Edição 74 _ Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 74 – Outubro de 2002

Artigo Técnico

A Importância do Workstatement em Projetos de Automação, Controle e Proteção Digitais

Rodrigo Tadeu de Siqueira Alexandre, Claudio Dantas de Oliveira, Inepar S.A Indústria e Construções

Com a introdução dos sistemas SIPC’s (Sistemas Digitais de Automação e Controle) no setor elétrico, vários fabricantes apresentaram suas soluções para este fim. Por sua vez as companhias elétricas criaram seus próprios padrões segundo suas necessidades e experiências.

Quando pensamos em automatizar uma Subestação devemos pensar em que tipo de equipamentos deveremos instalar, como esses equipamentos deverão ser distribuídos pela SE, como os operadores irão interagir com o sistema. Todas essas diretrizes e parâmetros deverão ser minuciosamente discutidos entre o cliente e o fornecedor do sistema e o que for acordado deve ser formalizado em um documento chamado Workstatiment. Quanto menor o nível de conhecimento e experiências anteriores entre as empresas, quanto maior o tamanho do empreendimento e a complexidade do projeto, maior é a importância do Workstatiment. A seguir iremos discutir mas detalhadamente cada item do Workstatiment.

Medição de impacto como critério para folga mecânica de compressor alternativo

Dr. George Zusman, Metrix Instrument Co., Houston e Jon E. Palm, Metrix Instrument Co., San Diego

Embora a vibração seja uma ferramenta excelente e, em muitos casos, suficiente para diagnosticar a saúde de equipamentos rotativos, há certas questões de saúde de máquinas com êmbolos que não irão afetar o nível global de vibração da máquina até o dano ter progredido além de qualquer estágio precoce de detecção.

Este artigo inclui dados reais que comparam medições de vibração e “impacto” em compressores alternativos de gás, o que ilustra a diferença nessas duas medições. Problemas mecânicos tais como folga, peças trincadas ou quebradas, líquidos no processo e outras causas são detectados de forma confiável monitorando-se o impacto que ocorre devido a essas falhas mecânicas. Embora a vibração ainda seja uma preocupação, a folga mecânica é uma preocupação maior, porque o dano em potencial é significativo.

Algoritmo digital para a proteção da interligação concessionária/indústria operando em sistemas de cogeração

Francisco Antonio Reis Filho - SEGdB/POLI/PEA/USP; Eduardo C. Serger - POLI/PEA/USP; Euvaldo Cabral Júnior - POLI/PEE/USP; Eduardo Kirto - POLI/PEE/USP

O presente trabalho tem por objetivo desenvolver um algoritmo digital para a implementação da proteção concessionária - indústria operando em sistemas de cogeração, pois abrir o paralelo entre esses dois sistemas é sempre uma decisão difícil, já que essa condição implica em riscos técnicos e econômicos para ambos. A principal contribuição é a proposta de uma proteção multi-função com uma visão sistêmica das principais condições operativas, entre os quais se destacam o religamento automático decorrente do curto-circuito na concessionária, a oscilação de potência seguida ao déficit de energia entre os dois sistemas, e o ilhamento que é a condição de uma parte das cargas da concessionária serem alimentadas pelo gerador da indústria quando da perda parcial ou total de sua própria alimentação.

Sob o ponto de vista matemático, a impossibilidade do uso de uma só janela de observação para os três fenômenos devido, principalmente, às suas características freqüênciais (altas e baixas freqüências), motivou a verificação do conceito de energia, da utilização da transformada Wavelets, e o desvio-padrão dos coeficientes dos seus níveis para a classificação dos eventos, obtendo-se bons resultados. Em seguida, através de algoritmos específicos para a localização, tipo e permanência do defeito, medição do ponto-E na curva de estabilidade para a oscilação, e a medição da 5 harmônica para o ilhamento, obtêm-se o algoritmo “Cogera “ para a proteção da interligação.

As instalações elétricas na indústria alcooleira e os riscos de explosões

Estellito Rangel Junior – Engenheiro Eletricista Membro do Cobei - Comitê Brasileiro de Eletricidade

Explosões em unidades industriais sempre resultam em elevados prejuízos materiais e pessoais. Indústrias que processam substâncias inflamáveis como o álcool, apresentam um grau de risco mais elevado.

Preocupados com o assunto - afinal registraram cerca de 2000 explosões industriais em 1999 - os europeus estão implantando um sistema de certificação de instalações e equipamentos - conhecido como Atex - para diminuir drasticamente estes índices. A data limite para que os equipamentos novos sejam comercializados segundo as novas diretrizes é 1º de julho de 2003. Já para as instalações antigas, será dado um prazo até 1º de julho de 2005 para que atendam às novas exigências.

Mas, e no Brasil? Teríamos nós índices semelhantes, ou não haveria motivos para preocupações?

Segundo as notícias publicadas na imprensa, no último dia 10 de junho de 2002, uma explosão na Usina Campestre, em Penápolis/SP - vitimou fatalmente o supervisor que trabalhava na empresa há 28 anos e deixou mais cinco feridos com queimaduras graves, além de outros seis feridos de forma menos severa. Segundo testemunhas, houve um vazamento de álcool seguido de explosão.

Software de gerenciamento de ativos na era da tecnologia da informação

Mônica J. N. Santana, Supervisora Engª de Aplicações de Sistemas da Yokogawa América do Sul

A globalização dos mercados e o conseqüente aumento da competitividade faz com que as empresas busquem uma redução no custo de fabricação de seus produtos de forma a garantir a sua permanência no mercado. Neste sentido, os esforços para minimizar o TCO (Total Cost of Ownership), ou seja, os custos de construção, operação e manutenção, são necessários durante todo o ciclo de vida da planta.

Em particular, o custo de manutenção durante a operação é bastante significativo dentro da composição dos custos de fabricação do produto, sendo portanto o foco das atenções quando o tema da discussão é “redução de custos”.

Entretanto, apesar de representar uma parcela significativa na composição dos custos de fabricação, o custo de manutenção da planta se tornou passível de redução com o aparecimento de tecnologias como Foundation Fieldbus e Hart, as quais disponibilizam informações das condições de operação dos instrumentos de campo em tempo real.

A importância de se ter em mãos informações de diagnóstico dos instrumentos em operação é muito grande, porém tão importante quanto se ter as informações é conhecer o seu uso prático, isto é, saber trabalhá-las de forma a aumentar ainda mais a eficiência da manutenção e por conseguinte diminuir o TCO da planta.

A necessidade de se aproveitar ao máximo as informações disponibilizadas pelos instrumentos de campo fez surgir uma nova classe de ferramenta denominada PAM (Plant Asset Management), ou software de Gerenciamento de Ativos, cujos objetivos são o de trabalhar as informações de diagnóstico de forma a promover o gerenciamento e a manutenção do instrumento de campo e o de alimentar com dados a cadeia de informações da empresa.

Automação de sistemas de cogeração de energia elétrica

Julio Cesar de Souza e Marcus Vinicius Ribeiro Engenheiros de Aplicações Departamento de Engenharia de Aplicações - Smar

Com a situação que passa o Brasil quanto a questão energética, devido a tendência de aumento do consumo de energia elétrica, associado à diminuição dos níveis dos reservatórios das hidrelétricas, algumas usinas de açúcar e álcool e destilarias de álcool estão elaborando projetos de aproveitamento de bagaço de cana de açúcar para co-geração de energia elétrica.

A energia de biomassa é aquela fornecida por materiais de origem vegetal renovável ou obtido pela decomposição de dejetos. O Brasil tem desenvolvido tecnologia há vários anos para a utilização da biomassa como fonte geradora de energia, gerando empregos com pouco recurso financeiro. Hoje são conhecidas diversas fontes renováveis de biomassa como: lenha, carvão vegetal, babaçu, óleos vegetais, resíduos vegetais, sisal, biogás, casca de arroz, cana-de-açúcar (bagaço da cana, palha e álcool).

Além destas, temos outras fontes geradoras de energia como solar, eólica, marés, e outras, que também poderiam agregar o seu potencial à matriz energética do país.

Espera-se que a utilização da biomassa como fonte de energia aumente consideravelmente, através de uma política clara de comercialização e geração descentralizada, próxima aos pontos de carga e pelos benefícios ambientais decorrentes da sua utilização.

Do ponto de vista energético, as usinas sempre produziram um volume grande de bagaço, tornando-se um grande transtorno quanto à disposição deste bagaço na natureza.

Diante deste fato, as Usinas instalaram, ao longo dos anos, modelos que consomem todo esse resíduo sem deixar nada a sobrar, dessa forma, evita-se o consumo de combustíveis externos e se dispõe do bagaço produzido.

Normalmente o bagaço que queima nas caldeiras não tem o seu aproveitamento otimizado, fazendo-se necessário uma modernização do parque industrial nas Usinas, obtendo-se maior rendimento e eficiência no processo. Neste contexto, a indústria participa com o fornecimento de produtos, envolvendo toda uma cadeia produtiva que relaciona-se com o setor sucroalcooleiro.

A co-geração de energia através da biomassa do bagaço de cana de açúcar não é nenhuma novidade. A utilização da queima do bagaço em caldeiras já é uma prática utilizada pelas usinas e outros setores industriais para suprir as necessidades próprias de energia, e algumas, inclusive, já disponibilizam o excedente para as companhias distribuidoras de energia elétrica.

Um potenciostato/galvanostato de baixo custo para determinação de metais pesados usando a técnica de “Stripping” potenciométrico e análise em fluxo

Valdomiro Lacerda Martins, Pablo Nogueira T. Moreira, Luciano Farias de Almeida, Edvaldo da Nóbrega Gaião, Edvan Cirino da Silva, Lúcio Angnes* e Mário César U. Araújo - Universidade Federal da Paraíba, CCEN, Depto de Química

A análise por redissolução potenciométrica (Potentiometric Stripping Analysis-PSA) é uma técnica que vem sendo utilizada para a determinação de metais pesados em baixos níveis de concentração (mg l-1, ou seja, parte por bilhão-ppb ou mais baixo), principalmente em amostras de interesse ambiental, alimentos, bebidas alcoólicas, medicamentos, fluídos ou tecidos biológicos, etc. A PSA tem sido escolhida para essas determinações devido à simplicidade da instrumentação, ao baixo custo das análises e à possibilidade de determinações simultâneas de vários metais pesados presente em uma amostra. A PSA é baseada na eletrodeposição dos metais sobre um eletrodo de trabalho, mediante aplicação de um potencial adequado e subseqüente redissolução desses metais à solução por um oxidante presente ou adicionado na amostra. A concentração dos metais na amostra é proporcional aos tempos de redissolução. Neste artigo é descrito um potenciostato/galvanostato simples e de baixo custo e o seu acoplamento a um sistema de análise em fluxo para determinação de metais pesados usando PSA. A performance deste sistema foi avaliada através da determinação de chumbo e cádmio e os resultados apresentaram uma exatidão e uma precisão bastante satisfatórias para os baixos níveis de concentração desses metais nas amostras analisadas. O sistema proposto possibilitou uma redução muito significativa da manipulação, do custo e do tempo das análises, com baixo consumo de reagentes e amostras. Portanto, o sistema proposto mostrou-se bastante promissor e potencialmente aplicável à determinação de metais pesados em baixos níveis de concentração para diferentes tipos de amostras.