Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Renato de Brito Sanchez , 2 2 METODOLOGIAS E TÉCNICAS PARA UM PROJETO INDUSTRIAL Apresentação Olá alunos, bem-vindos ao Bloco 2, no Bloco 1 iniciamos os estudos sobre as instalações industriais, aprendendo cada uma das importantes fases desde o momento da coleta de dados para a preparação do projeto até seu comissionamento e entrega das instalações. Com uma abordagem prática, no Bloco 2, serão apresentadas as metodologias e técnicas de um projeto de instalações industriais. 2.1 Objetivos A aplicação de metodologias e técnicas para a construção de um projeto de instalações industriais se justifica para que desde a etapa inicial até a conclusão das instalações do empreendimento em questão, seja possível garantir que as melhores práticas de engenharia sejam aplicadas e que os conceitos usados no projeto, planejamento, implementação e na conclusão da obra alcancem altos índices de qualidade e funcionalidade. Quando falamos de metodologia de projeto, estamos nos referindo a uma importante ferramenta de auxílio ao planejamento e a execução do projeto. Com a metodologia adequada, torna-se possível determinar os conhecimentos necessários e elencar as ferramentas ideais para que o objetivo do projeto seja alcançado com as melhores relações entre o investimento e o resultado técnico. A metodologia de projeto pode ser encarada como uma espécie de sistematização com o objetivo de efetuar o gerenciamento do planejamento e da execução do projeto, preocupando-se assim com a maneira de organizar o cumprimento de cada atividade do projeto em seu devido tempo e com os recursos adequados. Uma vez que a metodologia seja determinada, os métodos e técnicas de trabalho são devidamente aplicados, permitindo inclusive estabelecer indicadores de desempenho para avaliar os resultados em cada etapa da execução do projeto. , 3 Após entendermos a importância da metodologia de projeto, surge a questão: Como definir a metodologia adequada para cada projeto de instalação industrial? Um importante fator a ser levado em consideração para esta definição, trata do layout industrial. Esse, por sua vez, apresenta-se como parte do projeto de engenharia, que deve ser concebido em plena consonância com as características do produto ou serviço a ser produzido na respectiva planta fabril. A definição do layout industrial deve contemplar de maneira macro o ambiente da instalação e prever de maneira detalhada as necessidades de cada célula produtiva, conforme demanda técnica diretamente ligada ao tipo de produto ou serviço a ser produzido. O diagrama em blocos a seguir apresenta uma metodologia para o processo de definição de layout industrial: Fonte: MKSZ Engenharia e Tecnologia. Figura 2.1 – Diagrama de processo de definição de layout industrial – Ambiente produtivo A partir das macro definições do ambiente produtivo e suas condicionantes associadas ao tipo de indústria a ser instalada, é hora de tratar do pacote de produtos e serviços a serem produzidos pela unidade em projeto, incluindo as respectivas tecnologias de produção dos mesmos. Neste ponto do processo, deve-se entender com exatidão , 4 quais produtos e serviços serão fabricados pela instalação em projeto. Aqui, são definidos todos os processos de produção necessários em conformidade com as normas e legislações pertinentes a cada tipo de produto ou serviço, assim, determinam-se quais células produtivas devem ser previstas em função dos produtos e serviços a serem fabricados e do tratamento de cada um de seus componentes, culminando na definição de todos os processos envolvidos na transformação desde o recebimento das matérias-primas até a concepção do produto acabado. Ao seguirmos a metodologia apresentada na Figura 2.1, e após concluída a etapa de definição dos produtos e serviços a serem produzidos e de suas respectivas demandas tecnológicas, chega o momento de mensurar os recursos necessários para cada processo produtivo. Esta etapa pode ser definida como o “Dimensionamento Produtivo”. Aqui, quantifica-se os recursos diretos e indiretos relacionados à produção e divididos por cada categoria, a saber: Recursos Humanos e de Materiais e Equipamentos. Após a quantificação e dimensionamento produtivo, a próxima etapa do processo sugerido na metodologia apresentada pela Figura 2.1, é construir os templates associados aos centros produtivos. Neste ponto, são construídas as representações espaciais, trata-se de uma etapa fundamental do processo no projeto do layout das instalações, aqui, apresenta-se uma ferramenta que irá refletir diretamente na qualidade do projeto no que tange às questões espaciais e de interação entre as células produtivas e suas conexões adjacentes. Não obstante a importância dos centros produtivos, nesta etapa também se considera todas as demais questões espaciais da planta, tais como: serviços auxiliares, utilidades, gestão e todos os departamentos necessários para que as atividades produtivas aconteçam. Com esta etapa finalizada, o projeto estará pronto para seguir com a construção do layout em si. , 5 A etapa de construção do layout é paralelamente considerada com a definição de estratégia de produção e de simulação, é neste ponto em que são simuladas as alternativas de layout de maneira a coletar dados que apontem os pontos positivos e negativos de cada alternativa em função das estratégias produtivas para cada tipo de produto ou serviço a ser produzido. Dessa maneira, pode-se considerar em detalhes os diferentes tipos de arranjos técnicos para cada estratégia de produto que será fabricado. Nesta etapa do processo sugerido na metodologia da Figura 2.1, é quando são consideradas todas as interações e conexões entre os setores produtivos e não produtivos, para que as simulações tenham a tendência de apontar as melhores opções construtivas, e que viabilizem a implementação com uso racional e inteligente dos recursos investidos e que proporcionem o projeto de uma unidade fabril o mais sustentável possível. Neste ponto, a interação dos projetistas com os envolvidos tanto com a gestão do empreendimento como com os aspectos técnicos dos produtos e serviços, é de suma importância para a escolha assertiva das soluções mais funcionais. A validação final da solução de layout escolhida acontece ao considerar as estratégias de produção e as simulações realizadas que integrem todas as células produtivas. A simulação é estratégica e importante para a validação, pois evidencia as configurações das instalações para que se atinja os melhores resultados produtivos, além de apontar as condições ideais de ergonomia e conforto para os postos de trabalho. Ainda nesta etapa é importante considerar a influência da estratégia de produção na mão de obra, pois essa questão irá refletir diretamente na produtividade e na flexibilidade de todo o complexo produtivo. Após essa etapa, o processo, segundo a metodologia sugerida pela Figura 2.1, integra a estratégia de produção escolhida e validada após as simulações com a etapa de detalhamento do layout. , 6 Agora, ao chegar à fase de detalhamento do layout, temos a especificação final de todas as partes que irão compor a instalação industrial. A documentação detalhada será o embasamento para todas as áreas envolvidas na implementação da unidade fabril e para o início das atividades da instalação industrial. 2.2 Memoriais Memorial Descritivo e Memorial de Cálculo são documentos anexos ao projeto que, indicam toda e qualquer informação descritiva e cálculo dimensional para as especificações técnicas do projeto, atendendo aos requisitos normativos e legais. Trata-se da ferramenta que irá amparar tecnicamente o departamento de manutenção em eventuais necessidades de manutençõespreventivas ou corretivas. A memória de cálculo serve também para a transferência de conhecimento técnico em processos de substituição de profissionais na gestão da unidade produtiva. Eventuais problemas encontrados nas instalações industriais que demandem algum tipo de retrofit ou até mesmo um processo de modernização, contam com a memória de cálculo para melhor entendimento do projeto implementado. A memória de cálculo pode incluir tabelas de levantamento de dados pertinentes às demandas das instalações elétricas, mecânicas e hidráulicas do empreendimento, além de apresentar detalhadamente todos os cálculos e fórmulas utilizados nos dimensionamentos e especificações técnicas. Fonte: MKSZ Engenharia e Tecnologia. Figura 2.2 – Exemplo de tabela de demanda de carga de iluminação – Planta fabril SETOR DIMENSÕES DA ÁREA (M2) Manutenção 60 200 + 100 + 300 + 150 750 Armazém 1 - Matéria Prima 250 500 + 100 +100 + 300 + 250 1250 Armazém 2 - Produtos Acabados 350 500 + 200 + 200 + 300 + 250 1450 Armazém 3 - Não Produtivos 100 500 500 Célula Produtiva A 200 1000 + 500 1500 Célula Produtiva B 200 1000 + 500 1500 Célula Produtiva C 300 1000 + 500 + 500 2000 Administração 150 420 + 80 500 Expedição 200 300 + 100 + 200 600 Refeitório 150 500 + 150 650 Vestiário Masculino 100 100 + 100 200 Vestiário Feminino 100 100 + 100 200 Área Externa 600 1200 + 500 + 100 1800 POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO (VA) , 7 As tabelas podem incluir o levantamento de dados das instalações elétricas, mecânicas e hidráulicas e servirão para embasamento dos cálculos que levarão ao dimensionamento e adequada especificação de cada componente da Instalação. Fonte: Universidade da Elétrica - IPT Engenharia. Figura 2.3 – Exemplo de cálculo de secção transversal de cabo condutor – Parte integrante de projeto elétrico A exemplo do cálculo apresentado na Figura 2.3 para o dimensionamento de um condutor elétrico, todos os dimensionamentos, sejam elétricos, hidráulicos, mecânicos e qualquer outro, devem obedecer aos preceitos normativos e legais e serem anexados ao projeto por meio da memória de cálculo. As informações baseadas nos cálculos ou mesmo nos levantamentos de dados, são responsáveis pela base para os memoriais descritivos, os quais ainda podem conter detalhes de máquinas de equipamentos, como códigos de identificação ou mesmo a localização na fábrica e observações quanto à condição em que se encontram. , 8 Fonte: MKSZ Engenharia e Tecnologia. Figura 2.4 – Exemplo de tabela de inventário de máquinas e equipamentos Os memoriais descritivos também contém as informações sobre a metodologia utilizada no projeto, em sua implementação e para o desenvolvimento das atividades, tais como para uma análise de risco em instalações de máquinas e equipamentos para a NR-12, conforme dados: • Informações iniciais para apreciação de risco - São informações básicas referente a análise de risco qualitativa e quantitativa, considerando: o Quais são os limites das máquinas; o Desenhos dos projetos e informações sobre a natureza da máquina; o Informações das fontes de energias utilizadas para operação da máquina; o Quais são os incidentes que já ocorreram durante a operação da máquina; o Informações relacionadas à existência de possíveis danos à saúde dos operadores que trabalham ou trabalhavam com a máquina. Todas as informações citadas poderão ser atualizadas conforme o andamento do processo, assim como consideradas outras informações referentes as condições perigosas por ocorrência em máquinas similares à que está sendo analisada. LOCAL/ENDEREÇO: ENGENHEIRO: ITEM CÓDIGO NOME FABRICANTE MODELO FUNÇÃO SETOR 1 PS.01 Prensa CRESPI - Prensamento de peças Produção Ausência de sinalização, ausência de proteção fixa ou móvel na parte de operação de prensagem, ausência de proteção fixa ou móvel nos sistemas de temperatura e quadro de 2 PS.02 Prensa CRESPI - Prensamento de peças Produção Ausência de sinalização, ausência de proteção fixa ou móvel na parte de operação de prensagem, ausência de proteção fixa ou móvel nos sistemas de temperatura e quadro de 3 PS.03 Prensa CRESPI - Prensamento de peças Produção Ausência de sinalização, ausência de proteção fixa ou móvel na parte de operação de prensagem, ausência de proteção fixa ou móvel nos sistemas de temperatura e quadro de SISTEMA DE SEGURANÇA / DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO IDENTIFICAÇÃO LOCALIZAÇÃO INVENTÁRIO DE MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS EMRPESA: CNPJ: ART Nº , 9 Quando o projeto é concebido e para a implementação das instalações industriais é comum que sejam apresentadas as informações pertinentes aos memoriais e que partem da análise de dados inicial, sendo minimamente, como no exemplo para sistemas de águas e tratamento de efluentes: • Objetivo; • Introdução; • Análise preliminar do sistema; o Descrição do empreendimento; o Descrição do corpo receptor. • Descrição do projeto; • Etapas do processo; • Fluxograma do processo; • Relação dos equipamentos e tanques; o Equipamentos; o Tanques e reservatórios. • Descrição e função dos equipamentos; • Descrição e função dos tanques; • Descrição e função da contenção; • Especificações; o Equipamentos; o Tanques e reservatórios; o Materiais e acessórios gerais. , 10 ▪ Alvenaria e Impermeabilização – Contenção; ▪ Instalação hidráulica e pneumática; ▪ Instalação elétrica. • Observações gerais; • Anexo I – A.R.T. do projeto químico; • Anexo II – Layout de localização ETE; • Anexo III – Layout de disposição dos tanques. 2.3 Especificações As especificações tratam da escolha de materiais e equipamentos a serem usados para a execução do projeto e são o resultado do levantamento de dados associado aos cálculos dimensionais. As especificações consideram ainda a preferência do investidor ou do proprietário das instalações projetadas por alguma marca específica face às suas parcerias comerciais ou simplesmente por escolha. Fonte: MKSZ Engenharia e Tecnologia. Figura 2.5 – Exemplo de tabela de especificação de materiais – Parte integrante do projeto elétrico Quando trata-se das especificações, é comum se associar equivocadamente a planilha de materiais, entretanto esta é uma etapa que complementa as informações do projeto, e como citada no item 2.2 sobre memoriais, embora tenha no memorial a indicação de especificações, é necessário detalhar, como o exemplo no tratamento de águas de uma usina termoelétrica, onde para um projeto tenha-se os seguintes itens: EQUIPAMENTO FABRICANTE QUANTIDADE CÓDIGO - MODELO Relé de Controle de Tensão Trifásico Pextron 3 TST v 204 Cabo de Entrada - 400 mm2 Prysmian 1 Bobina - 500m (500m) Preto 400mm2 Cabo para Iluminação Prysmian 10 Rolos - 100m (1.000m) Vermelho 1,5mm2 Cabo para aterramento Tomadas Prysmian 5 Rolos - 100m (500m) Verde 2,5mm2 Cabo para Tomadas Prysmian 20 Rolos - 100m (2.000m) Branco 2,5mm2 Luminárias LED - Pátio Merydian 10 Unidades POSTE 500MM 220W Disjuntores Auxiliares QGBT 1 STECK 60 Monopolar - 20A - Curva C - 3KA - SDD6120 Disjuntores Auxiliares QGBT 2 STECK 50 Bipolar - 20A - Curva C - 3KA - SD62 Contatores Auxiliares - Máquina 1 Schneider 20 LC1DT25D7 , 11 • Considerações iniciais; o Contratante; o Contratada; o Sistema envolvido. • Fluxograma de processo ETA (A); • Fluxograma de processo ETA (B); • Fluxograma de processo DI (C); • Fluxograma de processo ETE (D); • Fluxograma de processo ETB (E); • Fluxograma de processo torre de resfriamento (F); • Lista de equipamentos ETA; • Lista de equipamentos DI; • Lista de equipamentos ETE; • Lista de equipamentos ETB; • Lista de equipamentos torre de resfriamento; • Previsão de custo material elétrico e hidráulico; • Custo de projeto. As especificações podem ser realizadas por meio de descritivos completosou por meio de tabelas que concentram todos os componentes, materiais, máquinas e equipamentos, como por exemplo: • Referência de projeto: Bomba Lodo (BLD-01); o Fabricante: SOS Máquinas; , 12 o Modelo: ---; o Fixação: Parafusado em base elevada a 0,4m do piso da contenção; o Tensão de Alimentação: Trifásico, 220VCA; o Conexão de entrada: Roscável, diâmetro de 1.1/4”; o Conexão de saída: Roscável, diâmetro de 1.1/4”. • Referência de projeto: Filtro Biológico (FB-01 e FB-02); o Fabricante: Axonn Ambiental; o Modelo: Filtro Biológico Anaeróbico 4.500; o Fixação: Apoio em base plana de concreto; o Conexão de entrada: Flange PVC, diâmetro 1.1/2”, soldável; o Conexão de saída: Flange PVC, diâmetro 1.1/2”, soldável. • Referência de projeto: Hidrômetro Totalizador (HDRT-01); o Fabricante: Hidrometer; o Modelo: Hidrômetro totalizador multijato; o Fixação: Apoio em base plana de concreto; o Conexão de entrada: União PVC, diâmetro 1.1/2”, roscável; o Conexão de saída: União PVC, diâmetro 1.1/2”, roscável. No caso de planilhas, podem ser dispostas conforme o sistema e por unidade em que estão inseridas no projeto, como por exemplo: , 13 Fonte: MKSZ Engenharia e Tecnologia. Figura 2.6 – Exemplo de tabela de especificação de materiais – Parte integrante do projeto Conclusão O Bloco 2 trouxe a importância da definição de uma metodologia e da observância às técnicas e práticas adequadas segundo cada tipo de projeto, que passam por importantes etapas que não podem ser suprimidas do processo de desenvolvimento e execução de um projeto de instalações industriais. Os conceitos aplicados na metodologia adotada, por exemplo, nos estudos do Bloco 2 são passíveis de serem usados em todos os âmbitos do projeto de instalação industrial. Lista de Equipamentos - Termoelétrica – 50MW – ETA Quantidade Especificação Valor Total 1 Tanque de água bruta, 1000 m³, aço carbono, revestido com fibra de vidro R$200.000,00 1 Gradeamento de linha, 160m³/h R$20.000,00 2 Bombas centrífugas, Rotor aberto 300 m³/h, 5 kgf/cm², auto escorvante 90.000,00 2 Bombas centrífugas, Rotor aberto, 300 m³/h, 5kgf/cm² 60.000,00 2 Rotâmetro de linha, 200m³/h, 7,5 kgf/cm² 40.000,00 4 Tanque decantador primário, 55 m³, 27,5m², aço carbono, revestido com fibra de vidro, fundo cônico múltiplo 50.000,00 4 Bombas centrífugas, rotor aberto, 30 m³/h, 5 kgf/cm² 6.000,00 3 Reator, 30 m³, fibra de vidro, fundo chato. 60.000,00 4 Tanque decantador secundário, 55 m³, 27,5m², aço carbono, revestido com fibra de vidro, fundo cônico múltiplo 50.000,00 1 Agitação mecânica, 50HP, 1700 RPM 20.000,00 , 14 REFERÊNCIAS ALMEIDA, Paulo Samuel de. Manutenção mecânica industrial: conceitos básicos e tecnologia aplicada. São Paulo: Érica, 2014. ALMEIDA, Paulo Samuel de. Manutenção mecânica industrial: princípios técnicos e operações. São Paulo: Érica, 2015. GREGÓRIO, Gabriela Fonseca Parreira; SANTOS, Danielle Freitas; PRATA, Auricélio Barros. Engenharia de manutenção. Porto Alegre: Sagah, 2018. MACINTYRE, Archibald J. Instalações Hidráulicas: prediais e industriais. 4. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2010. E-book. SARAIVA, Eduardo S. et al. Instalações elétricas industriais. Porto Alegre: Grupo A, 2021. SELEME, Robson. Manutenção industrial: mantendo a fábrica em funcionamento. Curitiba: InterSaberes, 2015. SHIGUNOV NETO, Alexandre; SCARPIM, João Augusto. Terceirização em serviços de manutenção industrial. Rio de Janeiro: Interciência, 2014. TOMPKINS, James A.; WHITE, John A.; BOZER, Yavuz A.; et al. Planejamento de Instalações. 4.ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2013. E-book.
Compartilhar