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PROCESSO DE SOLDAGEM POR ELETRODO REVESTIDO Aracruz - 2013 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO SAÚDE E SEGURANÇA DO TRABALHO (SMS) Apostila elaborada por: Prof.º Eng. Felipe S. Rangel Aracruz – 2013 SMS SEGURANÇA, MEIO AMBIENTE E SAÚDE Instituto Federal de Educação Tecnológica do Estado do Espírito Santo – IFES Professor: Felipe S. Rangel CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO À SEGURANÇA DO TRABALHO OS ESTUDOS E AS PREOCUPAÇÕES COM A SAÚDE E SEGURANÇA NO TRABALHO SE FIZERAM NECESSÁRIAS DESDE QUE O HOMEM REALIZOU SEUS PRIMEIROS ESFORÇOS PARA PRODUÇÃO. TAL PREOCUPAÇÃO SÓ PASSOU A SER VALORIZADA QUANDO O HOMEM AVALIOU E SE DEU CONTA DAS PERDAS QUE O ACIDENTE NO TRABALHO PODE CAUSAR. - MÁQUINAS COMPROMISSADAS COM PRODUÇÃO APENAS; - O HOMEM DEVIA SE ADEQUAR ÀS MÁQUINAS; - EMPRESAS PREOCUPADAS COM LUCROS; O “CAMPO” SEGURANÇA DO TRABALHO ESTUDA DIVERSAS DISCIPLINAS COMO “HIGIENE E MEDICINA DO TRABALHO”, “PREVENÇÃO E CONTROLE DE RISCOS E MÁQUINAS”, “EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES”, “PSICOLOGIA NA ENGENHARIA DE SEGURANÇA”, “METODOLOGIA DE PESQUISA”, “LEGISLAÇÕES E NORMAS TÉCNICAS”, “PROTEÇÃO DO MEIO AMBIENTE”, “RESPONSABILIDADE CIVIL E CRIMINAL” ENTRE OUTRAS. ALÉM DO SESMT, TAIS FUNCIONÁRIOS (SOMADOS AOS DEMAIS EMPREGADOS) COMPÕEM A COMISSÃO SSeegguurraannççaa ddoo TTrraabbaallhhoo:: Conjunto de Medidas que são adotadas visando minimizar os acidentes de trabalhos, doenças ocupacionais, bem como proteger sua integridade e a capacidade de trabalho do empregado. Estes Profissionais formam o que chamamos de SESMT – Serviço Especializado em Engenharia de Segurança e Medicina do Trabalho; INTERNA DE PREVENÇÃO DE ACIDENTES (CIPA) QUE TEM COMO OBJETIVO A PREVENÇÃO DE ACIDENTES E DOENÇAS DECORRENTES DO TRABALHO. A CIPA TENDE TORNAR COMPATÍVEL O TRABALHO COM A PRESERVAÇÃO DA VIDA, BUSCANDO A PROMOÇÃO DA SAÚDE DO TRABALHADOR. É INSTITUÍDA PELA NR 05. A SEGURANÇA DO TRABALHO É DEFINIDA POR NORMAS E LEIS. NO BRASIL A LEGISLAÇÃO DE SEGURANÇA DO TRABALHO COMPÕEM-SE DE NORMAS REGULAMENTADORAS, QUE SÃO AS NR’S. RISCO X PERIGO CAPÍTULO 02 – ACIDENTE DE TRABALHO ACIDENTE DE TRABALHO, INCIDENTE E COMUNICAÇÃO DE RISCO ACIDENTE DO TRABALHO É O QUE OCORRE PELO EXERCÍCIO DO TRABALHO A SERVIÇO DA EMPRESA, COM O SEGURADO EMPREGADO, TRABALHADOR AVULSO, MÉDICO RESIDENTE, BEM COMO COM O SEGURADO ESPECIAL, NO EXERCÍCIO DE SUAS ATIVIDADES, PROVOCANDO LESÃO CORPORAL OU PERTURBAÇÃO FUNCIONAL QUE CAUSE A MORTE, A PERDA OU REDUÇÃO, TEMPORÁRIA OU PERMANENTE, DA CAPACIDADE PARA O TRABALHO. O ACIDENTE DO TRABALHO SERÁ CARACTERIZADO TECNICAMENTE PELA PERÍCIA MÉDICA DO INSS, MEDIANTE A IDENTIFICAÇÃO DO NEXO ENTRE O TRABALHO E O AGRAVO. RRiissccoo:: Combinação da Probabilidade e consequência da ocorrência de um potencial de perda; PPeerriiggoo:: Fonte ou Situação com potencial para provocar danos em termos de lesão, doença, dano à propriedade, meio ambiente, local de trabalho ou combinação destes; INCIDENTE: - TIPOS DE ACIDENTES DE TRABALHO: - TÍPICO: DE NATUREZA AGUDA DE AÇÃO IMEDIATA. EX.: QUEDA, CORTE, ESMAGAMENTO E ETC. PODE SER COM AFASTAMENTO (RETORNO APÓS ÀS 24 HORAS DO ACIDENTE) OU SEM AFASTAMENTO. - TRAJETO: É AQUELE QUE OCORRE EM O EMPREGADO NO PERCURSO DA SUA RESIDÊNCIA PARA O TRABALHO E VICE- VERSA. DEIXA DE CARACTERIZAR-SE O ACIDENTE QUANDO O TRABALHADOR TENHA, POR VONTADE PRÓPRIA, INTERROMPIDO O ALTERADO O TRAJETO NORMAL. - TIPOS DE DOENÇAS DESENCADEADAS EM AMBIENTES DE TRABALHO - DOENÇA PROFISSIONAL: É A PRODUZIDA OU DESENCADEADA PELO EXERCÍCIO DO TRABALHO PECULIAR À DETERMINADA ATIVIDADE E CONSTANTE DA RESPECTIVA RELAÇÃO ELABORADA PELO MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO E O DA PREVIDÊNCIA SOCIAL. EX.: INTOXICAÇÃO CCoonncceeiittoo LLeeggaall:: É o que ocorre pelo exercício do trabalho à serviço da empresa, provocando lesão corporal ou perturbação funcional que causa morte, perda ou redução permanente ou temporária da capacidade para o trabalho. CCoonncceeiittoo PPrreevveenncciioonniissttaa:: É uma ocorrência não programada, inesperada ou não, que interrompe o processo normal de uma atividade, ocasionando perda de tempo útil e/ou lesões nos trabalhadores e/ou danos materiais. É o evento não programado, inesperado ou não, que interrompe ou interfere no processo normal de um atividade SEM que ocorra lesão. - DOENÇA DO TRABALHO: É ADQUIRIDA OU DESENCADEADA EM FUNÇÃO DE CONDIÇÕES ESPECIAIS EM QUE O TRABALHO É REALIZADO E COM ELE SE RELACIONE DIRETAMENTE, DESDE QUE CONSTANTE DA RELAÇÃO ELABORADA PELO MINISTÉRIO DA PREVIDÊNCIA SOCIAL. EX.: EXECUÇÃO DE RAIO X - OUTROS TIPOS DE ACIDENTES DE TRABALHO ACIDENTE QUE, LIGADO AO TRABALHO, NÃO TENHA SIDO A CAUSA ÚNICA, MAS TENHA CONTRIBUÍDO PARA A MORTE, A PERDA OU REDUÇÃO DA CAPACIDADE PARA O TRABALHO, OU PRODUZIDO LESÃO QUE EXIJA ATENÇÃO MÉDICA PARA A SUA RECUPERAÇÃO. ACIDENTE SOFRIDO PELO EMPREGADO EM LOCAL DE TRABALHO, CONSEQUÊNCIA DE: -> ATO DE AGRESSÃO, SABOTAGEM E TERRORISMO; -> OFENSA FÍSICA INTENCIONAL, INCLUSIVE POR MOTIVO DE DISPUTA DE TRABALHO; -> ATO DE IMPRUDÊNCIA, NEGLIGÊNCIA OU DE IMPERÍCIA; -> DESABAMENTO, INCÊNDIO, INUNDAÇÃO; -> ACIDENTE DE VIAGEM; CAUSAS DOS ACIDENTES DE TRABALHO A) COMPORTAMENTO INADEQUADO; B) CONDIÇÃO INSEGURA; C) FATOR PESSOAL; ESTATÍSTICAS DE ACIDENTES DE TRABALHO NO BRASIL CAPÍTULO 03 – LEGISLAÇÃO E NORMATIZAÇÃO EM 22 DE DEZEMBRO DE 1977 O CONGRESSO NACIONAL DECRETOU E SANCIONOU A LEI Nº 5.514 QUE TRATA DE ASSUNTOS RELATIVOS À “SEGURANÇA E MEDICINA DO TRABALHO”; EM 08 DE JUNHO DE 1978 O MINISTÉRIO DO TRABALHO PUBLICA A PORTARIA Nº 3.214, APROVANDO 28 NORMAS REGULAMENTADORAS (NR) COM O OBJETIVO DE DETALHAR E REGULAMENTAR A LEI 6.514; EM 12 DE ABRIL DE 1988 O MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO PUBLICA A PORTARIA Nº 3.067 APROVANDO E IMPLEMENTANDO AS NORMAS REGULAMENTADORAS RURAIS (NRR) RELATIVAS ÀS SEGURANÇA E HIGIENE DO TRABALHO RURAL. COMISSÃO INTERNA DE PREVENÇÃO DE ACIDENTES – CIPA (NR 05) TODA EMPRESA (PRIVADA OU PÚBLICA) QUE SEGUEM À CONSOLIDAÇÃO DAS LEIS DO TRABALHO (CLT), LEI 6.514, DEVERÁ (DEPENDENDO) DA QUANTIDADE DE EMPREGADOS E DO SEU GRAU DE RISCO MANTER OBRIGATORIAMENTE A COMISSÃO INTERNA DE PREVENÇÃO DE ACIDENTES (CIPA); OBJETIVOS: - OBSERVAR E RELATAR CONDIÇÕES DE RISCO NOS AMBIENTES DE TRABALHO E SOLICITAR MEDIDAS PARA ELIMINAR OU REDUZIR OS RISCOS EXISTENTES OU AINDA NEUTRALIZÁ-LOS; - DISCUTIR ACIDENTES OCORRIDOS E SOLICITAR MEDIDAS QUE PREVINAM ACIDENTES SEMELHANTES E, AINDA, ORIENTAR DEMAIS TRABALHADORES; A CIPA É FORMADA POR REPRESENTANTES DO EMPREGADOR E DOS EMPREGADOS EM IGUAIS PROPORÇÕES. OS REPRESENTANTES DOS EMPREGADOS SÃO ESCOLHIDOS MEDIANTE A ELEIÇÃO SECRETA, SENDO QUE OS ELEITOS TITULARES NÃO PODEM SOFRER DEMISSÃO SEM JUSTA CAUSA, EXCETO QUANDO FALÊNCIA DA EMPRESA. OS REPRESENTANTES DO EMPREGADOR SÃO DESIGNADO PELO MESMO E NO TERÃO ESTABILIDADE NO EMPREGO. EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL – EPI (NR 06) EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL É TODO DISPOSITIVO DE USO INDIVIDUAL DESTINADO A PROTEGER A SAÚDE E INTEGRIDADE FÍSICA DO TRABALHADOR. O FORNECIMENTO DO EPI AOS EMPREGADOS É OBRIGATÓRIO PELA EMPRESA E ESTE DEVE ESTAR EM PERFEITO ESTADO DE FUNCIONAMENTO E CONSERVAÇÃO. O EPI SÓ PODE SER COMERCIALIZADO E OU UTILIZADOQUANDO POSSUIR CERTIFICADO DE APROVAÇÃO – CA, EXPEDIDO PELO MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. OS EPI’S DEVEM SER FORNECIDOS QUANDO: - AS MEDIDAS DE PROTEÇÃO COLETIVA FOREM TECNICAMENTE INVIÁVEIS OU NÃO FORNECERAM COMPLETA PROTEÇÃO; - PARA ATENDER SITUAÇÕES DE EMERGÊNCIAS; QUANTO AO EPI, É OBRIGAÇÃO DO EMPREGADOR: - ADQUIRIR O TIPO ADEQUANDO À ATIVIDADE DO EMPREGADO; - FORNECER EPI APROVADO PELO TEM; - TREINAR O TRABALHADOR SOBRE O USO; - TORNAR OBRIGATÓRIO O USO; - SUBSTITUÍ-LO QUANDO DANIFICADO; - REALIZAR MANUTENÇÕES; - COMUNICAR AO MTE QUALQUER IRREGULARIDADE OBSERVADA; É OBRIGAÇÃO DO EMPREGADO: - USÁ-LO APENAS PARA A NECESSIDADE A QUE SE DESTINA; - RESPONSABILIZAR-SE POR SUA GUARDA E CONSERVAÇÃO; - COMUNICAR AO EMPREGADOR QUALQUER ALTERAÇÃO QUE O TORNE IMPRÓPRIO PARA USO; PROGRAMA DE CONTROLE MÉDICO DE SAÚDE OCUPACIONAL– PCMSO (NR 07) TEM O CARÁTER DE PREVENIR, RASTREAR E DIAGNOSTICAR PRECOCEMENTE O AGRAVO À SAÚDE RELACIONADA AO TRABALHO. O PCMSO DEVERÁ SER PLANEJADO COM BASE NOS RISCOS À SAÚDE DOS TRABALHADORES, DEVENDO INCLUIR: - EXAME MÉDICO ADMISSIONAL; - PERIÓDICO; - DE RETORNO AO TRABALHO; - DE MUDANÇA DE FUNÇÃO; - DEMISSIONAL; PARA CADA EXAME PREVISTO, O MÉDICO DEVERÁ EMITIR ATESTADO DE SAÚDE OCUPACIONAL – ASO. O INTERVALO DE REALIZAÇÃO DO EXAME MÉDICO PERIÓDICO É DE, NO MÁXIMO, 01 ANO. O EXAME DE RETORNO DE TRABALHO DEVERÁ SER REALIZADO NO PRIMEIRO DIA EM QUE O TRABALHADOR RETORNAR AO TRABALHO APÓS UM AFASTAMENTO IGUAL OU SUPERIOR A 30 DIAS POR MOTIVO DE DOENÇA, ACIDENTE DE NATUREZA OCUPACIONAL OU PARTO. SEMPRE QUE O EMPREGADO MUDAR DE FUNÇÃO (E ESTA IMPLICAR RISCOS DIFERENTES), DEVERÁ SER REALIZADO O EXAME DE MUDANÇA DE FUNÇÃO ANTES DA DATA DE MUDANÇA. PROGRAMA DE PREVENÇÃO DE RISCOS AMBIENTAIS– PPRA (NR 09) O PPRA É UM PROGRAMA QUE TEM COMO OBJETIVO PRESERVAR A SAÚDE E INTEGRIDADE FÍSICA DO TRABALHADOR A PARTIR DE UM LEVANTAMENTO MINUCIOSO, AVALIAÇÃO E ADOÇÃO DE MEDIDAS DE CONTROLE DOS RISCOS AMBIENTAIS EXISTENTE NO AMBIENTE DE TRABALHO. ESTE PROGRAMA É OBRIGATÓRIO EM TODAS AS EMPRESAS, INDEPENDENTE DO SEU GRAU DE RISCO E QUANTIDADE DE EMPREGADO, DEVENDO SER DESENVOLVIDO EM TODO O ESTABELECIMENTO DA EMPRESA, SENDO DE RESPONSABILIDADE DO EMPREGADOR. SÃO CONSIDERADOS RISCOS AMBIENTAIS: AGENTES FÍSICOS, AGENTES QUÍMICOS E OS AGENTES BIOLÓGICOS. AGENTES FÍSICOS: - RUÍDO; - VIBRAÇÕES; - PRESSÕES ANORMAIS; - TEMPERATURAS EXTREMAS; - UMIDADE EXCESSIVA; AGENTES QUÍMICOS: - GASES E VAPORES; - AEROISPERSÓIDES (POEIRAS, FUMOS, NÉVOAS E NEBLINAS); - LÍQUIDOS; AGENTES BIOLÓGICOS: - BACTÉRIAS; - FUNGOS; - VÍRUS; - PARASITAS E OUTROS; AGENTES MECÂNICOS: - CONDIÇÕES MECÂNICAS QUE PODEM CAUSAR ACIDENTES AGENTES ERGONÔMICOS: - POSTURA INADEQUADA; - CARREGAMENTO DE PESO EXCESSIVO; - ATIVIDADE REPETITIVAS CAPÍTULO 04 – AGENTES DE RISCOS AMBIENTAIS INSALUBRIDADE A SIMPLES PRESENÇA DE UM AGENTE DE RISCO AMBIENTAL O AMBIENTE DE TRABALHO NÃO SIGNIFICA QUE OS TRABALHADORES IRÃO SOFRER DANOS À SUA SAÚDE. A OCORRÊNCIA DO DANO DEPENDE DE VÁRIOS FATORES COMO, POR EXEMPLO, A INTENSIDADE OU CONCENTRAÇÃO DO AGENTE, TEMPO DE EXPOSIÇÃO, FORMA DE EXPOSIÇÃO E ETC. SEGUNDO A LEI 6.514/77, SÃO CONSIDERADAS ATIVIDADES OU OPERAÇÕES INSALUBRES AS QUE EXPONHAM O TRABALHADOR A INTENSIDADE OU CONCENTRAÇÃO DE AGENTES ACIMA DO LIMITE DE TOLERÂNCIA (QUANDO ESTE É EXISTENTE). O TRABALHADOR SUJEITO AO RISCO DE INSALUBRIDADE E DE PERICULOSIDADE, CONJUNTAMENTE, TERÁ QUE OPTAR POR UM DELES (ART. 193, PARÁGRAFO 2O., CLT), SENDO QUE, SE FOREM MAIS DE UM OS FATORES DETERMINANTES DA INSALUBRIDADE, SERÁ CONSIDERADO APENAS AQUELE GERADOR DO ADICIONAL MAIS ELEVADO. AS MESMAS NORMAS SE APLICAM AO TRABALHADOR RURAL. SÃO EXEMPLOS DE RISCOS AMBIENTAIS CAPAZES DE TORNAR “INSALUBRE” UM AMBIENTE DE TRABALHO OS AGENTES ‘RUÍDO’, ‘CALOR’, ‘RADIAÇÕES’, ‘GASES’, ‘VAPORES’; OS LIMITES DE TOLERÂNCIA SÃO ESPECIFICADOS PELA NR 15, QUE RELACIONA A NATUREZA, O TEMPO DE EXPOSIÇÃO AO AGENTE, ENTRE OUTROS; AGENTES DE RISCOS AMBIENTAIS COMO JÁ MENCIONADO NA NR 9, OS AGENTES DE RISCOS AMBIENTAIS SÃO DIVIDIDOS EM FÍSICOS, QUÍMICOS E BIOLÓGICOS. EXISTEM AINDA OS AGENTES DE RISCOS MECÂNICOS E OS ERGONÔMICOS QUE NÃO PERMITE ADICIONAL DE INSALUBRIDADE. A PRESENÇA DESTES AGENTES DE RISCOS SÃO INDICADOS EM PLANTAS BAIXAS DENOMINADAS “MAPAS DE RISCOS”. CAPÍTULO 5: PLANO DE CONTIGÊNCIA, GESTÃO DE SEGURANÇA E SAÚDE OCUPACIONAL OHSAS 18000, BS 8000 PLANO DE CONTIGÊNCIA UM PLANO DE CONTINGÊNCIA É UMA AÇÃO PREVENTIVA, QUE VISA PROVER A EMPRESA DE PROCEDIMENTOS, CONTROLES, RESPONSABILIDADES E REGRAS, PERMITINDO A CONTINUIDADE DAS OPERAÇÕES DE SUAS ÁREAS DE NEGÓCIO APÓS EVENTUAIS OCORRÊNCIAS QUE IMPOSSIBILITEM A UTILIZAÇÃO PARCIAL OU TOTAL. É APLICADO APÓS ANÁLISE DOS IMPACTOS SOFRIDOS POR UMA EMPRESA DIANTE DE UM PROBLEMA OU DE UMA PARALISAÇÃO; AVALIA A CONDIÇÃO DE PREPARO DA EMPRESA DIANTE DE DIFICULDADES. NO BRASIL NEM MESMO GRANDES EMPRESAS TÊM UM PLANO DE EMERGÊNCIA PARA ACIONAR EM CASO DE DIFICULDADES; MOTIVOS QUE IMPLICAM NA FALTA DE ELABORAÇÃO DE PLANOS DE CONTINGÊNCIA: - “PLANEJAR NÃO É O PERFIL DO EMPRESÁRIO BRASILEIRO” - “SEU PASSADO GLORIOSO BLOQUEIA SUA VISÃO DE FUTURO” - “O FATO DE QUE PEQUENAS EMPRESAS QUE A GRANDE MAIORIA NÃO CHEGA AO 5º OU 6º ANO DE VIDA” EXEMPLOS QUE LEVAM AS EMPRESAS A GRANDES DIFICULDADES POR NÃO TEREM UM PLANO DE CONTINGÊNCIA (EM DIVERSAS ÁREAS) ESCRITO, APROVADO E DIVULGADO INTERNAMENTE (COMO SE TUDO OCORRESSE COMO PLANEJADO): 1 - QUANDO A CAPACIDADE DE PRODUÇÃO É LIMITADA E SUAS VENDAS CRESCEM; 2 – QUANDO AS VENDAS SÃO ABAIXO DE SUA CAPACIDADE DE PRODUÇÃO; 3 – QUANDO A CONCORRÊNCIA ESTÁ PARA OCUPAR O SEU ESPAÇO; 4 – SE HOUVER UM INCÊNDIO QUE PARALISE SUAS OPERAÇÕES? O PLANO DE CONTINGÊNCIA É UM DOCUMENTO ONDE ESTÃO DEFINIDAS AS RESPONSABILIDADES, ESTABELECIDAS UMA ORGANIZAÇÃO PARA ATENDER A UMA EMERGÊNCIA E CONTÉM INFORMAÇÕES DETALHADAS SOBRE AS CARACTERÍSTICAS DA ÁREA ENVOLVIDA. É UM DOCUMENTO DESENVOLVIDO COM O INTUITO DE TREINAR, ORGANIZAR, ORIENTAR, FACILITAR, AGILIZAR E UNIFORMIZAR AS AÇÕES NECESSÁRIAS ÀS RESPOSTAS DE CONTROLE E COMBATE ÀS OCORRÊNCIAS ANORMAIS. CAUSAS COMUNS - ENCHENTES; - INCÊNDIOS; - GREVES; - VAZAMENTOS QUÍMICOS; - ACIDENTES E; - ERROS HUMANOS. 5.3. TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO DE RISCOS O CONFORTO E DESENVOLVIMENTO TRAZIDOS PELA INDUSTRIALIZAÇÃO PRODUZIRAM AUMENTO CONSIDERÁVEL NO NÚMERO DE ACIDENTES; COM A DIFUSÃO DOS CONCEITOS DE PERIGO, RISCO E CONFIABILIDADE, AS METODOLOGIAS E TÉCNICAS APLICADAS PELA SEGURANÇA DO TRABALHO TORNARAM-SE UNIVERSAIS E ESSENCIAIS EM TODOS OS TIPOS DE EMPRESAS; “SAÚDE” E “BEM ESTAR” = PRODUÇÃO EFICIENTE; 5.3.1 TIPOS DE TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO DE RISCOS 5.3.1.1. WHAT-IF (WI) - TÉCNICA DE ANÁLISE DE QUALITATIVA; - TEM FINALIDADE DE TESTAR POSSÍVEIS OMISSÕES DE PROJETOS; - IDENTIFICA E APRESENTA MEDIDAS DE CONTROLE PARA EVENTUAIS RISCOS; - CONSISTE EM REUNIÕES E DINÂMICAS DE GRUPOS ENTRE EQUIPES DE FUNCIONÁRIOS; - DA APLICAÇÃO DO MODELO RESULTA UMA REVISÃO DE DETALHES DE PROJETOS E DE GESTÃO; - ABRANGE DIVERSAS ÁREAS; - RESULTA EM UM RELATÓRIO DE PROCEDIMENTOS QUE NORTEIA FUTUROS TREINAMENTOS; 5.3.1.2. ANÁLISE PRELIMINAR DE RISCOS -CONSISTE NUM ESTUDO QUALITATIVO DURANTE A FASE DE CONCEPÇÃO DE PROJETOS ; -POSSUI FINALIDADE DE DETERMINAR POSSÍVEIS RISCOS EXISTENTES NA FASE OPERACIONAL; -NÃO SE APRESENTA COMO UMA TÉCNICA APROFUNDADA DE ANÁLISES DE RISCOS, PRECEDENDO SEMPRE OUTRAS TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO DE RISCOS; -PRIORIDADE DAS AÇÕES COM BASE NAS CATEGORIAS DOS RISCOS (QUANTOMAIOR O RISCO, MAIS RAPIDAMENTE ESTE DEVE SER SOLUCIONADO); RISCO CAUSA DO RISCO EFEITOS CATEGORIA DO RISCO MEDIDAS CORRETIVAS / PREVENTIVAS RUÍDO SERRA ELÉTRICA SURDEZ PARCIAL FÍSICO UTILIZAÇÃO DE EPI, DIMINUIÇÃO DO TEMPO DE EXPOSIÇÃO; 5.3.1.3. ANÁLISE DA OPERABILIDADE DE PERIGOS (HAZOP) -TÉCNICA DE ANÁLISE QUALITATIVA COM O INTUITO DE EXAMINAR AS LINHAS DE PROCESSO, IDENTIFICANDO RISCOS E PREVENINDO PROBLEMAS; - INDICADO QUANDO DA IMPLANTAÇÃO DE NOVOS PROCESSOS NA FASE DE PROJETO OU NA MODIFICAÇÕES DE PROCESSOS JÁ EXISTENTES; -É CONVENIENTE PARA PROJETOS E MODIFICAÇÕES TANTO GRANDES QUANTO PEQUENAS; -O CARÁTER DE TRABALHO EM EQUIPE QUE O HAZOP APRESENTA, ONDE PESSOAS DE FUNÇÕES DIFERENTES DENTRO DA ORGANIZAÇÃO TRABALHAM EM CONJUNTO, FAZ COM QUE A CRIATIVIDADE INDIVIDUAL SEJA ESTIMULADA, OS ESQUECIMENTOS EVITADOS E A COMPREENSÃO DOS PROBLEMAS DAS DIFERENTES ÁREAS; -PARA CADA LINHA ANALISADA SÃO APLICADAS A SÉRIE DE PALAVRAS-GUIAS, IDENTIFICANDO OS DESVIOS QUE PODEM OCORRER CASO A CONDIÇÃO PROPOSTA PELA PALAVRA-GUIA OCORRA. -IDENTIFICADAS AS PALAVRAS-GUIAS E OS DESVIOS RESPECTIVOS, PODE-SE PARTIR PARA A ELABORAÇÃO DAS ALTERNATIVAS CABÍVEIS PARA QUE O PROBLEMA NÃO OCORRA OU SEJA MÍNIMO. CONVÉM, NO ENTANTO, ANALISAR AS ALTERNATIVAS QUANTO A SEU CUSTO E OPERACIONALIDADE. -GERALMENTE NESTE TIPO DE ESTUDO SÃO DETECTADOS MAIS PROBLEMAS OPERACIONAIS DO QUE IDENTIFICADOS PERIGOS. -A ELIMINAÇÃO DOS PROBLEMAS OPERACIONAIS RECAI NUMA CONSEQUENTE DIMINUIÇÃO DO ERRO HUMANO. PALAVRA- GUIA DESVIO CAUSAS POSSÍVEIS CONSEQUÊNCIAS AÇÕES REQUERIDAS MAIOR MAIOR VAZÃO FALHAS NO CONTROLE TRANSBORDAMENTO DE PRODUTO QUÍMICO SUCÇÃO DE EXCESSOS CAPÍTULO 6: GESTÃO AMBIENTAL E DE SEGURANÇA OCUPACIONAL 6.1. SISTEMA DE GERENCIAMENTO AMBIENTAL (SGA) É UM CONJUNTO DE PROCEDIMENTOS QUE VISAM GERIR OU ADMINISTRAR UMA EMPRESA, A FINALIDADE DE OBTER ATRAVÉS DE UMA MELHORIA CONTINUA, O MELHOR RELACIONAMENTO COM O MEIO AMBIENTE. PRINCIPAIS AÇÕES BÁSICAS DA CULTURA AMBIENTAL: EVITAR REDUZIR REUTILIZAR RECICLAR O QUE É MEIO AMBIENTE? LEI FEDERAL Nº 6.938: “CONJUNTO DE CONDIÇÕES, LEIS, INFLUÊNCIAS E INTERAÇÕES DE ORDEM FÍSICA, QUÍMICA E BIOLÓGICA, QUE PERMITE, ABRIGA E REGE A VIDA EM TODAS AS SUAS FORMAS.” CONCEITO DIDÁTICO: “CONJUNTO DE TODOS OS FATORES FÍSICOS, QUÍMICOS, BIOLÓGICOS E SOCIOECONÔMICOS QUE ATUAM SOBRE UM INDIVÍDUO, UMA POPULAÇÃO OU UMA COMUNIDADE” ASSIM, “O MEIO AMBIENTE ESTÁ LIGADO NÃO SOMENTE AOS DIVERSOS FENÔMENOS DE POLUIÇÃO EXISTENTES NA SOCIEDADE INDUSTRIAL E À CONSERVAÇÃO DOS RECURSOS NATURAIS QUE O DEFINEM NUM SENTIDO RESTRITO, MAS TAMBÉM AOS ASPECTOS SOCIAIS, NÃO COMPARÁVEIS AOS ASPECTOS FÍSICOS E BIOLÓGICOS, QUE IMPÕEM UM TRATAMENTO DIFERENCIADO E AMPLIADO DA QUESTÃO (COMUNE, 1994) CONCEITOS RECURSO NATURAL: É TODO RECURSO DA NATUREZA ONDE O HOMEM NÃO UTILIZOU DE SUA TECNOLOGIA PARA CONSTRUÍ-LO. SÃO EXEMPLOS: A ATMOSFERA, AS ÁGUAS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS, O MAR, O SOLO E SUBSOLO. RECURSO AMBIENTAL: ENGLOBA TODOS OS RECURSOS E ADICIONA TODO O ECOSSISTEMA HUMANO (PRÉDIOS, PONTES, CASAS, ESTRADAS) BIOTA: É A FLORA E A FAUNA DE DETERMINADA REGIÃO. PRESERVAÇÃO: NÃO UTILIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS. CONSERVAÇÃO: UTILIZAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS SEM DEGRADAÇÃO. RECUPERAÇÃO: REESTRUTURAÇÃO DO AMBIENTE NATURAL. IMPACTO AMBIENTAL CONSIDERA-SE IMPACTO AMBIENTAL QUALQUER ALTERAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS E BIOLÓGICAS DO MEIO AMBIENTE, CAUSADA POR QUALQUER FORMA DE MATÉRIA OU ENERGIA RESULTANTES DAS ATIVIDADES HUMANAS QUE, DIRETA OU INDIRETAMENTE AFETAM: - A SAÚDE, A SEGURANÇA E O BEM ESTAR DA POPULAÇÃO; - AS ATIVIDADES SOCIAIS E ECONÔMICAS; - A BIOTA; - AS CONDIÇÕES ESTÉTICAS E SANITÁRIAS DO MEIO AMBIENTE; - A QUALIDADE DOS RECURSOS AMBIENTAIS; CAPÍTULO 7: CONTROLES AMBIENTAIS 7.1.CONTROLE AMBIENTAL DA ÁGUA A ÁGUA É O CONSTITUINTE INORGÂNICO MAIS ABUNDANTE NA MATÉRIA VIVA. NO HOMEM REPRESENTA 60% DO SEU PESO, NAS PLANTAS ATINGE 90% EM CERTOS ANIMAIS AQUÁTICOS, 98%. COMO FATOR DE CONSUMO NAS ATIVIDADES HUMANAS A ÁGUA TAMBÉM TEM UM PAPEL IMPORTANTE, SENDO QUE NO BRASIL SÃO CONSUMIDOS, EM MÉDIA, 246 M3/HABITANTE/ANO. EM TODO MUNDO, A AGRICULTURA CONSOME CERCA DE 69% DA ÁGUA CAPTADA, SENDO 23% UTILIZADOS NA INDÚSTRIA E OS 8% RESTANTES DESTINADOS A CONSUMO DOMÉSTICO. A DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA TAMBÉM É DESIGUAL, VISTO QUE 68,5% DOS RECURSOS HÍDRICOS ESTÃO DISPONÍVEIS A 7% DA POPULAÇÃO BRASILEIRA, LOCALIZADA NA REGIÃO NORTE. 7.1.1.POLUIÇÃO DAS ÁGUAS O CONCEITO DE POLUIÇÃO DAS ÁGUAS DEVE SER ASSOCIADO AO USO E À QUALIDADE DA ÁGUA. DESSA FORMA, POLUIÇÃO DA ÁGUA PODE SER ENTENDIDA COMO SENDO A ALTERAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS OU BIOLÓGICAS DA ÁGUA, QUE PODEM PREJUDICAR UM OU MAIS USOS PREESTABELECIDOS. 7.2. CONTROLE AMBIENTAL DO AR - A POLUIÇÃO DO AR ACOMPANHA DESDE QUE ASSENTAMENTOS URBANOS COMEÇARAM A SURGIR, PRINCIPALMENTE APÓS A REVOLUÇÃO INDUSTRIAL, QUANDO O CARVÃO MINERAL COMEÇOU A SER UTILIZADO COMO FONTE DE ENERGIA. - INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS E O USO DO PETRÓLEO COMO COMBUSTÍVEL ACENTUARAM AINDA MAIS ESSA POLUIÇÃO; - A ATMOSFERA POSSUI CAPACIDADE FINITA DE ASSIMILAÇÃO (CAPACIDADE DE AUTO-DEPURAÇÃO), QUE JÁ FOI ULTRAPASSADA, SEGUNDO ESTUDOS. OS GASES QUE DIFICULTAM A AUTO-DEPURAÇÃO DA ATMOSFERA SÃO O GÁS-CARBONO, METANO, ÓXIDO NITROSO E OS CLOROFUORCARBONOS. -FONTE DE OXIGÊNIO, PARA TROCA TÉRMICA E COMO RECEPTOR DE GASES DA RESPIRAÇÃO, ENTRE OUTROS. -A ATMOSFERA SECA É COMPOSTA POR CERCA DE 78% EM VOLUME DE NITROGÊNIO, 20,9% DE OXIGÊNIO, 0,9% DE ARGÔNIO E 0,035% DE DIÓXIDO DE CARBONO, ALÉM DE VÁRIOS OUTROS GASES EM PEQUENAS CONCENTRAÇÕES. - A ATMOSFERA TAMBÉM APRESENTA CONCENTRAÇÕES DE PARTICULADOS SÓLIDOS E LÍQUIDAS EM SUSPENSÃO. - O CONCEITO “AR LIMPO” É RELATIVO, JÁ QUE OS SERES VIVOS ESTÃO ACOSTUMADOS COM CONCENTRAÇÕES NORMAIS DE SUBSTÂNCIAS NA ATMOSFERA. QUANDO VARIAÇÕES OCORREM ALGUNS EFEITOS SÃO OBSERVADOS. PARA TANTO SÃO DETERMINADOS NÍVEIS DE REFERÊNCIAS QUE ESTABELECEM VALORES MÁXIMOS DE CONCENTRAÇÕES PARA QUE TAIS EFEITOS NÃO SEJAM OBSERVADOS. 7.2.1. CÂMARA GRAVITACIONAL 7.2.2. CICLONE 7.2.3. MULTI-CICLONE 7.2.4. FILTRO DE MANGA 7.2.5. COLETORES INERCIAIS 7.2.6. LAVADORES DE GASES 7.2.7. CICLONE ÚMIDO 7.2.8. TORRE DE ENCHIMENTO 7.2.9. PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO 7.2.10. QUEIMADORES 7.3. CONTROLE DE RESÍDUOS OS PROGRESSOS DA HUMANIDADE AUMENTARAM A QUALIDADE E A DURAÇÃO DA VIDA. A CONTRAPARTIDA É UM PADRÃO DE CONSUMO QUE DEMANDA MATÉRIAS-PRIMAS, O QUE DE CERTA FORMA PODE COMPROMETER A QUALIDADE DE VIDA DAS GERAÇÕES FUTURAS. O COMPROMISSO COM AS GERAÇÕES FUTURAS É O PRINCÍPIO DO QUE DENOMINA CRESCIMENTO SUSTENTÁVEL. OS CONCEITOS DE LIXO E DE RESÍDUOS SÃO BASTANTE PRÓXIMOS E MUITAS VEZES ENTENDE-SE QUE AMBOS SEJAM SINÔNIMOS. DO PONTO DE VISTA AMBIENTAL EXISTEM TRÊS CLASSES DIFERENTES DE POLUIÇÃO: A POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA, A CONTAMINAÇÃO DAS ÁGUAS E OS RESÍDUOS SÓLIDOS. ASSIM, A PALAVRA “RESÍDUOS”, JUNTO COM A PALAVRA “SÓLIDOS” POSSUI UM SIGINIFICADO SEGUNDO A ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT), ASSIM SENDO: RESÍDUO SÓLIDO: RESÍDUOS NOS ESTADOS SÓLIDOS E SEMI-SÓLIDO, QUE RESULTAM DE ATIVIDADES DA COMUNIDADE DE ORIGEM INDUSTRIAL, DOMÉSTICA, HOSPITALAR, COMERCIAL, AGRÍCOLA, DE SERVIÇOS E DE VARRIÇÃO. CONSIDERAM-SE TAMBÉM RESÍDUOS SÓLIDOS OS LODOS PROVENIENTES DE SISTEMA DE TRATAMENTO DEÁGUA, AQUELES GERADOS EM EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES DE CONTROLE DE POLUIÇÃO, BEM COMO DETERMINADOS LÍQUIDOS, CUJAS PARTICULARIDADES TORNEM INVIÁVEL O SEU LANÇAMENTO EM REDE PÚBLICA DE ESGOTOS OU CORPO D’ÁGUA, OU EXIJAM, PARA ISSO SOLUÇÕES TÉCNICAS E ECONOMICAMENTE INVIÁVEIS EM FACE DA MELHOR TECNOLOGIA DISPONÍVEL. O CONCEITO DE RESÍDUO SÓLIDO TEM SEMPRE EMBUTIDO O ASPECTO DE SERVENTIA E DE VALOR ECONÔMICO PARA O SEU POSSUIDOR. POR OUTRO LADO, ESSE PROBLEMA OU RESÍDUO PODE TER VALOR PARA UM TERCEIRO. 7.3.1. ATERRO DE SUPERFÍCIE: 7.3.2. ATERRO DE TRINCHEIRA 7.3.3. COMPOSTAGEM: É UM PROCESSO DE RECICLAGEM DA PARTE ORGÂNICA DO RESÍDUO SÓLIDOS URBANO. BASEIA-SE NO PROCESSO DE DIGESTÃO AERÓBIA DO RESÍDUO ORGÂNICO, EMBORA O COMPOSTO PRODUZIDO NÃO POSSA SER CONSIDERADO UM FERTILIZANTE. O PROCESSO DE DIGESTÃO AERÓBIA É DESENVOLVIDO POR UMA POPULAÇÃO MISTA DE MICROORGANISMO (BACTÉRIAS, PROTOZOÁRIOS, FUNGOS) MEDIANTE AO UM CONTROLE DE TEMPERATURA ENTRE 45 E 65ºC. O CONTROLE DE TEMPERATURA DEPENDE DO REVOLVIMENTO DAS LEIRAS. 7.3.4. INCINERAÇÃO INCINERAÇÃO É A QUEIMA DO LIXO EM APARELHOS E USINAS PRÓPRIAS. APRESENTA A VANTAGEM DE REDUZIR BASTANTE O VOLUME DE RESÍDUOS. ALÉM DISSO, DESTRÓI OS MICRORGANISMOS QUE CAUSAM DOENÇAS, CONTIDOS PRINCIPALMENTE NO LIXO HOSPITALAR E INDUSTRIAL. DEPOIS DA QUEIMA, RESTA UM MATERIAL QUE PODE SER ENCAMINHADO PARA ATERROS SANITÁRIOS OU MESMO RECICLADO. ESSA PRÁTICA É UTILIZADA A PELO MENOS 100 ANOS E BASEIA-SE EM REAÇÕES DE COMBUSTÃO. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO SOLDAGEM POR ELETRODO REVESTIDO Apostila elaborada por: Prof.º Eng. Josimar A. C. Grippa Aracruz – 2013 SOLDAGEMPOR ELETRODO REVESTIDO Sumário Introdução à Soldagem Introdução Definição da Solda Considerações sobre a solda Classificação dos processos de soldagem Soldagem a arco elétrico Introdução à eletrotécnica Materiais condutores de corrente elétrica Fontes de corrente de soldagem Máquinas de solda Solda a arco elétrico com eletrodo revestido Corrente de soldagem Eletrodos de solda Sopro magnético Seleção dos parâmetros de soldagem Qualidades e características de uma boa soldagem Simbologia de Soldagem Introdução à Soldagem Introdução O progresso alcançado no campo da soldagem, bem como o desenvolvimento de processos e tecnologias avançadas nos últimos anos, é de tal ordem que todo aquele que não possuir uma mentalidade aberta, capaz de assimilar novas ideias, será ultrapassado e incapacitado para acompanhar o atual ritmo do progresso industrial. Definição da Solda Existem várias definições de solda, segundo diferentes normas. A solda pode ser definida como uma união de peças metálicas, cujas superfícies se tornaram plásticas ou liquefeitas, por ação de calor ou de pressão, ou mesmo de ambos. Poderá ou não ser empregado metal de adição para se executar efetivamente a união. Considerações sobre a solda Na soldagem, os materiais das peças devem ser se possível igual ou no mínimo, semelhante em termos de composição. As peças devem ser unidas através de um material de adição, também igual em termos de características, pois os materiais se fundem na região da solda. O metal de adição deve ter uma temperatura de fusão próxima àquela do metal- base ou, então, um pouco abaixo dela, caso contrário, ocorrerá uma deformação plástica significativa. Condições de trabalho De acordo com o orifício, é possível graduar a pressão de trabalho a qual estará em estreita relação com o metal-base. Soldagem a arco elétrico Introdução à eletrotécnica A corrente elétrica e o campo magnético não são visíveis, porém se conhecem os seus efeitos, os quais podem ser: Efeito da luz A Figura apresenta uma lâmpada, a qual gera certa quantidade de luz, através do efeito da corrente elétrica. Efeito do calor A Figura apresenta a geração de calor produzido por uma resistência elétrica, por onde flui uma determinada corrente. Efeito magnético Como se apresenta na Figura, a corrente elétrica, ao fluir numa bobina, magnetiza a peça-núcleo. O motor da Figura é um exemplo de efeito da força do campo magnético, gerado pela corrente elétrica que transforma em rotação a força eletromotriz. Efeito químico Um efeito da corrente elétrica no campo da química é apresentado na Figura, onde se verifica a decomposição da água H2O em oxigênio O2 e hidrogênio 2H2. Em geral, forma-se um campo magnético, por onde flui uma determinada corrente elétrica. Por exemplo: Em torno de um condutor elétrico. Em torno de um arco elétrico gerado. No interior e em torno de uma bobina. Para que possa haver um fluxo de corrente, o circuito de início deve ser fechado. A corrente pode ser contínua ou alternada. A intensidade da corrente elétrica é medida em ampère (A). Quanto maior a amperagem, maior será o efeito da corrente elétrica, sob as mesmas condições. A tensão elétrica é medida em volt e, sob as mesmas condições, quanto maior a voltagem, maior será a corrente, bem como sua intensidade em A, que passará pelo condutor. A resistência à passagem da corrente elétrica por um determinado material chama- se de resistência elétrica, que é medida em ohm. Quanto maior for a resistência elétrica, maior deve ser a tensão para que se tenha a mesma corrente fluindo no condutor. Numa tensão constante, verifica-se: grande resistência - baixa corrente pequena resistência - alta corrente Comparação entre o circuito hidráulico e o circuito elétrico na soldagem Observando-se os dois circuitos, pode-se notar a semelhança entre ambos. Possuem um elemento gerador de fluxo, bem como um elemento que oferece uma determinada resistência. No circuito elétrico de soldagem, essa resistência ocorre no arco elétrico. Circuito hidráulico Circuito elétrico A tabela abaixo apresenta um resumo das equivalências entre os dois circuitos, assim como as unidades das grandezas do circuito elétrico. Tabela - Grandezas nos circuitos A interdependência existente entre a intensidade de corrente, a tensão e a resistência são verificadas segundo a Lei de Ohm. O conhecimento dessa interdependência é muito útil para que se entenda o que ocorre em um circuito elétrico de soldagem. Materiais condutores de corrente elétrica Os metais em geral são bons condutores de corrente, pois possuem uma baixa resistência elétrica. Isso se aplica em especial ao cobre, o qual é amplamente empregado em cabos para condução de corrente elétrica. Os materiais mal condutores de corrente elétrica, como porcelana, massa cerâmica, borracha, plástico, possuem certa resistência elétrica. Por serem mal condutores, são empregados como materiais isolantes. Hidráulico Elétrico Unidades Diferença de pressão Diferença de potencial (tensão) V (volt) Volume de fluxo fluido Intensidade de corrente A (ampère) Resistência ao escoamento Resistência elétrica (ohm) O arco elétrico É uma descarga elétrica mantida em meio ionizado, com desprendimento de intenso calor e luz. Compara-se o arco elétrico a um raio que queima, porém, durante certo tempo. No arco elétrico, tem-se também um circuito fechado. A diferença entreoutros circuitos fechados, é que, no caso de arco elétrico, a corrente flui através da atmosfera por uma pequena distância, mesmo o ar não sendo bom condutor. Arco elétrico No comprimento do arco elétrico, existe uma mistura de moléculas, átomos, íons e elétrons. Nesse caso, o ar é ionizado, podendo vir a ser um condutor; a corrente pode fluir, porém o arco tem de ser aberto. Fontes de corrente de soldagem A soldagem não pode ser executada, utilizando-se diretamente a corrente normal da rede. A tensão é muito elevada, podendo ser de 110, 220, 380 ou 440V. Com tais valores de tensão, existe perigo de vida. Além disso, torna-se necessária uma elevada intensidade de corrente, a qual provocaria danos na rede, em função da sua pequena secção de condutores. A rede não suportaria a sobrecarga. Com relação à fonte de corrente de soldagem, devem-se fixar exigências especiais. A tensão em vazio permitida para corrente alternada deve ser no máximo 70V. No caso de corrente contínua, máximo 100V, em função do risco de vida. Na própria soldagem, ocorre uma crescente intensidade de corrente e redução de tensão (tensão de trabalho, na intensidade de corrente regulada na máquina potência = V.A. (Volt Amper). No curto-circuito, a intensidade de corrente não deve ultrapassar um determinado valor limite. A tensão para abrir o arco deve ser rapidamente atingida. Máquinas de solda São equipamentos destinados a fornecerem ao circuito elétrico de soldagem a tensão e a corrente necessárias para ignição e funcionamento estável do arco elétrico. Existem três tipos de máquinas utilizadas na soldagem. Transformadores: fornece corrente alternada para a soldagem. Geradores e retificadores: fornece corrente contínua para a soldagem. Transformador para soldagem Os transformadores de soldagem podem apenas ser conectados à corrente alternada e fornecem só esse tipo de corrente. Isso está relacionado com a contínua variação do campo magnético na bobina primária, onde circula apenas corrente alternada. Essa constante variação ou alternância do campo magnético gera corrente na bobina secundária. Nos transformadores, modifica-se apenas a tensão da corrente alternada. Pode ser do tipo monofásico ou trifásico e ser alimentado com tensões de 110, 220, 380 e 440V. Os transformadores, sendo máquinas para soldagem com corrente alternada, não têm polaridade definida e só permitem o uso de eletrodos apropriados para esse tipo de corrente. A máquina normalmente dispõe de dois terminais para ligação de cabo terra e porta-eletrodo. Representação esquemática de um transformador de solda de alta potência com comutador especial para chapas finas. Gama de regulagem da corrente: 20 a 80A Diâmetro do eletrodo: 1 - 4mm Secção do cabo de solda: 25mm 2 Na maioria dos casos, tem um dispositivo volante com o qual se regula a intensidade da corrente. Observação: Em função do consumo de potência em trabalhos de longa duração utilizando-se eletrodos de diâmetros maiores, deve-se ter o cuidado de selecionar- se a máquina com potência adequada. Junto à Figura, existem algumas especificações de um transformador. Desvantagens dos transformadores Desequilibram a rede de alimentação, devido à sua ligação monofásica. Devido à alternância da corrente de soldagem, que passa por zero a cada semiperíodo, a tensão em vazio da máquina (42V) precisa ser elevada, a fim de possibilitar-se o reacendimento do arco elétrico. Não podem ser usados com eletrodos que não proporcionem boa ionização da atmosfera por onde flui o arco elétrico. Vantagens dos transformadores Eliminam o risco de surgimento do sopro magnético, que provoca uma fusão desigual do eletrodo e defeito na solda, principalmente inclusões de escória. Baixo custo de equipamento. Baixo custo de manutenção. Geradores de solda São máquinas rotativas que possuem um motor elétrico ou motor de combustão interna, acoplado a um gerador de corrente elétrica contínua, destinada à alimentação do arco elétrico. Gerador de solda Solda a arco elétrico com eletrodo revestido Abertura do arco elétrico Visto que o ar não é um condutor, o arco deve ser inicialmente aberto através de um curto-circuito, fazendo com que, ao levantar-se o eletrodo, a corrente flua neste instante com elevada amperagem. A elevada corrente no instante do curto-circuito provoca um intenso aquecimento, tendo-se, portanto, uma elevada temperatura. A elevada temperatura faz com que ocorra a fusão do eletrodo, cujas partículas fundidas passam a se transferir para a peça formando uma poça de fusão. Formas de transferência do metal de adição Após a abertura do arco e fusão do eletrodo, a transferência do material do eletrodo para a peça pode vir a ocorrer através de gotas fundidas de tamanhos grandes, médios ou pequenos (quase névoa). O tipo de transferência depende da corrente de soldagem, composição do eletrodo, comprimento do arco elétrico e composição do revestimento. Por exemplo, a Figura abaixo caracteriza um processo com baixa corrente, enquanto que a outra Figura caracteriza um processo com alta corrente. O revestimento do eletrodo também influência na forma com que o material se funde. As Figuras abaixo apresentam os tipos de gotejamento. O gotejamento grosso caracteriza-se por baixa corrente e nele pode ocorrer perigo de curto-circuito. Apresenta o som de estalos e chiados, possui uma maior penetração e tem uma taxa de deposição em torno de 10 a 30 gotas por segundo. A transferência por gotejamento fino possui uma penetração menor. Ela é mais bem aplicada em revestimentos e ocorre com altas correntes. Tem um som normal e uma taxa de deposição em torno de 200 gotas por segundo. Através do tipo de corrente, pode-se influenciar a transferência do material do eletrodo para a peça. Com a aplicação de uma fonte de corrente contínua de soldagem, podem-se ter diferentes temperaturas na peça e no eletrodo em função da polaridade utilizada. Essas diferenças de temperaturas na peça e no eletrodo modificam sensivelmente a deposição e a profundidade do cordão de solda. Corrente de soldagem Os geradores de corrente de soldagem fornecem a tensão e a corrente dentro de valores adequados para a operação. A tensão fica em torno de 15 a 30V em trabalho e a corrente situa- se na faixa de 60 a 300A. A Figura abaixo apresenta graficamente o comportamento da tensão no arco elétrico. Eletrodos de solda Na soldagem a arco elétrico, o eletrodo é um elemento dos mais importantes na transferência de material. Num eletrodo não revestido ocorre, durante a transferência, a combinação de O2, H2 e N2, existentes na atmosfera, com o metal fundido e com a poça de fusão. Os gases O2, H2 e N2 tendem a oxidar o metal de adição do cordão de solda, bem como interferir no arco elétrico, no resfriamento e na estrutura resultante. Os eletrodos normalmente possuem revestimentos de materiais não metálicos que, ao se fundirem, formam uma escória que, solidificando-se, atua como uma cobertura protetora do material de adição e do cordão de solda. Além disso, existem eletrodos que, em função da composição do revestimento, geram gases e fumaças, os quais protegem o arco da ação dos gases O2, H2 e N2, bem como o metal de adição. O revestimento torna mais fácil a fusão do eletrodo, melhorando ainda a condutibilidade elétrica na região do arco, tornando-omais estável e de fácil condução. Sopro magnético O sopro magnético é um fenômeno que ocorre na soldagem a arco elétrico com corrente contínua. O arco não é gerado regularmente, encurva-se e pode até se extinguir. A corrente que circula no condutor forma em torno dele um campo magnético. No caso da corrente contínua, ele ocorre sempre em uma mesma direção. O arco elétrico é uma parte da corrente que circula no condutor. Ele reage à ação do campo magnético, desviando-se e curvando- se. Existem em geral dois tipos de desvios: Compressão do arco Ocorre principalmente nos materiais não magnetizáveis, como nos aços especiais, alumínio, cobre, etc. O campo magnético comprime o arco elétrico para fora. Compressão da massa magnética No aço magnetizável, a força de atração das peças magnetizadas é muito grande; o arco desvia-se no sentido da maior massa de aço, ou seja, para o meio da peça. Influência do sopro magnético O sopro magnético pode causar dificuldades no controle do banho de fusão e da escória, salpicos excessivos, falta de fusão ou de penetração, redução na velocidade de soldagem, porosidades e redução de qualidade da solda executada. Desvios do arco elétrico O arco elétrico, em função do sopro magnético, se desviará dos seguintes modos: Nas extremidades da peça, no sentido para dentro. O arco elétrico tende a se desviar, encurvando-se com a tendência a distanciar-se da conexão de corrente. O arco elétrico tende a se desviar, encurvando-se na direção de concentrações de grandes massas de aço. O desvio do arco elétrico pode ocorrer com encurvamento na junta, seguindo o sentido da corda já soldada. Como evitar ou controlar o sopro magnético Embora o sopro magnético não possa sempre ser eliminado, ele pode ser controlado ou reduzido a níveis aceitáveis, devendo-se, porém, conhecer alguns métodos, a saber: Manter o arco o mais curto possível. Reduzir, se possível, a corrente de soldagem. Inclinar o eletrodo em relação à peça, na direção do sopro. Fazer pontos de solda reforçados em ambas as extremidades e ao longo da junta, especialmente se houver muita abertura. Soldar na direção de um ponto de solda já executado. Empregar a técnica de passe à ré. Utilizar uma seqüência adequada de soldagem. Enrolar um cabo terra em volta da peça e fazer com que a direção do campo magnético neutralize o efeito causador do sopro. Colocar uma massa adicional de aço para minimizar o sopro magnético. Embora seja raramente aplicado, pode-se também alterar a conexão de corrente. Para execução de trabalhos de soldagem que exijam o emprego de corrente acima de 250A, utilizar um transformador de correntes alternadas. Porém, observar que não se aplica a todos os tipos de eletrodos. Seleção dos parâmetros de soldagem A escolha adequada dos parâmetros operacionais é de suma importância na condução da operação de soldagem a arco elétrico com eletrodos revestidos. A seleção se faz mediante a tensão, a corrente, a velocidade e a penetração de soldagem. Tensão de soldagem A tensão de soldagem é regulada em função do tipo de eletrodo, mas, geralmente, para uma dada classe de revestimento, ela varia linearmente com o comprimento do arco. Arcos muito longos tendem a causar instabilidade. Acompanhada de baixo insumo de calor, existe ainda a possibilidade de ocorrer oxidação ou nitrogenação da poça de fusão. Em consequência, a soldagem é acompanhada de muitos respingos, com baixa taxa de deposição. O comprimento do arco deve ser de uma vez o diâmetro do eletrodo, para as operações de soldagem convencionais. Dentro desses limites, a tensão de soldagem na posição plana varia de 20 a 30 volts, para diâmetro na faixa de 3 a 6 milímetros do eletrodo. Para as posições verticais e sobrecabeça, é conveniente trabalhar com um arco mais curto e uma tensão de soldagem cerca de 2 a 5 volts mais baixa, para um controle mais eficiente da operação. O comprimento apropriado do arco é percebido pelo próprio som produzido durante a soldagem. Um crepitar constante e uniforme denota um arco estável; crepitações e explosões indicam inadequação de comprimento do arco. O comprimento do arco depende exclusivamente da habilidade do soldador, no caso de soldagem manual com eletrodos convencionais. O comprimento adequado do arco proporciona uma penetração uniforme, uma alta taxa de deposição e um cordão livre de mordeduras. Corrente de soldagem É determinada basicamente pelo tipo de material a ser soldado e pelas características específicas da operação, como geometria e dimensões da junta, diâmetro e classe de revestimento do eletrodo, posição de soldagem, etc. Dependendo do material, a dissipação do calor na zona de solda pode ser bastante alta, necessitando, por conseguinte, de um alto valor de corrente e muitas vezes de um preaquecimento da região a ser soldada. Uma corrente excessivamente alta também poderá acarretar a perda de elementos de liga. Em materiais de alta liga, poderá ocasionar trincas a quente, como na soldagem dos aços austeníticos, e produzir uma zona termicamente afetada de dimensões significativas. Daí a importância da seleção cuidadosa da corrente de soldagem. Como regra prática, tem-se 40A x do eletrodo. Dados do eletrodo Parâmetros elétricos Diâmetro mm Secção mm 2 Tensão ( V ) Corrente média ( A ) Dens. média de corrente A/mm 2 1,5 1,77 20 40 10 23 2,0 3,14 22 65 15 22 2,5 4,91 23 80 30 17 3,25 8,30 24 130 50 16 4,0 12,57 26 170 60 14 5,0 19,64 28 20 80 12 6,0 28,27 30 300 90 11 8,0 50,27 36 400 100 8 Velocidade de soldagem É determinada em função da classe do eletrodo, diâmetro de sua alma, da corrente de soldagem, da especificação do metal-base e de adição, da geometria da junta e precisão de montagem das peças e utilização ou não de aquecimento. A velocidade de soldagem praticamente independe da tensão elétrica, mas é proporcional à intensidade da corrente. Uma alta velocidade implica um alto valor de corrente. Aumento na velocidade de soldagem, sendo constantes correntes e tensão, acarreta diminuição na taxa de deposição por unidade de comprimento da solda. A penetração da solda aumenta até um determinado valor ótimo da velocidade de soldagem, a partir do qual começa a decrescer. Um acréscimo no insumo de calor. Um decréscimo no insumo de calor provoca um incremento na taxa de resfriamento na zona de solda, aumentando, portanto, seus efeitos prejudiciais. A seleção da velocidade de soldagem também se constitui, juntamente com a corrente, num dos parâmetros fundamentais do processo de soldagem. Penetração da solda A penetração da solda é um parâmetro importante na soldagem, pois influi diretamente na resistência mecânica estrutural da junta. Essa penetração é influenciada por fatores como as propriedades do fundente ou do fluxo, polaridade, intensidade de corrente, velocidade e tensão de soldagem. Excepcionalmente, alguns eletrodos de alta penetração exigem a utilização de uma alta tensão de soldagem, mas normalmente um alto valor de voltagem acarreta um arco de comprimento demasiadamente longo, não permitindo a concentração de energia na peça de fusão e, portanto, resultando em um cordão largo e com pouca penetração. Pode-se dizer que quanto maior for a corrente, maior será a penetração, sendo que elaserá máxima à velocidade de ótima de soldagem; a velocidade superiores à considerada ótima, a penetração tende a decrescer. Qualidades e características de uma boa soldagem Uma boa soldagem deve oferecer, entre outras coisas, segurança e qualidade. Para alcançar esses objetivos, é necessário que os cordões de solda sejam efetuados com o máximo de habilidade, boa regulagem da intensidade e boa seleção de eletrodos. Características de uma boa solda Uma boa solda deve possuir as seguintes características: Boa penetração Obtém-se quando o material depositado funde a raiz e estende-se por baixo da superfície das partes soldadas. Isenção de escavações Obtém-se uma solda sem escavações quando, junto ao seu pé, não se produz nenhuma cratera que danifique a peça. Fusão completa Obtém-se uma boa fusão, quando o metal-base e o metal depositado formam uma massa homogênea. Ausência de porosidade Uma boa solda está livre de poros, quando em sua estrutura interior não existem bolhas de gás, nem formação de escória. Boa aparência Uma solda tem boa aparência quando se aprecia em toda a extensão da união um cordão uniforme, sem apresentar fendas nem saliências. Ausência de trincas Tem-se uma solda sem trincas quando no material depositado não existem trincas ou fissuras em toda a sua extensão. A seguir, serão mostradas algumas recomendações para que se efetue uma boa solda. Simbologia de Soldagem A = ABERTURA DA RAIZ Distância entre as peças a unir na raiz da junta. B = CHAPA AUXILIAR DE ESPERA Chapa auxiliar de espera ou cobre junta. Material usado como apoio, atrás da junta, durante a soldagem, e que tem a finalidade principal de evitar o vazamento descontrolado da solda através da fresta. A chapa auxiliar de espera poderá ser retirada ou não, após a soldagem. C = CORDÃO DE SOLDA Metal de solda depositado em uma junta, formando um elemento contínuo. D = GARGANTA DE UM FILETE (ALTURA DE UM FILETE) Altura relativa à hipotenusa, do maior triângulo retângulo que puder ser inscrito na seção transversal do filete. E = JUNTA DE TOPO Junta entre duas peças, topo a topo, dispostas aproximadamente no mesmo plano. F = LADOS DE UM FILETE (PERNAS DE UM FILETE) São os catetos do maior triângulo que puder ser inscrito na seção transversal do filete. G = SOLDA DE FILETE (SOLDA DE ÂNGULO) Solda de seção transversal aproximadamente triangular unindo duas peças ortogonais. H = ÂNGULO INCLUSO OU ÂNGULO DO ENTALHE Ângulo formado pela junção das duas peças. I = NARIZ Dimensão formada do bordo da chapa até o início do chanfro. Representação dos Processos de Acabamento através de Letras O acabamento na face da solda deve ser indicado por meio do símbolo de contorno desejado, e pela letra que defina o tipo de acabamento que se queira executar. As letras são as seguintes: C - Limpeza normal (Escova de aço, etc.) G - Esmerilhamento H - Martelamento M - Usinagem R - Aplainamento Solda de topo nivelada c/ esmerilhamento. G Solda de filete com acabamento por Usinagem. M Quando não houver sinal de acabamento, admite-se que a solda não sofra outro acabamento além da limpeza normal. Todas as soldas com exceção das de bujão ou por ponto são supostas contínuas, a não ser quando indicados em contrário. A Seta e seus respectivos símbolos devem ser aplicados tantas vezes quantas forem as mudanças bruscas de direção exceto quando o cordão for o mesmo para todo o contorno sendo neste caso empregado o símbolo correspondente. As dimensões e os comprimentos dos cordões, assim como os espaçamentos entre eles devem ser indicados em milímetros e ao lado do respectivo símbolo. A linha de referência deve ser sempre horizontal em relação ao desenho. Símbolos de Soldagem INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO METROLOGIA Apostila elaborada por: Prof.º Msc. Felipe de Oliveira Palácio Aracruz – 2013 METROLOGIA 1. INTRODUÇÃO A METROLOGIA Metrologia é a ciência da medição. Trata dos conceitos básicos, dos métodos, dos erros e sua propagação, das unidades e dos padrões envolvidos na quantificação de grandezas físicas. Instrumentação é o conjunto de técnicas e instrumentos usados para observar, medir e registrar fenômenos físicos. A instrumentação preocupa-se com o estudo, o desenvolvimento, a aplicação e a operação dos instrumentos. Medida – é o valor correspondente ao valor momentâneo da grandeza a medir no instante da leitura. A leitura é obtida pela aplicação dos parâmetros dos sistemas de medição à leitura e é expressa de um número acompanhado da unidade da grandeza a medir. Como fazia o homem, cerca de 4.000 anos atrás, para medir comprimentos? As unidades de medição primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eram referências universais, pois ficava fácil chegar-se a uma medida que podia ser verificada por qualquer pessoa. Foi assim que surgiram medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, a jarda, a braça e o passo. Veja na figura 1 a representação dessas medidas. Figura 1: Representação das medidas baseadas em partes do corpo humano. Algumas dessas medidas-padrão continuam sendo empregadas até hoje. Que são a jarda, a polegada e o pé. Veremos mais adiante suas equivalências em milímetros. Para a unificação das medidas, criou-se o Sistema Internacional de Medidas (SI). Onde as definições de cada grandeza física e sua respectiva unidade de medida foram padronizadas. Dividiu-se então em sete grandezas padronizadas com suas respectivas unidades de medida. A figura 3 a seguir mostra como ficaram divididas estas grandezas físicas. Figura 3: Representação das grandezas e unidades de base. 2. SISTEMA MÉTRICO DECIMAL Adotou-se uma série de prefixos e símbolos de prefixos para formar os nomes e símbolos dos múltiplos e submúltiplos decimais das unidades SI. Esses prefixos e símbolos foram sendo atualizada a cada reunião da Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), figura 4. A Conferência Geral é formada de delegados de todos os Estados Membros da Convenção do Metro e reúne-se, atualmente, de quatro em quatro anos. Ela recebe em cada uma de suas sessões o Relatório do Comitê Internacional sobre os trabalhos executados, e tem por missão: – discutir e provocar as providências necessárias para assegurar a propagação e o aperfeiçoamento do Sistema Internacional de Unidades (SI), forma moderna do Sistema Métrico; – sancionar os resultados das novas determinações metrológicas fundamentais e as diversas resoluções científicas de cunho internacional; – adotar as decisões importantes concernentes à organização e ao desenvolvimento do Bureau Internacional. Figura 4: Representação dos símbolos e prefixos (sistema decimal). No nosso curso, utilizaremos a grandeza comprimento, cuja unidade de medida é o metro. O metro por sua vez, possui múltiplos e submúltiplos, figura 5. A 17ª CGPMsubstituiu, em 1983, a última definição do metro pela seguinte: “O metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo.” Figura 5: Múltiplos e submúltiplos do metro. 3. MEDIDAS INGLESAS E TRANSFORMAÇÕES DE UNIDADES A Inglaterra e todos os territórios dominados há séculos por ela, utilizavam um sistema de medidas próprio, facilitando as transações comerciais ou outras atividades de sua sociedade. Acontece que o sistema inglês difere totalmente do sistema métrico, que passou a ser o mais usado em todo o mundo. Em 1959, a jarda foi definida em função do metro, valendo 0,91440 m. As divisões da jarda (3 pés; cada pé com 12 polegadas) passaram, então, a ter seus valores expressos no sistema métrico: • 1 yd (uma jarda) = 0,91440 m • 1 ft (um pé) = 304,8 mm • 1 inch (uma polegada) = 25,4 mm Neste curso também utilizaremos a polegada, apesar de não estar no Sistema Internacional, ela ainda é utilizada porque muitos equipamentos ainda são ou foram fabricados com essa unidade de medida. A polegada corresponde a 25,4 mm. A sua representação é dada pelo símbolo (”). Diferentemente do sistema métrico, o sistema inglês pode ser representado de duas maneiras: na forma fracionária e na forma decimal. Polegada fracionária (ordinária) – é representada na forma de fração. Ex.: Os numeradores das frações devem ser números ímpares: ½”, ¾”, ⅝”. Lembrando que os denominadores serão múltiplos do número dois(2). Ex.: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256.... Por convenção e questões de visualização nos instrumentos de medição, foi adotado que o denominador máximo da polegada seja 128, figura 6. Quando o numerador for par, deve-se fazer a simplificação da fração: Figura 6: Divisões da polegada fracionária (ordinária). Polegada decimal (milesimal) – é representada por números com vírgulas, ou seja, os décimos da polegada agora serão representados. Ex.: Os números devem ser representados da seguinte maneira: 1,23”, 45,234”, 2,5”. Esta forma de representação é semelhante à que utilizamos no sistema métrico decimal. A grande dificuldade encontrada quando utilizamos a polegada, é que ela pode ser representada de duas maneiras: a polegada fracionária (ordinária) e a polegada milesimal (decimal). Exemplo: 0,5” = ½” : nota-se que podemos utilizar duas maneiras para representar uma mesma medida. A forma decimal é representada por 0,5” e a fracionária pela forma de fração, ½”. Na metrologia é muito utilizada a transformação de unidades entre o metro e a polegada ou vice versa. Sempre que uma medida estiver em uma unidade diferente da utilizada em um equipamento, deve-se convertê-la, ou seja, mudar a unidade de medida para uma de fácil entendimento. Existem seis formas de transformações entre polegada e milímetros, figura 7. Figura 7: Formas de transformação de unidades entre milímetros e polegadas. Exemplos: Transformar 30 milímetros em polegada milesimal (decimal). Faz-se uma simples regra de três, vejamos: 1”___________25,4 mm X ___________30 mm Temos então, "18,1 4,25 )30"1( X Transformar 30 milímetros em polegada fracionária (ordinária). Primeiro se utiliza a regra acima e depois multiplica o resultado pela fração 128/128. Vejamos: 1”___________25,4 mm X ___________30 mm Temos então, "1 128 128 4,25 )30"1( 128 18,23X 1 23/128“ Obs.: Nesta transformação (milímetro para polegada fracionária), foram utilizadas duas transformações para se chegar ao resultado desejado. Exercício: Transformar as medidas abaixo em polegada milesimal e fracionária. a) 35 mm b) 5,7 mm c) 102,8 mm d) 334,9 mm e) 12,05mm f) 74,6 mm g) 2,37 mm h) 56,51 mm Milímetro (mm) Polegada fracionária Polegada milesimal i) 17,28 mm j) 93,31 mm Para converter polegada milesimal em milímetro, deve-se multiplicar o valor em polegada milesimal por 25,4. Exemplo: 2,55” 1”_________25,4 mm 2,55”_______X então X = 25,4 x 2,55 = 64,77 mm Para convertermos polegada fracionária em milímetros, primeiramente dividimos o numerador da fração pelo denominador. O resultado desta divisão será polegada milesimal. Após esta divisão repete-se a operação realizada acima. Exemplo: ½” ½” = 0,5” temos o valor em polegada milesimal; 1”________25,4 mm 0,5”______X então X = 25,4 x 0,5 = 12,7 mm As transformações entre polegada e milímetro foram apresentadas. Agora resolva os exercícios propostos: Exercício: Transforme as medidas abaixo para milímetros: a) 0,75” b) 1/8” c) 34,7” d) 2 ½” e) 14,84” f) 3 ¼” g) 67,23” h) 23 ½” i) 103,04” j) 25,4” 4. REGRAS DE ARREDONDAMENTO Quando o algarismo seguinte ao último algarismo a ser conservado for inferior a 5, o último algarismo a ser conservado permanecerá sem modificação: Ex.: 1,333 arredondando para a primeira casa decimal resulta em 1,3. Quando o algarismo seguinte ao último algarismo a ser conservado for superior ou igual a 5, o último algarismo a ser conservado deverá ser aumentado de uma unidade: Ex.: 1,666 arredondando para a primeira casa decimal resulta em 1,7; Ex.: 4,8505 arredondando para a primeira casa decimal resulta em 4,9. 5. RÉGUA GRADUADA, METRO ARTICULADO E TRENA 5.1 REGUA GRADUADA A régua graduada, o metro articulado e a trena são os mais simples entre os instrumentos de medida linear. A régua apresenta-se, normalmente, em forma de lâmina de aço-carbono ou de aço inoxidável. Nessa lâmina estão gravadas as medidas em centímetro (cm) e milímetro (mm), conforme o sistema métrico, ou em polegada e suas frações, conforme o sistema inglês. A figura 8 ilustra uma régua com marcações em milímetros e polegadas. Figura 8: Régua graduada. As réguas graduadas apresentam-se nas dimensões de 150, 200, 250, 300, 500, 600, 1000, 1500, 2000 e 3000 mm. As mais usadas nas oficinas são as de 150 mm (6") e 300 mm (12"). Tipos e uso Régua de encosto interno: destinada a medições que apresentem faces internas de referência, figura 9. Figura 9: Régua de encosto interno. Régua sem encosto: nesse caso, devemos subtrair do resultado o valor do ponto de referência, figura 10. Figura 10: Régua sem encosto. Régua com encosto: destinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, a qual é utilizada como encosto, figura 11. Figura 11: Régua com encosto. Régua de profundidade: utilizada nas medições de canais ou rebaixos internos, figura 12. Figura 12: Régua de profundidade. Régua de dois encostos: dotada de duas escalas: uma com referência interna e outra com referência externa. É utilizada principalmente pelos ferreiros, figura13. Figura 13: Régua de dois encostos. Régua rígida de aço-carbono com seção retangular: utilizada para medição de deslocamentos em máquinas-ferramenta, controle de dimensões lineares, traçagem etc., figura 14. Figura 14: Régua rígida de aço-carbono com seção retangular Características de uma régua De modo geral, uma escala de qualidade deve apresentar bom acabamento, bordas retas e bem definidas, e faces polidas. As réguas de manuseio constante devem ser de aço inoxidável ou de metais tratados termicamente. É necessário que os traços da escala sejam gravados, bem definidos, uniformes, eqüidistantes e finos. Cada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partesiguais e cada parte equivale a 1 mm. Assim, a leitura pode ser feita em milímetro. A figura 15 mostra, de forma ampliada, como se faz isso. Algumas réguas podem apresentar graduação dividida em 0,5 mm. Figura 15: Ampliação de uma régua graduada em milímetros. Exercício: Verifique os tamanhos de cada peça de acordo com as medidas na régua graduada. a)_________b)_________c)_________d)__________e)_________f)_________g)_________h)_____ ___ i)_________j)__________. Leitura no sistema inglês de polegada fracionária Nesse sistema, a polegada divide-se em 2, 4, 8, 16... partes iguais. As escalas de precisão chegam a apresentar 32 divisões por polegada, enquanto as demais só apresentam frações de 1/16 ". A figura 16 mostra essa divisão, representando a polegada em tamanho ampliado. Figura 16: Divisão da polegada na régua graduada. Na ilustração anterior, estão indicadas somente frações de numerador ímpar. Isso acontece porque, sempre que houver numeradores pares, a fração deve ser simplificada. Exercício: Faça a leitura de frações de polegada na régua graduada abaixo. Conservação de uma régua • Evitar que a régua caia ou a escala fique em contato com as ferramentas comuns de trabalho; • Evitar riscos ou entalhes que possam prejudicar a leitura da graduação; • Não flexionar a régua: isso pode empená-la ou quebrá-la; • Não utilizá-la para bater em outros objetos; • Limpá-la após o uso, removendo a sujeira. Aplicar uma leve camada de óleo fino, antes de guardá- la. 5.2 METRO ARTICULADO A figura 17 mostra um exemplo de metro articulado, usado para medições lineares. Pode ser fabricado em madeira, alumínio ou fibra. Figura 17: Metro de madeira e de fibra. No comércio, o metro articulado é encontrado nas versões de 1 m e 2 m. A leitura das escalas de um metro articulado é bastante simples: faz-se coincidir o zero da escala, isto é, o topo do instrumento, com uma das extremidades do comprimento a medir. O traço da escala que coincidir com a outra extremidade indicará a medida. Conservação do metro articulado • Abrir o metro articulado de maneira correta; • Evitar que ele sofra quedas e choques; • Lubrificar suas articulações. 5.3 TRENA Trata-se de um instrumento de medição constituído por uma fita de aço, fibra ou tecido, graduada em uma ou em ambas as faces, no sistema métrico e/ou no sistema inglês, ao longo de seu comprimento, com traços transversais. Em geral, a fita está acoplada a um estojo ou suporte dotado de um mecanismo que permite recolher a fita de modo manual ou automático. Tal mecanismo, por sua vez, pode ou não ser dotado de trava (figura 18). Figura 18: Trenas de aço, fibra e tecido. 6. PAQUÍMETRO: TIPOS E USOS O paquímetro é um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor. A figura 19 ilustra as partes de um paquímetro universal. Figura 19: Desenho esquemático de um paquímetro universal. É um instrumento finamente acabado, com as superfícies planas e polidas. O cursor é ajustado à régua, de modo que permita a sua livre movimentação com um mínimo de folga. Geralmente é construído de aço inoxidável, e suas graduações referem-se a 20ºC. A escala é graduada em milímetro e polegadas, podendo a polegada ser fracionária ou milesimal. O cursor é provido de uma escala, chamada Nônio ou Vernier, que se desloca em frente às escalas da régua e indica o valor da dimensão tomada. Essa escala permite fazer a leitura de frações da menor divisão da escala fixa. O paquímetro é usado quando a quantidade de peças que se quer medir é pequena. TIPOS E USOS Paquímetro universal Utilizado em medidas internas, externas, de profundidade e de ressaltos. Trata-se do tipo mais usado (figura 20). Figura 20: Representação de medições em um paquímetro universal. Paquímetro universal com relógio O relógio acoplado ao cursor facilita a leitura, agilizando a medição (figura 21). Figura 21: Paquímetro universal com relógio. Paquímetro com bico móvel (basculante) Empregado para medir peças cônicas ou peças com rebaixos de diâmetros diferentes (figura 22). Figura 22: Paquímetro com bico móvel. Paquímetro de profundidade Serve para medir a profundidade de furos não vazados, rasgos, rebaixos etc. Esse tipo de paquímetro pode apresentar haste simples ou haste com gancho. Veja a seguir duas situações de uso do paquímetro de profundidade (figura 23). Figura 23: Paquímetro de profundidade. Paquímetro duplo Serve para medir dentes de engrenagens (figura 24). Figura 24: Paquímetro duplo. Paquímetro digital Utilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe, e ideal para controle estatístico (figura 25). Figura 25: Paquímetro digital. Traçador de altura Esse instrumento baseia-se no mesmo princípio de funcionamento do paquímetro, apresentando a escala fixa com cursor na vertical. É empregado na traçagem de peças, para facilitar o processo de fabricação e, com auxílio de acessórios, no controle dimensional (figura 26). Figura 26: Traçadores de altura. Princípio do nônio A escala do cursor é chamada de nônio ou vernier, em homenagem ao português Pedro Nunes e ao francês Pierre Vernier, considerados seus inventores. O nônio possui uma divisão a mais que a unidade usada na escala fixa (figura 27). Figura 27: Representação do nônio na escala métrica. No sistema métrico, existem paquímetros em que o nônio possui dez divisões equivalentes a nove milímetros (9 mm) da escala fixa. Há, portanto, uma diferença de 0,1 mm entre o primeiro traço da escala fixa e o primeiro traço da escala móvel. Vejamos na figura 28. Figura 28: Representação do nônio. Cálculo de resolução A resolução é a menor medida que o instrumento oferece. Ela é calculada pela divisão da menor medida da escala principal pelo número de divisões existentes no nônio. Vejamos as resoluções que os paquímetros podem ter na escala métrica. Leitura no sistema métrico Na escala fixa ou principal do paquímetro, a leitura feita antes do zero do nônio corresponde à leitura em milímetro. Em seguida, você deve contar os traços do nônio até o ponto em que um deles coincidir com um traço da escala fixa. Depois, você soma o número que leu na escala fixa ao número que leu no nônio. Para você entender o processo de leitura no paquímetro, será apresentado a seguir dois exemplos de leitura. Escala em milímetro e nônio com 10 divisões, ou seja, possui uma resolução de 0,1 mm. Escala em milímetro e nônio com 20 divisões, possui uma resolução de 0,05 mm. Escala em milímetro e nônio com 50 divisões, possui uma resolução de 0,02 mm. Leitura em polegada milesimal No paquímetro em que se adota o sistema inglês, cada polegada da escala fixa divide-se em 40 partes iguais. Cada divisão corresponde a: 1/40 = 0,025”. Como o nônio possui 25 divisões (figura 29), temos a seguinte resolução: 0,025”/25 = 0,001” Figura 29: Representação do nônio na escala inglesa milesimal O procedimento para leitura é o mesmo utilizado na escala em milímetro. Contam-se as unidades (0,025") que estão à esquerda do zero (0) do nônio e, a seguir, somam-se os milésimos de polegada indicado pelo traço do nônio que coincide com o da escala fixa (principal). Faça as leituras nos paquímetros abaixo: Leitura de polegada fracionária Agora teremos a polegada dividida em 16 partes iguais naescala principal. Essas dezesseis partes são representadas em formas de fração, daí o nome fracionária, sendo que cada divisão da escala principal corresponde a 1/16”. Vejamos na figura 30. 0,050” + 0,014” 0,064” 1,700” + 0,021” 1,721” Figura 30: Divisão da polegada ordinária com o Nônio. Percebe-se que a polegada foi dividida em dezesseis partes iguais e que o nônio (figura 31), por sua vez, foi dividido em 8 partes iguais. Então podemos calcular a resolução deste paquímetro da mesma forma que foi calculado anteriormente: pegamos a menor divisão da escala principal (1/16”) e dividimos pelo número de divisões do nônio (8). Teremos uma resolução de 1/128”. Figura 31: Nônio de um paquímetro em polegada fracionária (ordinária). Vejamos agora, como se faz a leitura de uma medida utilizando este paquímetro. a) b) Observação: As frações sempre devem ser simplificadas quando possível. Conservação de um paquímetro · Manejar o paquímetro sempre com todo cuidado, evitando choques. · Não deixar o paquímetro em contato com outras ferramentas, o que pode lhe causar danos. · Evitar arranhaduras ou entalhes, pois isso prejudica a graduação. · Ao realizar a medição, não pressionar o cursor além do necessário. · Limpar e guardar o paquímetro em local apropriado, após sua utilização. Cuidados que deverão ser tomados para evitar erros em uma medição (figura 32 e 33). Figura 32: Erro de paralaxe. A primeira leitura é correta; a segunda tem um erro de paralaxe e a leitura é menor que a correta. Figura 33: Representação de como utilizar o paquímetro da forma correta. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO MATEMÁTICA BÁSICA Apostila elaborada por: Prof.º Msc. Leonardo Muniz de Lima Aracruz – 2013 MATEMÁTICA BÁSICA SUMÁRIO Matemática Básica 1 – Múltiplos e Divisores 2 – Frações e números decimais 3 – Noções de Comprimento, Área e Volume. 1 – Múltiplos e Divisores 1.1 – Múltiplos de um Número Inteiro Dizemos que um número n é múltiplo de m, se existir um número k, inteiro, tal que: n=k⋅m Assim podemos dizer que 12 é múltiplo de 3, pois existe um inteiro k (no caso k =4) tal que: 12=k⋅3 Dizemos que -21 é múltiplo de 7, pois existe um número inteiro k (neste caso k=-3), tal que: −21=k⋅7 Observe que o 0 (zero) é múltiplo do número inteiro k, qualquer que seja k, pois sempre podemos escrever: 0=0⋅k 1.2 – Divisores de um Número Inteiro Dizemos que m é divisor de n se m divide n, ou seja, se existir um número inteiro k tal que: k= m n Dessa forma, podemos dizer que 3 é divisor de 15, pois existe um número real k (neste caso k=5) tal que: k= 3 15 Obs1: Zero não é divisor de nenhum número inteiro. Obs2: O número 1 é divisor de qualquer número inteiro. 1.3 – Números Primos e Compostos Um número inteiro é dito número primo quando possui apenas dois divisores positivos. Um número inteiro é dito número composto quando sua relação de divisores inteiros é maior que dois. Exemplos: a) Os números 2,3,5,7,11,13,17,... são números primos pois possuem apenas dois divisores positivos. b) Os números 4,6,8,9,10,12,14,15,16,... são números compostos pois possuem mais de dois divisores positivos. Obs1: Os números -1, 0 e 1 não são classificados nem como primo nem como composto. Obs2: Todo número composto pode decomposto num produto de fatores primos. 1.4 – Divisibilidade Aritmética Existem critérios que nos permitem reconhecer a divisibilidade entre dois números sem que façamos a divisão: divisibilidade por 2: um número é divisível por 2 quando ele é for par. divisibilidade por 3: um número é divisível por 3, quando a soma dos algarismos que o formam um divisível por 3. Exemplo: a) 8421 é divisível por 3, pois 8+4+2+1=15 que é divisível por 3. divisibilidade por 4: um número é divisível por 4, quando o número formado pelos seus dois últimos algarismos da direita for divisível por 4. Exemplo: b) 2724 é divisível por 4, pois 24 que é divisível por 4. divisibilidade por 5: um número é divisível por 5, quando seu algarismo da unidade for zero ou cinco. divisibilidade por 6: um número é divisível por 6, quando for divisível separadamente, por 2 e por 3. divisibilidade por 8: um número é divisível por 8, quando o número formado pelos três últimos algarismos da direita for divisível por 8. Exemplo: c) 22712 é divisível por 8, pois o número 712 é divisível por 8. divisibilidade por 9: um número é divisível por 9, quando a soma dos algarismos que o formam for divisível por 9. Exemplo: d) 18 711 é divisível por 9, pois 1+8+7+1+1 = 18 é divisível por 9. divisibilidade por 10: um número é divisível por 10, quando o seu algarismo da unidade for zero. 1.5 – Fatoração Numérica Todo o número composto pode ser decomposto ou fatorado em um produto de números primos. Assim, por exemplo, o número 90, que não é primo, pode ser decomposto como: 90=2⋅45 O número 45, por sua vez, sendo composto, pode ser fatorado na forma: 45=3⋅15 Desta forma poderíamos apresentar o número 90 com a fatoração: Sendo o número 15 também composto, podemos apresentá-lo através do seguinte produto: 15=3⋅5 Teremos finalmente, a fatoração completa do número 90: 533290 = REGRA Para decompor um número natural em fatores primos, basta dividirmos o número dado pelo menor divisor primo; dividimos o quociente obtido pelo menor divisor primo;procedemos da mesma maneira com os demais quocientes obtidos até chegarmos a um quociente igual a 1. O produto indicado de todos os fatores primos obtidos representa o número fatorado. Exemplos 90 2 300 2 72 2 45 3 150 2 36 2 15 3 75 3 18 2 5 5 25 5 9 3 1 5 5 3 3 1 1 1.6 – Mínimo Múltiplo Comum O mínimo múltiplo comum (MMC) de dois ou mais números é o menor número positivo que é múltiplo comum de todos os números dados. Podemos estabelecer uma sequência de etapas até determinarmos o valor do mínimo múltiplo comum de dois ou mais números, como veremos a seguir, num exemplo. Exemplo: a) Dados os números 6 e 8 uma forma primitiva de determinar o mínimo múltiplo comum entre ambos é criar as lista de múltiplos desses números e escolher o menor número que seja múltiplo dos dois simultaneamente: Múltiplos de 6 = {6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, …} Múltiplos de 8 = {8,16,24,32,40,48,56,64,....} Note que 24 é o mínimo múltiplo comum entre 6 e 8. Outra forma é utilizando o processo de fatoração simultânea entre os números envolvidos. FATORAÇÃO SIMULTÂNEA PARA MMC Para este procedimento, inicialmente, decompomos, simultaneamente, os números, dividindo sucessivamente pelo menor fator primo e, no caso de algum número ou quociente não ser divisível pelo fator primo, o número dever ser repetido no algoritmo. O processo finaliza-se quando todos os quocientes envolvidos tornam-se iguais a 1. O produto de todos os fatores primos obtidos na decomposição representa o número MMC. Exemplos: 2.6 – Máximo Divisor Comum O máximo divisor comum (MDC) de dois ou mais números é o maior número que é divisor de todos os números dados. Podemos estabelecer uma sequência de etapas até determinarmos o valor do máximo divisor comum de dois ou mais