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UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA PROJECTO DO CURSO Manual de apoio Por: Borges Chambal Maputo, 2005. 2 PROJECTO DE INSTALAÇÕES QUÍMICAS ÍNDICE INTRODUÇÃO 1. GENERALIDADES 1.1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES 1.2 GESTÃO DE PROJECTOS 1.3 ETAPAS DE DESENVOLVIMENTO DUM PROJECTO INDUSTRIAL 1.4 LAY OUT GERAL DA INSTALAÇÃO 1.5 SEGURANÇA E SAÚDE OCUPACIONAL 1.6 TRATAMENTO DOS EFLUENTES INDUSTRIAIS 2 CLASSIFICAÇÃO DOS CUSTOS NUM PROCESSO QUÍMICO 2.1 FACTORES QUE AFECTAM OS CUSTOS 2.2 JUROS E CUSTOS DE INVESTIMENTO 2.3 FONTES DE CAPITAL 3 DEPRECIAÇÃO 4 MÉTODOS DE ESTIMATIVA DOS CUSTOS 5 AVALIAÇÃO ECONÓMICA DE PROJECTO 6 OPTIMIZAÇÃO DUM PROJECTO 7 CUSTOS E ENQUADRAMENTO CONTABILÍSTICO 8 COMPOSIÇÃO TÍPICA DO RELATÓRIO DUM PROJECTO INDUSTRIAL 9 PROJECTO DE EQUIPAMENTO E SUA FABRICAÇÃO 10 PLANEAMENTO DUM PROJECTO. MÉTODO PERT/CPM ANEXOS 3 INTRODUÇÃO Uma instalação química compreende uma série de operações e processos que visam a transformação quantitativa e qualitativa de matéria bruta, não processada, em produtos de maior utilidade ou de maior valor acrescentado. O desenvolvimento dum projecto industrial é um processo que requer o uso dos princípios da engenharia e teorias associadas, combinadas com os aspectos de realização prática das operações industrial. É, pois, um trabalho complexo que só pode ser realizado com envolvimento dum numeroso grupo de especialistas, cada qual com uma acção específica, sendo a função principal do engenheiro responsável pelo projecto, a condução e a coordenação de todas as actividades essenciais e a gestão dos recursos do projecto (recursos humanos, materiais e financeiros). A selecção da tecnologia para o processo e dos materiais de construção, a análise do mercado e das patentes, a localização do projecto e sua dimensão, as infra- estruturas locais e os dispositivos legais, os aspectos económicos e políticos, constituem exemplos típicos das questões vitais, tratadas durante a concepção dum projecto industrial. Um projecto bem sucedido é aquele que resulta numa unidade concreta, operacional e viável. O engenheiro de projecto não pode ser "expert" em toda a gama de matéria tratada e por conseguinte, o seu mérito é frequentemente determinado pela sua habilidade em aplicar princípios básicos, factos e métodos coerentes, para alcançar um objectivo útil: o projecto completo. Uma etapa isolada da realização dum projecto é de pouco benefício, até que todas as outras sejam completadas, combinadas e traduzidas num projecto real, funcional e economicamente rentável. O engenheiro de projecto deve, pois, prever com segurança que a unidade projectada vai funcionar exactamente como previsto e ser capaz de gerar lucro, que é ao fim e ao cabo, o objectivo central dum projecto industrial. A viabilidade económica é, sem dúvida, o critério chave e determinante para a tomada da decisão final de se investir ou não num projecto. Por isso, a economia aplicada é parte essencial do projecto duma instalação química. O engenheiro de projecto deve ter sempre em consideração o papel dos custos e benefícios. Tem de saber avaliar rigorosamente o investimento necessário, o seu retorno, os custos de exploração e outros indicadores económicos. Tem de saber também compôr o relatório do projecto, apresentar e defende-lo, pois em vários ocasiões a decisão final não compete a equipa que elabora o projecto, mas sim ao investidor, ou cliente. Portanto, a responsabilidade principal do engenheiro químico é em resumo: projectar (dimensionar e seleccionar), e operar com uma instalação industrial numa base económica efectiva; o que em última instância equivale dizer: Projecto completo viabilidade do processo inquestionável. Eis o objectivo central do projecto duma instalacao química. 4 5 CAPÍTULO I 1. GENERALIDADES 1.1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES PROJECTO • Conjunto sistematizado de informação destinada a fundamentar uma decisão de investimento. • Conjunto de actividades e tarefas específicas não repetitivas, sequencialmente independentes, com determinados objectivos para serem atingidos dentro de determinadas especificações; possuindo um tempo de realização limitado (data de início e da finalização especificadas), recursos limitados (trabalhadores e equipamento) e financiamento limitado (capital). O projecto é uma intenção que estrutura metódica e progressivamente uma realidade futura. CLASSIFICAÇÃO DOS PROJECTOS a) Segundo o sector em que estão inseridos: - Agrícolas - Industriais - De serviços - Etc. b) Segundo o tipo de investimento: - Projecto novo – projecto de raíz - Projectos de substituição - Projectos de expansão - Projectos de modernização - Projectos estratégicos - Etc. c) Segundo o plano de realização: - Investimento pontual – exploração contínua. Exemplo: Fábrica construída num ano para operar em trinta. - Investimento contínuo – Exploração contínua. Exemplo: jazigos de petróleo. - Investimento pontual – exploração pontual. Exemplo: Árvore (custo de plantação vs madeira) - Investimento contínuo – exploração pontual. Exemplo: Folresta(despesas de conservação vs produção) PROJECTOS DIRECTAMENTE PRODUTIVOS (PDP) Visam a criação, renovação ou expansão de actividades de produção de bens ou serviços, susceptíveis de transação a preços estabelecidos no 6 mercado (ex. Produção agrícola, industrial, comércio, transporte, hotelaria, produção de energia, etc.). PROJECTOS NÃO DIRECTAMENTE PRODUTIVOS (PNDP) Visam a criação, renovação ou expansão das actividades de suporte as produtivas (ex. Educação, formação profissional, investigação científica, infra-estruturas de transporte, etc.), ou se destinam a assegurar a vida colectiva (polícia, exército, administração, etc.) ou ainda, a melhorar a vida individual ou colectiva (saúde pública, habitação, defesa do meio ambiente, actividades recreativas, culturais e religiosas, segurança social, etc.). O principal critério de distinção é a natureza e o modo de formação do preço: Nos PNDP O preço, ou é impossível de estabelecer individualmente, ou intervêm outros factores que não os componentes do seu custo industrial, comercial e encargos figurativos (juros de capital, salários, prémios de risco, etc.). Nos PDP O preço é aplicado com base em métodos analíticos de determinação da rendibilidade económico-financeira, os quais permitem chegar a medidas quantitativas, tais como: VAL (Valor Actual Líquido), TIR (Taxa Interna de Rendibilidade), Período de recuperação do investimento, Relação custo/benefício, Relação capital/produto, etc. INVESTIMENTO Do ponto de vista estritamente financeiro, investimento é qualquer aplicação de capitais a prazo. Do ponto de vista técnico-económico, investimento é toda a operação que tem por objectivo, adquirir ou criar meios utilizáveis pela empresa, por um certo período de tempo. Tais meios podem ser, por exemplo: - Imobilizações (terrenos, infra-estruturas, edifícios, instalações, equipamentos, viaturas, etc.). - Estudos, projectos, investigação, capital de investimento. - Direitos, patentes, licenças, marcas, trespasses, etc. - Formação e treinamento do pessoal. - Títulos de participação. - Existências necessárias ao normal funcionamento da empresa (capital circulante). - Etc. 7 Os investimentos podem também classificar-se em: a) Investimentos de substituição Que se destinam a criar ou renovar o capital existente, envelhecido por causas internas ou externas (uso, avarias, obsolência do capital derivado do processo técnico). b) Investimento de expansão Que se destina a colmatar as insuficiênciasna posição comercial da empresa, derivadas de: crescimento do consumo dos bens produzidos, solicitação pelo mercado de diversificação da gama de produção, etc. As alternativas típicas para a resolução do problema são: a ampliação da unidade produtiva, criação duma unidade produtiva nova, recurso ao sub-contracto, ampliação do números de "horas- homens". c) Investimento de modernização Destina-se a reduzir os custos de produção, ou seja: investimento em equipamentos novos, permitindo economias de mão-de-obra e outros consumos; investimento na melhoria dos produtos existentes, permitindo reduzir o seu custo; melhoria na qualidade ou serviço prestado; investimento em produtos inteiramente novos. Trata-se de investimentos que exigem um estudo comparativo com a situação pré-existente, de modo a apurar-se a rendibilidade marginal do novo projecto de modernização. Na prática, são estabelecidos os elementos de cálculo da rendibilidade (custo de investimento, contas previsionais de exploração, cash flow) para a situação dinâmica com o projecto de modernização e sem o projecto de modernização. A diferença dos cash flows (com e sem o projecto), comparada com o valor do investimento de modernização, permite apurar os diversos indicadores da rendibilidade. d) Investimentos estratégicos. Existem duas categorias: - Investimentos que visam reduzir o risco (protecção da empresa quanto ao abastecimento em quantidade, qualidade e preço, ou acompanhamento do progresso técnico, através da investigação). - Investimentos de carácter social (criação na empresa de ambiente favorável ao trabalho). 8 Os investimentos estratégicos não são especificamente motivados por critérios de rendibilidade imediata. RENDIBILIDADE a) Do ponto de vista empresarial, pode-se definir rendibilidade, como sendo a aptidão duma certa combinação de factores de produzir lucro. Em termos de análise de projectos, é a aptidão, a priori calculada para um empreendimento, de assegurar a completa recuperação do capital investido e criar um rendimento financeiro adicional, suficiente para cobrir os juros de capital (próprio ou alheio) e remunerar a actividade de direcção e o seu risco. No quadro da empresa são concebidas medidas parcelares de rendibilidade (rendibilidade de vendas, de produção, etc.). A rendibilidade do ponto de vista da empresa pode também ser vista como sendo o resultado da contraposição da grandeza monetária do investimento, a grandeza monetária dos benefícios da sua exploração, durante o período da sua vida útil. b) Do ponto de vista social, são considerados todos os efeitos directos ou indirectos da decisão do investimento sobre a economia. A economia interessam os benefícios globais para todos os seus agentes (Estado, famílias, empresa) contrapostos aos custos globais sobre os mesmos. A sistemática do cálculo da rendibilidade comporta elementos técnicos, económicos e financeiros, tais como: estudo do mercado, estudos técnicos do processo, estudo de enquadramento legal e institucional, a determinação das alternativas quanto a localização do projecto, sua dimensão, etc. 1.2 GESTÃO DE PROJECTOS No decurso da implementação de projectos há, obviamente, a necessidade de utilizar de forma criteriosa os recursos disponíveis, tal como numa empresa já existente, com o objectivo central de minimizar os custos envolvidos. Resulta, portanto evidente, o reconhecimento da importância do papel de gestão no âmbito da execução de projectos. Os critérios de gestão dum projecto assentam, fundamentalmente, em três vertentes: o tempo, o custo e a qualidade. Estes critérios interdependentes constituem os eixos dum triângulo definidor da tripla restrição que se coloca ao gestor do projecto. 9 Qualidade Custo Tempo Em casos frequentes para se satisfazer uma das restrições, sacrificam-se as restantes, mas um gestor de projecto de sucesso consegue satisfazer simultâneamente as três. Por exemplo, o critério de Qualidade, ou seja, as especificações do projecto nem sempre são cabalmente cumpridas. Uma das razões pode ser a má aplicação dos dados do projecto ou simplesmente, aplicação de especificações inadequadas, o que resulta em êrros de execução que, invariavelmente, acaba afectando a qualidade do objecto final do projecto. Normalmente, estes êrros só são descobertos mais tarde, quando já se registaram desembolsos para a execução das actividades. As restrições em relação ao Custo têm a ver com os planos orçamentais, os quais limitam os gastos da execucão do projecto a aqueles previamente estabelecidos no plano de investimento. No entanto, na prática, raras vezes esta restição é cabalmente cumprida, essencialmente por causa da prorrogações dos prazos da entrega da obra ou por causa da sub-estimação dos reais custos do projecto, o que acaba resultando na necessidade de desembolsos adicionais de mais capital extra para colmatar estas contingências. A restrição em relação ao Tempo está ligada com o prazo estabelecido para a criação do projecto. Acontence com muita frequência que a disponibilização dos recursos não é feita no momento em que são requeridos, mas sim, tardiamente. Por vezes, são as próprias especificações do projecto que são constantemente alteradas durante a fase de implementação, originando atrasos sucessivos de execução. Um projecto bem sucedido é aquele que é realizado: • Dentro do tempo previsto para a sua realização. • Dentro do plano orçamental (custo) previsto. • Com o nível de qualidade especificado. • É aceite pelo cliente/utilizador. • Quando se verificam alterações mínimas dos objectivos pré- estabelecidos. Em relação ao perfil do gestor de projecto existem duas correntes antagônicas, uma defendendo o tipo de gestor especialista na área do projecto e outra, minoritária, que defende um gestor com amplos conhecimentos na área de gestão. Estas duas posições coexistem no universo da gestão de projectos e são irreconciliáveis. Verifica-se no entanto, que quanto mais pequeno é o 10 projecto tanto mais importante é a função técnica; e quanto mais complexo, mais importante é a função de gestão de recursos. As actividade de gestão de projectos são aquelas desenvolvidas na fase da criação e implementação do projecto, como ilustrado na figura anterior. 1.3 ETAPAS DE DESENVOLVIMENTO DUM PROJECTO INDUSTRIAL Várias etapas estão envolvidas no desenvolvimento dum projecto industrial. A primeira etapa é a origem da ideia básica. Esta ideia pode ter a sua origem num trabalho de pesquisa e sondagem do mercado, em programas de investigação, ou pelo simples contacto com a cliantela, a qual pode demandar, por exemplo, maior diversificação da gama de produção. A ideia pode também resultar acidentalmente, como por exemplo, verificar que o mercúrio dum termómetro partido durante uma experiência, catalisa uma reacção importante, do ponto de vista comercial. Se uma avaliação sumária revelar as potencialidades económicas da descoberta, da ideia pode surgir um programa de investigação que pode culminar com o desenvolvimento dum projecto real. Embora havendo na prática mais passos, as 4 etapas que a seguir se descrevem são as impiscindíveis, partindo sempre da etapa inicial que é a ideia básica que justifica o desenvolvemento do projceto. Fica também claro o carácter multidisciplinar das activides envolvidas no desenvolvimento dum projecto industrial. • A concepção do projecto; ou seja, a sua preparação. • A criação (implementação). • funcionamento (exploração empresarial do projecto). • E a sua liquidação (Término da actividade empresarial). •• • FASE DE PREPARAÇÃO FASE DE IMPLEMENTAÇÃO FASE DE FUNCIONAMENTO Id en tif ic aç ão d o Pr oj ec to Se le cç ão p re lim in ar e de fin iç ão d o Pr oj ec to Fo rm ul aç ào d o Pr oj ec to A va lia çã o do P ro je ct o e de ci sã o Pr op os ta , N eg oc ia çã o e C on tra ct aç ão Pl an ea m en to d o Pr oj ec to Im pl em en ta çã o do Pr oj ec to C on tro lo d o Pr oj ec to C on cl us ão d o Pr oj ec to e in íc io d a ac tiv id ad e op er at iv a Avaliação de projectos Gestão de Projectos Gestão de empresas Actividades de Gestão de projectos 11 Em qualquer dos casos, o método de desenvolvimento dum projecto é sempre progressivo; isto é, começa-se com uma avaliação rápida e sumária das estimativas do potencial do projecto, investimento necessário, retorno e também o seu risco. Desta fase passa-se para uma estimativa mais detalhada e por fim, para o projecto firme e definitivo. O volume de informação e recursos necessários em cada fase é sempre crescente, assim como os custos. O critério chave, determinante para a prossecução do desenvolvimento dum projecto é a análise da viabilidade técnico-económica e o seu risco. O diagrama que se segue mostra, esquematicamente, o processo iterativo da busca das variáveis óptimas dum projecto. Na fase da concepção do projecto os estudos e levantamentos necessários situam-se no seguinte: - Estudos de mercados e localização do projecto. - Estudos tecnológicos do processo e sua dimensão. - Estudos de enquadramento jurídico e financeiro. Objectivo (especificação do projecto) Recolha de dados: (mercado, capacidade, tecnologia, financiamento, legislação, etc.) Geração de projectos possíveis Escolha e avaliação (optimização) Projecto final 12 1.3.a) Estudos de mercado. O estudo do mercado tem por objectivo, determinar o potencial da procura pelos consumidores dos bens ou serviços a produzir, tendo em conta as condições sócio-económicas (concorrência, preço, hábitos, instituições), em evolução nas áreas visadas pelo projecto. O estudo comporta: - A recolha e tratamento de informação quantitativa, destinada a enquadrar a actividade do produto a comercializar, baseada em dados referentes a um certo período passado, (10-15) anos. Por exemplo, o historial preço e demanda - Recolha e tratamento de informação qualitativa destinada a definir tecnicamente o produto, as características de acondicionamento e a situação do produto no circuito económico (bem de capital, bem intermediário, bem de consumo final), idade do produto no mercado, etc. - Determinação da taxa de crescimento do mercado, da procura previsional e da cota a explorar. - Fixação da capacidade a instalar, tendo como suporte toda a base de dados do mercado ja compilada e em particular, o equilibrio entre a procura (demanda), oferta e preco. Para uma dada demanda do mercado o preco praticado varia de acordo com o grau de saturacao do mercado; isto é, diminui com a habundacia e aumenta com a escassez. Entretanto, se a pressao sobre o sobre o mercado aumentar,(D1 para D2, por exemplo), o mercado abre espaco para um incremento no preco, o que por sua vez vai motivar ao aumento da producao e por conseguinte, o preco irá oscilar ao longo de D2 até se estabilizar me F. 13 1.3.b) Estudos de localização O estudo da localização tem por objectivo, determinar o local onde se torna viável e de menor custo global, a implantação duma unidade produtiva. Fazem-se, portanto, as estimativas dos custos de capital e do provável retorno do investimento, assim como, a relação completa custo/benefício. A selecção do local da implantação dum projecto é de extrema importância, tendo em conta o enorme volume de investimento a aplicar, a longo prazo, sob condições de incerteza consideráveis. Regra geral, para uma produção baseada num processo analítico, a unidade fabril poderá situar-se perto da fonte da matéria prima e para um processo de síntese, perto do mercado consumidor. Processo Analítico Processo de Síntese Matéria prima Produtos Matérias primas Produto No entanto, a decisão final quanto a localização, deverá resultar duma análise global dos vários factores de localização, como os seguintes: a) Matéria-prima - Fonte da matéria prima. - Propriedades físicas e químicas. - Processamento prévio. - Dimensão dos jazigos. - Custos de transporte. - Etc. b) Transporte Selecção do tipo de transporte a utilizar, tanto para a matéria prima como para o produto final: transporte marítimo, ferroviário, rodoviário e aéreo (para casos de emergência em peças sobressalentes vitais). c) Água para o processo 14 A água é industrialmente utilizada tanto como meio de refrigeração (arrefecimento), como também na qualidade de matéria prima directa. A disponibilidade da água é um factor de primeira importância, incluindo os lençóis de águas subterrâneas. O estudo abrange as estimativas detalhadas sobre as necessidades presentes e futuras em água e os custos derivados das fontes a usar, das instalações de tratamento (alcalinidade, dureza, pH, cloretos e a eliminação das infecções microbiológicas, matéria orgânica, etc.) c) Eliminação de resíduos e escórias. Poluição sonora e ambiental. d) Combustíveis e energia. Estudo detalhado das necessidades energéticas (energia eléctrica, combustíveis, vapor, ar comprimido, geradores de emergência, gás natural, etc.). e) Mão de obra Estudo sobre a quantidade e qualidade da mão de obra a utilizar, sua disponibilidade, custo e estabilidade. f) Factores comunitários Estudo sobre o desenvolvimento histórico da comunidade local, sua atitude em relação ao desenvolvimento industrial, nível de consumo e rede de serviços (hospitalares, comerciais, educacionais, religiosos, etc.). g) Incentivos estatais O estado pode criar incentivos para estimular o desenvolvimento industrial em determinadas zonas do país. 1.3.c) Estudos tecnológicos do processo e sua dimensão Os estudos técnicos de engenharia constituem a área principal de intervenção do engenheiro químico no processo da tomada de decisão sobre o investimento. Do realismo dos factos a validade da solução técnica, intervém em larga medida a análise económica da rendibilidade. Os estudos tecnológicos têm em vista dar uma resposta cabal e aprimorada a solicitacao do mercado, através seleccao e adequacao da tecnologia de producao mais apropriada para a sua satisfacao. 15 O desenvolvimento tecnologico nao acontece de forma isolada. A tecnologia, a par com o mercado, constituem os dois vectores interdependentes que agem como forcas-motrizes para o desenvolvimento industrial. Por conseguinte, se por um lado a demanda do mercado exerce uma enorme pressao sobre a industria (desenvolvimento tecnológico), por outro, o avanco tecnológico impele, por sua vez, o mercado para novas necessidades (nova demanda). Portanto, dir-se ia, por outras palavras, que o mercado “puxa” e a tecnologia “empurra”, mais conhecido por “Push-Pull strategy”. As tarefas predominantes nesta etapa são os estudos preliminares de concepção do ante-projecto e projecto técnico, isto é: a pesquisa da informação da literatura técnica sobre o tipo de projecto previsto; o estudo das alternativas técnicas em relação ao processo produtivo (processos contínuos ou descontínuos); a pesquisa sobre a disponibilidade das matérias primas; listagem e dimensionamento do equipamento, rendimentos do processo, cinética, ciclos de produção,tratamento dos efluentes, normas de higiene e segurança, saúde ocupacional, etc. Na fase preparatória do projecto (fase do ante-projecto), efectuam-se as estimativas tão correctas quanto possível, sobre os custos de investimento (terrenos, equipamentos, edifícios, etc.), estabelecem- se as necessidades em factores de produção (matéria prima e subsidiária, mão de obra, água e energia) e estimativas dos custos de exploração para os níveis de capacidade pretendidos. O anteprojecto já deverá conter: Technology Push R&D – Research & Developement Production Marketing Need ? Market Pull R&D – Research & Developement Production Marketing Expressed Market Need 16 • Uma planta do terreno e a implantação dos edifícios, com a indicação das áreas cobertas e não cobertas, das secções principais e auxiliares (Lay out geral). • Um diagrama geral (flow-sheet) das várias fases do processo de produção, com a descrição sucinta de cada etapa. Balanços materiais e energéticos. • Especificações dos equipamentos principais e auxiliares, contendo as designações, origem, ano de fabrico, capacidade, material de construção, instrumentação de controle e regulação, parâmetros do processo, modo operatório, custo de aquisição e montagem, etc. • Um cronograma do investimento (duração das fases de construção e montagem). São ainda compilados dados referentres a: • Consumo normal de matéria prima, subsidiária, energia, água, combustíveis, vapor, ar comprimido, etc., por unidade produzida e por escalão de capacidade. • Quadro de pessoal, tabela salarial, encargos sociais, etc. • Condições locais de abastecimento e recrutamento (disponibilidade, qualidade, preço). Na base destes dados, são elaborados os quadros da primeira alternativa dos valores de investimento e o custo de produção. Os quadros sintetisam apenas os aspectos resultantes directamente dos estudos técnicos, não contemplando os que derivarão dos estudos financeiros, como por exemplo: o valor do investimento em capital circulante e o cálculo dos juros assiciados ao investimento. 1.3.d) Estudos da dimensão. A dimenão dum projecto é condicionada pela grandeza previsível do mercado e por factores de ordem técnica que influem na rendibilidade da capacidade produtiva. A relação entre a dimensão e a localização da unidade produtiva, deriva da necessidade de se saber se para um dado mercado, com uma certa taxa de crescimento, é ou não preferível localizar uma só unidade maior num ponto, ou várias, menores, em pontos diferentes. O conceito de capacidade é por isso técnico (máximo de produção possível para um dado equipamento) e económico (nível de produção que minimiza os custos unitários, gerando lucro máximo). Na prática o problema da capacidade é abordado da seguinte forma: 1. A dimensão global do mercado é o limite máximo para a capacidade. 17 2. Compilação de dados sobre o mínimo economicamente rendível. • Se esse mínimo fôr > que mercado previsto, o projecto deve ser abandonado. • Se esse mínimo fôr < que mercado previsto, prossegue-se com o estudo, analisando a relação capacidade/cota de mercado. 3. Estabelecem-se os custos fixos e variáveis e determina-se o ponto crítico da capacidade. O mínimo economicamente rendível é apresentado através do estudo dos perfis dum conjunto de empresas da mesma actividade, abarcando a disponibilidade e o custo dos factores de produção e respectiva produtividade. • Uma unidade projectada para capacidades muito inferiores ao mínimo económico, apresenta custos de produção não competitivos. • O comportamento do custo unitário médio é estimado através de pelo menos, 3 escalas de capacidade. K1 - Investimento necessário para a capacidade de produção P1. K2 - Investimento necessário para a capacidade P2. x - Expoente de escala (geralmente = 0.6 a 0.7). Os custos de produção são divididos em fixos e variáveis. Os custos fixos não variam com o nível da actividade, quando o equipamento e a organização permanecem constantes; isto é, quando a capacidade total instalada não é alterada. São em geral custos fixos: A mão de obra (de supervisão e administração); guarda e fiscalização; rendas e seguros; amortizações, etc. e variáveis: as matérias primas e subsidiárias, energia, água, vapor, ar comprimido, mão de obra laboral, fornecimentos para as operações, etc. A importância da classificação dos custos de produção em fixos e variáveis reside no facto de proporcionar ao projecto produtivo, um critério simples de determinação do limiar de rendibilidade, em termos de capacidade ou nível de produção - o chamado ponto crítico (break even point). O ponto crítico é o nível mínimo de capacidade ou volume de produção que permite a cobertura pelas receitas dos custos de produção, ou seja, o ponto de capacidade a partir do qual o projecto se torna lucrativo. x P P K K = 1 2 1 2 18 Tomando como premissas que os custos variáveis são todos proporcionais a capacidade e que a qualquer nível de produção não há alteração do preço unitário da venda (receitas totais proporcionais a quantidade vendida) teremos: q - quantidade vendida. p - preço unitário da venda. Cf - custos fixos totais de produção Cv - custos totais variáveis de produção. O ponto de equilíbrio corresponde ao momento em que os custos totais de produção de (q) se igualam as receitas totais de venda. Receita Custos totais Custos fixos Custos variáveis qc (Break even point) 1.3.e) Estudos de enquadramento jurídico financeiro. Um projecto técnico e economicamente viável pode resultar irrealizável a luz dos condicionalismos legais e financeiros. Aspectos legais: a) Regime jurídico de exercício da actividade pretendida. - Quem a pode exercer (Estado ou privados) ? iávelunitáriocustov q Cv v var−= totalceitaRqpR tt Re. −= qvCRC ftt .+== capacidadedecríticopontoq vp C q c f c − − = $ / A no Toneladas / Ano 19 - Critérios a considerar (autorização prévia). b) Regime jurídico de exploração da actividade pretendida (Código Comercial). - Disposições legais sobre a higiene, segurança, salubridade das instalações, seguros. - Disposições legais sobre o trabalho (contractos, acordos, portarias). - Disposições legais sobre os preços e subsídeos das produções a realizar. - Disposições legais sobre a comercialização interna e externa, com destaque para a legislação aduaneira (Direitos e taxas de importação de matérias primas. Por exemplo). - Legislação fiscal (impostos, direitos aduaneiros, isenções, zonas francas, etc.) c) Formalidades legais da constituição da empresa que explorará o projecto. Se o projecto dá virtualmente origem a uma nova empresa, haverá que iniciar os procedimentos legais para a sua constituição, envolvendo, nomeadamente: - A escolha e o registo oficial da denominação social. - A elaboração do pacto social. - A realização da escritura pública de constituição da sociedade. - A subscrição do capital social e sua realização total ou parcialmente, pelos sócios. - etc. Aspectos financeiros. O financiamento dos projectos de investimento pode ser realizado através de: - Autofinanciamento (projectos inseridos no âmbito da própria empresa). - Capital social de constituição. - Capital alheio. 20 O mercado financeiro é o mercado de capitais a prazo. A informação ao nível do projecto sobre os aspectos financeiros deve contemplar: a) Linhas de rédito existentes. - crédito ao investimento - crédito a produção. - crédito a comercialização. b) Incentivos de créditos: Para além das linhas habituais de crédito poderá existir um conjuntode incentivos (desde taxas bonificadas de juros, a comparticipação e subsídeos, próprios para o investimento). c) Procedimentos para o pedido de financiamento. As instituições financeiras especializadas no crédito a médio e longo prazos (Bancos de investimentos, por exemplo) fazem depender a atribuição de crédito a um processo sistemático de apreciação que começa pela submissão por parte do proponente de um dossier organizado segundo preceitos dessas instituições. 1.4 Layout geral da instalação O layout é uma planta geral da instalação que mostra a forma como os equipamentos estão implantados no terreno; as areas cobertas e descobertas; as secções principais e auxiliaries, bem como a disposição relativa entre os equipamentos. 21 O layout tem que dar uma indicação clara da função dos diferentes espaços do terreno e por isso tem que ser cuidadosamente desenhado. O layout é elaborado tendo em conta vários factores, tais como o acesso aos equipamentos para manutenção e substituição e as prováveis alterações no futuro. A escala de ¼ in = 1 ft e os desenhos tridimensionais são frequentemente usados na elaboração do layout. Os desenhos isométricos incluindo as quotas de elevação são considerados, pois ajudam a melhorar a compreensão sobre a disposição do diverso equipamento e sua interligação, sobretudo no que diz respeito a tubagem e o seu percurso. A figura mostra um modelo típico duma instalação industrial, a três dimensões. A grande vantagem deste tipo de modelos é que permitem identificar rapidamente qualquer êrro de concepção do layout que possa ter escapado das plantas bidimensionais, pois é uma réplica da instalação real, em pequena escala. Os factores mais importantes a ter conta na elaboração dum layout são os seguintes: • Tipo e quantidade do produto a ser fabricado. • Possíveis alterações no futuro. • Espaço requerido e espaço disponível. • Planta geral do terreno. • Áreas cobertas e não cobertas. • Secções principais e auxiliaries. • Equipamento principal e auxiliar. • Equipamento de controlo e dispositivos de segurança. • Infraestruturas de tratamento de resíduos. • Acesso ao equipamento para a reparação, manutenção e inspensão. • Etc. 1.5 Saúde ocupacional e segurança Os acidentes de trabalho e a saúde ocupacional dos trabalhadores são factores extremamente importantes a ter em conta durante o desenvolvimento dum projecto. Estes factores estão directamente ligados com os riscos típicos, associados actividade industrial. Tais riscos podem resultar do manuseamento de produtos tóxicos e corrosivos, explosões, quedas, electrocuções e funcionamento do equipamento mecânico. O engenheiro de projecto tem que estar consciente do potencial destes riscos e tomar medidas adequadas para minimizar o seu impacto sobre os trabalhadores. Grande parte dos acidentes com produtos químicos está associado com a sua capacidade de destruição dos tecidos orgãnicos da pele, quer por queimaduras, digestão, desidratação ou oxidação. A vista e especialmente a membrana mucuosa do aparelho respiratório são particularmente sensíveis ao efeito corrosivo de certos gases, 22 vapores e poeiras, para além de que alguns têm, adicionalmente, um efeito tóxico bastante acentuado, ou ainda são altamente inflamáveis. O equipamento mecânico é também outra fonte de acidentes de tarbalho, por isso, tem que ser projectado de acordo com as especificações ou códigos de autoridades reconhecidas, tais como “American Standards Association, American Petroleum Institute, American Society for Testing Materials”, etc. Os equipamentos que vão funcionar sob pressão têm que ser previamente testados com pressões 1,5 a 2 vezes superiores aquelas nominais previstas pelo projecto, para cumprir com os requisitos de segurança da API e ASME. Se necessário, munir esses equipamentos de dispositivos de segurança apropriados, como as válvulas ou discos de roptura. Medidas internas de proibição do uso de materiais incandescentes, como sejam velas, maçaricos, fósforos, electricidade estática, produtos de combustão espontânea, material ou equipamento propenso a curtos circuitos, podem reduzir consideravelmente os riscos de incêndios. A instalação de alarmes de incêndio, alarmes de temperatura, equipamento de combate aos incêndios e extintores, têm que ser especificados no projecto. A instalação de postos para os primeros socorros, a delimitição e protecção das vias de acesso dentro da zona fabril, o resguardo do equipamento mecânico, etc. devem ser medidas complementares no esforço da redução dos acidentes de trabalho. 1.6 Tratamento dos efluentes industriais. Se nos tempos longícuos o tratamento dos efluentes industriais não era uma preocupação dominante, o cenário muda radicalmente nos dias de hoje, pois as autoridades governamentais e organizações civis impõem condições cada vez mais severas no que diz respeito as descargas industriais. Hoje, a viabilidade dum projectos não é somente analisada do ponto de vista tecnico e económico, mas sobretudo, ambiental. Por conseguinte a elaboração dum projecto industrial novo deve integrar também a componente ambiental, traduzida por dum plano de gestao ambiental que preconize as formas como manusear, tartar e descartar os efluentes perigosos para o meio ambiente. Os diversos efluentes produzidos pela indústria podem ser classificados genericamente em sólidos, líquidos e gasosos. Embora a poluição do solo, da água e ar sejam consideradas separadamente, o efeito combinado e interdependente destes 3 efeitos de poluição é, efectivamente, reconhecido. A indústria é o principal responsável pela poluição do meio ambiente, pois, os seus efluentes são na maioria dos casos lançados para a rede de esgostos urbanos, sem nenhum tratamento prévio. No caso particular da água os problemas causados por estes efluentes são, dum modo geral, devidos a uma combinação de factores, nomeadamente: • BOD (Biochemical Oxygen Demand) elevado. 23 • Presença de sólidos suspensos. • E presença de produtos tóxicos. O BOD é a quantidade de oxigénio necessário para os microorganismos metabolizarem a matéria orgânica, sendo menor que COD (Chemical Oxygen Demand) que é a demanda do oxigénio quimicamente necessário para a oxidação completa de toda a matéria orgânica em água e dióxido de carbono (incluindo a fracção que só é degradada por agente químicos oxidantes – o KMnO4 e o K2Cr2O7). Assim, a medida do BOD dá uma ideia da carga poluente que uma determinada água possui em termos de presença de matéria orgânica. Significa isto, por outras palavras, que uma descarga dum efluente carregado de matéria orgânica num rio, no mar ou num lago, vai implicar necessariamente um desfalque em oxigénio dissolvido no ponto da descarga. As implicações desta situação são óbvias: as espécies aquáticas irão migrar para zonas onde possam encontrar oxigénio suficiente e as mais sensíveis irão morrer. As águas residuais das indústrias como: açucareiras, fábricas de papel, fábricas de processamento de alimentos, etc. contêm um BOD bastante elevado. Ao serem lançadas no curso das águas receptoras, provocam uma redução do nível de oxigénio dissolvido, devido a proliferação de microorganismos que encontram na matéria orgânica o substracto ideal para a sua multiplicação e consequentemente exercendo uma competição com as espécies aquáticas no consumo do oxigénio. Tal situação é agravada quando se trata águas opacas (negras, com pigmentos, etc.) que impedem a penetração da luz solar para realizar a fotosíntese das plantas submersas (a fotosíntese produz oxigénio). Os problemas da pela depressão da curva de oxigénio agravam-se quando várias indústrias estão situados ao longo do mesmo curso de água, a 24 distâncias tais que o sistema não consiga recuperar entre descargas sucessivas. As tabelas que se seguem mostramas características que a água deve obedecer para três diferentes utilizações. 25 26 UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA PROJECTO DO CURSO Manual de apoio Por: Borges Chambal Maputo, 2005. PROJECTO DE INSTALAÇÕES QUÍMICAS ÍNDICE INTRODUÇÃO ANEXOS PROJECTO CLASSIFICAÇÃO DOS PROJECTOS RENDIBILIDADE Toneladas / Ano
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