organização incorpore o risco entre os critérios do seu SGQ, identificando-os junto às oportunidades mais relevantes para assegurar o alcance das saídas planejadas, a satisfação dos clientes, a conformidade de bens e serviços, a melhoria contínua e a prevenção e redução de efeitos indesejados.

Outa mudança importante que traz o item 6 é a exigência da definição de um planejamento para o alcance dos objetivos da qualidade estabelecidos pela organização. Aqui, verifica-se um claro e esperado alinhamento com as normas ISO14000 e OHSAS18000, que já trazem tal exigência, por meio dos programas para atingir objetivos e metas.

Cai por terra a exigência da elaboração do “Manual da qualidade”, como já acontece no caso nas duas normas citadas acima.

“Ação preventiva” deixa também de ter um item específico, não significando que tenha sido excluído. Na verdade, seus

requisitos tendem a ser fortalecidos ao longo de toda a norma, em especial na avaliação de riscos.

Por fim, a nova versão da norma ISO9001 tende a ser mais genérica e mais alinhada às empresas de serviços, tornando sua implantação mais fácil neste tipo de organização.

Dado o modelo de revisão sustentado pela ISO, ainda há tempo para outras alterações, dentre todas as que ainda estão em discussão. Assim, vamos aguardar 2015 e torcer para que a nova versão torne a ISO9001 ainda mais atrativa para empresas e organizações de todos os tipos.

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.

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

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entrevista O uso das ferramentas 3D

A

utilização das ferramentas tridimensionais em projetos de desenho e engenharia ganharam amplitude no Brasil a partir da década de 1980. Esse tipo de ferramenta, no entanto, começou a ser criada muitos anos antes, por volta de 1957.

De lá para cá, esse tipo de tecnologia se desenvolveu rapidamente e hoje garante às empresas de projeto agilidade em seus processos. O gerente de sistemas de Engenharia da Progen, Ricardo Vidotti, 34 anos, fala à Engeworld sobre os benefícios trazidos pelo uso dessas ferramentas e discute as atuais dificuldades dos profissionais de engenharia em lidar com as mudanças ocorridas nos últimos anos devido à incorporação desse tipo de sistema às rotinas das empresas.

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Engeworld - Você poderia traçar um pouco do panorama histórico da implementação das ferramentas 3D na área de projeto no Brasil?

Vidotti – No Brasil, as primeiras implementações de ferramenta 3D foram realizadas na década de 1980. A primeira empresa a desenvolver um projeto usando esta tecnologia foi a Ultratec, utilizando o software PDS (Plant Design System) da Intergraph para um projeto da Copene, hoje Braskem.

A maior dificuldade na ocasião era a capacitação dos profissionais e a quebra de paradigmas em função de uma nova cultura de trabalho.

As empresas encontraram dificuldades na implementação destas ferramentas. Além do alto investimento na aquisição dos softwares e hardware, precisavam capacitar seus profissionais em função da nova metodologia. Junto a tudo isso, os desenvolvedores das ferramentas, por serem de outros países, escreveram seus aplicativos de modo a atender as necessidades do mercado de engenharia local, cuja cultura de execução e elaboração de projetos é bem diferente da realidade brasileira e muitas vezes são necessárias customizações nos softwares e/ou o desenvolvimento de novos softwares complementares para atender as nossas necessidades.

Um dos grandes responsáveis pelo de-

senvolvimento e utilização desta tecnologia no Brasil é a Petrobras, uma vez que passou a exigir em seus processos licitatórios que a empresa vencedora utilizasse e entregasse os projetos desenvolvidos nas ferramentas 3D. Além de investir no desenvolvimento das ferramentas, ela investiu também na difusão do conhecimento através do Prominp, programas de treinamento para os profissionais do nosso mercado.

Com isso, as empresas sentiram a necessidade de se reestruturarem criando um departamento com a responsabilidade de implantar, customizar, capacitar e dar suporte a empresa nestas ferramentas. Hoje, estes departamentos são denominados sistemas de engenharia.

Atualmente, esta cultura já está bem difundida e a utilização destas ferramentas está consolidada. Encontramos muitos profissionais capacitados e empresas que já não fazem projetos sem a utilização destas ferramentas.

Engeworld - Quais os maiores benefícios que a ferramenta 3D trouxe para os projetos?

Vidotti – Temos alguns benefícios que se sobressaem aos demais como integração entre as disciplinas, por trabalhar em um ambiente único, sendo que uma disciplina depende da informação da outra para executar seu trabalho; maior precisão e confiabilidade nos levantamentos

de materiais, já que todo elemento que é inserido no modelo 3D parte de um banco de dados de referência e este é carregado com muito critério; mas o maior deles é a melhora considerável na qualidade do projeto, pois é possível antecipar os erros de montagem dos projetos elaborados em 2D que seriam detectados apenas no momento da montagem da planta – que são as interferências.

Engeworld - Quais são as maiores dificuldades em relação ao software atualmente?

Vidotti – A maior dificuldade ainda é adaptar o software às nossas necessidades. Por exemplo, nossas montadoras ainda possuem a cultura de trabalhar com as informações provenientes de um projeto padrão 2D, ou seja, eles preci-

sam ter em mãos desenhos CAD e listas com informações muito bem amarradas e com um nível alto de detalhes para executarem seus trabalhos, sem realizar, em alguns casos, nenhuma consulta ao recursos dos modelos 3D. Os softwares geram seus deliverables (desenhos 2D, listas, etc) baseados em regras de negócio configuradas em seu ambiente, e estas configurações possuem uma série de limitações se compararmos com o padrão definido para um projeto 2D, sem a utilização de ferramentas 3D, onde o ambiente de trabalho é livre e o projetista pode utilizar os recursos de um software CAD para elaborar seus documentos. É como dizemos: “o papel aceita tudo”. Se considerarmos que um modelo 3D possui uma infinidade de recursos e informações, e estes recursos pu-

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necessidades de um projeto. Sendo assim, existe a necessidade de integrar os seus produtos e muitas vezes migrar dados de um software para outro, pois os recursos de um software são complementares ao de outro. Porém, esta integração não é tão simples, pois os softwares não se conversam de forma amigável, ou seja, integrar os produtos em um mesmo ambiente é uma atividade trabalhosa.

dessem e devessem ser utilizados pelas montadoras, não precisaríamos de tantos detalhes em documentos como são necessários hoje e teríamos uma extração dos documentos de forma automática, sem a necessidade de gastar horas adicionais adaptando os documentos ou customizando o software.

Outro grande problema é a falta de interoperabilidade entre os softwares de engenharia. Conforme um estudo realizado nos Estados Unidos pela NIST (National Institute of Standards e Technology) foi constatada a perda de mais de um bilhão de dólares ao ano devido ao tempo gasto com recriações de arquivos por não serem compatíveis com diferentes softwares, ou seja, a partir do momento que se opta por um determinado fornecedor de software 3D fica praticamente inviável a troca do software 3D durante o projeto. Além disso, a tro44 | engeworld | outubro 2013

ca de informações com softwares 2D e/ ou de cálculos que não sejam do mesmo fornecedor do software 3D ainda é muito trabalhosa e onerosa para as empresas de projetos, o que acaba levando à recriação do arquivo e aumentando consideravelmente a margem de erros.

Engeworld - O que ainda não é possível ou não é viável modelar e extrair de modelos 3D? Vidotti – Hoje temos uma infinidade de ferramentas que se propõe a atender quase todas as necessidades de um projeto, onde podemos modelar todos os elementos e extrair toda a documentação necessária para a execução de um projeto.

O grande problema que temos é que estas ferramentas muitas vezes são de fornecedores diferentes para atender à disciplinas específicas da engenharia e não temos uma solução única que atenda todas as

Engeworld - Os projetistas mais antigos relutam ou ainda têm dificuldades em aceitar o uso desse tipo de tecnologia?

Vidotti – Ainda temos casos de dificuldade de aceitação e adaptação dos profissionais mais antigos com estas novas tecnologias. Alguns, por exemplo, questionam a qualidade dos produtos que são extraídos dos modelos 3D e outros sentem dificuldade na utilização das tecnologias, mas hoje a quantidade desses profissionais é muito menor do que era antigamente.

Engeworld - Hoje muitos profissionais, que conhecem a tecnologia, ou seja, sabem manipular o software, não têm conhecimento técnico suficiente para desenvolver um bom projeto.

Como você avalia essa situação?

Vidotti – Isso tem mudado gradativamente nos últimos anos. O fato de um profissional ser capacitado em um determinado software e não ser capacitado para fazer um projeto se devia, principalmente, à resistência que os profissionais experientes em projetos tinham em aprender um novo software. Nos últimos anos, muitos destes profissionais extremamente experientes em projetos têm aderido ao

aprendizado de novos softwares 3D, pois enxergaram os benefícios que eles podem proporcionar no dia a dia do trabalho, aumentando a produtividade e melhorando a qualidade e confiabilidade dos projetos.

Além do fato de que quem não tiver conhecimento em determinados softwares estará fora do mercado.

Engeworld - Qual a economia de tempo que esse tipo de ferramenta traz aos projetos? Isso gera também uma redução em custos?

Vidotti – Segundo a Daratech (uma entidade que realiza pesquisa de mercado e avaliação de tecnologia para área de tecnologia da informação e presta serviços de assessoria e consultoria estratégica) “a análise de benefícios atrelada à utilização de qualquer tecnologia pode ser aquela balizada em métricas e índices de produtividade/rendimento (análise quantitativa) ou a análise de benefícios indiretos, alterações de processos de trabalho e ganhos de qualidade (análise qualitativa)”.

Com relação aos modelos 3D, certas companhias acreditam em ganhos diretos em produtividade ou homem/ hora (H/H), enquanto outras veem que o maior benefício da utilização de modelos 3D são os ganhos nas fases subsequentes de construção (no custo total do projeto, em custos de fabricação, retrabalhos, etc.).

Na fase de projeto, além de economia de tempo, temos um ganho substancial na qualidade e confiabilidade do projeto em si. Apenas nos balizar sobre a redução de tempo que alcançaríamos ao desenvolver um projeto é muito pouco, pois os grandes ganhos estão nas fases

de suprimentos e construção de uma planta desenvolvida com a utilização desta tecnologia.

Engeworld - Como você avalia a integração entre as diversas disciplinas proporcionada pela ferramenta? Ela pode ser considerada satisfatória?

Vidotti – Sim, os softwares 3D possuem recursos que permitem que projetistas e engenheiros de diversas disciplinas possam trabalhar em um mesmo ambiente. A tecnologia BIM é um exemplo disto. Durante a fase de concepção, execução e construção podemos envolver em um mesmo ambiente as disciplinas de infraestrutura, civil, arquitetura, mecânica, tubulação, metálica, planejamento e suprimentos, cada uma fornecendo e extraindo do software informações pertinentes a sua fase do projeto.

Engeworld - O que podemos esperar das ferramentas do futuro?

Vidotti – Embora o nível das ferramentas disponíveis hoje seja bom, imaginamos uma tecnologia que permita o desenvolvimento de um projeto em um ambiente compartilhado sem a necessidade de estarmos amarrados a uma solução de um determinado fornecedor.

Logo, esperamos interoperabilidade total entre os aplicativos de engenharia, onde não seja necessário gastarmos recursos com recriações de arquivos e retrabalho por não serem compatíveis e sim investir o tempo no desenvolvimento do projeto, de modo que as ferramentas não sejam o gargalo. engeworld | outubro 2013 | 45

diligenciamento

DISCIPLINAS DE UM PROJETO

Projetos versus prazos Paulo Sergio Zamunaro Engenheiro metalúrgico e coordenador de Diligenciamento e Inspeção na Techint Engenharia e Construção.

D

iligenciamento, ou expediting, significa promover diligencias, por meio de visitas ou contatos, com o intuito de agilizar e ou fazer cumprir o prazo de entrega contratual de materiais, equipamentos e toda a sua documentação técnica. Assim sendo, o diligenciamento de um fornecimento é a execução de uma série de atividades junto a projetistas, fornecedores, fabricantes, transportadoras e, quando necessário, junto ao próprio cliente, com o objetivo central de fazer com que o fornecimento atenda ao cronograma e à qualidade necessária segundo o prazo contratual.

A tarefa possui um enfoque extremamente amplo, complexo e dinâmico, pois acompanha o fornecimento, onde quer que ele ocorra, para representar legitimamente o interesse do cliente. Vale ressaltar que este cliente pode ser interno ou externo à organização. É o diligenciador quem verifica se o andamento de cada etapa do processo de produção e de entrega de itens cumpre os requisitos preestabelecidos. Além do mais, é ele quem detecta e age diante da ocorrência de fatos e/ou pendências das mais diversas naturezas que possam afetar as datas aprazadas.

46 | engeworld | outubro 2013

A disciplina informa os atrasos no cronograma, oferecendo informações ao cliente para que ele esteja sempre a par do que está ocorrendo no fornecedor e, quando necessário, negocia novos prazos de entrega, minimizando o impacto da falta de pontualidade junto à área que utilizará o produto e que pode redirecionar a programação.

Quando são constatados eventos que podem comprometer o cronograma, o diligenciamento atua visando a sua rápida e segura solução, agindo criteriosamente e metodicamente para que os acontecimentos não se transformem

em novos atrasos. Isso não significa, no entanto, que o objetivo do diligenciamento é resolver o problema. Em geral, as pendências ou atrasos não são da responsabilidade da disciplina, mas é esta a área que encaminha para os demais departamentos ou empresas envolvidas no projeto, as informações pertinentes a cada caso.

Follow up O follow up é uma forma mais simples de diligenciamento e se destina ao acompanhamento de itens menos complexos e manter atualizado o controle de ins-

É o diligenciador quem verifica se o andamento de cada etapa do processo de produção e de entrega de itens cumpre os requisitos preestabelecidos

peção, liberação e entrega dos materiais ou peças diversas. Também chamado de “seguimento de compras”, ele é uma atividade realizada para verificar junto ao fornecedor o andamento de pedidos, fabricações e datas da entrega.

As tarefas são realizadas visando ao cumprimento do prazo contratual, porém, demanda pouca mobilidade para a execução de ações, a não ser a de informar ao cliente eventuais atrasos e mudanças no cronograma.

O follow up é uma atividade simples, mas de extrema eficácia quando aplicado a itens comuns, urgentes e com curtos prazos de entrega.

Diligenciador O diligenciador é responsável pela gestão de atividades específicas, que demandam: domínio global do empreendimento; leitura do contrato do cliente; conhecimento do organograma do empreendimento; familiaridade com o produto a ser trabalhado; organograma do fornecedor uso das ferramentas do sistema de compras, da engenharia de planejamento e qualidade, além da criação de ferramentas adequadas para o projeto ou para a situação, para

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informar todo o desenvolvimento de um fornecimento, visto que para cada atividade existem controles específicos, voltados para a manutenção das atividades inerentes ao processo.

Além de conhecimento básico da atividade a ser exercida, a atuação exige domínio e vivência nas áreas de engenharia e compras, sendo que ambas antecedem o trabalho do diligenciador. É importante também que o profissional tenha bons conhecimentos em logística de transporte e noções de exportação e importação.

Em geral, a disciplina trabalha com uma gama muito grande de equipamentos e materiais para uma obra, por isso, ela pode ser subdividida em grupos voltados para as áreas de elétrica, mecânica, instrumentação e acessórios de tubulação.

No dia a dia, a atividade do diligenciador tende a ser vista como um entrave para o fornecedor já que muitas das funções desse profissional vão de encontro aos interesses do fornecedor, impedindo-o de realizar “manobras” para modi48 | engeworld | outubro 2013

Além de conhecimento básico da atividade a ser exercida, a atuação na atividade exige domínio e vivência nas áreas de engenharia e compras ficar prazos de entrega. Por isso, é fundamental que o profissional seja um bom conhecedor das relações humanas. Cabe a ele exercer com boa conduta os seus questionamentos, além de saber se posicionar diante das adversidades e conhecer os fatores limitantes do fornecedor.

Rotina Tratando-se de encomendas ditas “engenheiradas”, as atividades dos dilgenciadores são amplas, porém, destacam-se as seguintes:

Promoção de reunião inicial, ou “kick off meeting”, com todas as pessoas envolvidas no processo, incluindo o fornecedor e o cliente. Nela, são verificados todos os documentos contidos no contrato ou na requisição de materiais (RM), e são realizados os esclarecimentos contratuais, técnicos e de qualidade, incluindo também transporte e embalagem.

Análise do cronograma emitido inicialmente, a fim de detectar atividades incompatíveis com o processo e avaliar os prazos e durações dessas atividades objetivando a certeza do cumprimento dos prazos de entrega.

Verificação, junto ao fornecedor e à engenharia, dos documentos emitidos como desenhos e aprovações.

Observação dos progressos realizados pela área de suprimentos do fornecedor, para garantir que os bens subcontratados cheguem à produção, ou fábrica, em tempo hábil para a montagem e processamento.

Acompanhamento físico do avanço da encomenda.

Acionamento da qualidade para atender aos hold points de inspeção, estabelecidos no plano de inspeção e testes.

Emissão dos termos de comprovação de eventos que constam do contrato, desde que evidenciados os cumprimentos com base em cada área responsável (engenharia, suprimentos, fabricação, qualidade, etc.).

Acompanhamento da entrega e do recebimento e realização de inspeções na obra para verificar a integridade do bem recebido.

Os documentos utilizados pelos diligenciadores incluem: pedido de compras e contrato requisição de materiais (RM) cronograma plano de inspeção e testes desenhos

Hoje, um dos maiores desafios do diligenciamento é identificar profissionais multitasks engajados e com experiência suficiente para atuar no ramo. Como não existe uma matéria específica nas escolas de formação de engenheiros ou técnicos, esta área de atuação se perde nas organizações e só é lembrada quando as dificuldades no recebimento de um produto ou equipamento é premente.

Em geral, é somente neste momento que muitas empresas designam um profissional para dar sequência aos trâmites de recebimento.

Outro grande desafio da área é fazer com que os gerentes de suprimentos mantenham ou contratem um corpo mínimo de diligenciadores, para que os mesmos atuem antes de os problemas começarem a ocorrer.

engeworld | outubro 2013 | 49

infografia Características estáticas dos

instrumentos 1

Exatidão: capacidade de um sistema de medida fornecer resultados próximos do valor real mensurado

2

Precisão: frequentemente confundida com exatidão, ela descreve o grau de liberdade a erros aleatórios, ou seja, ao nível de espalhamento de várias leituras de um mesmo ponto

3

Sensibilidade: quociente da variação da resposta de um instrumento de medição pela variação correspondente do estímulo

4

Incerteza: uma faixa de valores que pode ser associada a um certo nível de confiança e que deve ser calculada para cada método experimental adotado, e deve ter sempre a mesma natureza que o valor básico

Resolução: é a menor diferença entre indicações capaz de ser distinguida pelo dispositivo

6

Repetibilidade: descreve o grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob as mesmas condições

Linearidade: quantifica o quanto a curva saída x entrada se aproxima de uma linha reta

7

Histerese: diferença máxima apresentada por um instrumento, para um mesmo valor, em qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a variável percorre toda a escala no sentido ascendente e descendente

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

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

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