O Brasil ocupa o terceiro lugar no ranking mundial de mortes por incêndio, de acordo com uma pesquisa da Geneva Association baseada em dados do SUS. O avanço da tecnologia, felizmente, é um aliado e tanto na reversão deste quadro.

Se antes detectores de fumaça representavam o máximo de precaução possível, hoje há câmeras termográficas capazes de gerar um aviso precoce, graças à sua capacidade de medir temperaturas sem contato. Isso permite tomar medidas para impedir a combustão antes que o incêndio ocorra de fato.

FLIR A615

A câmera FLIR A615, da FLIR Systems, líder mundial em imagens termográficas, tornou-se aliada na prevenção de incêndios em armazéns e setores industriais.

Ela pode detectar mudanças de temperatura em grandes espaços e ativar um alerta, tornando-se uma ferramenta perfeita para governos e empresas, especialmente quando há algum tipo de área de armazenamento na qual os produtos ou materiais estão suscetíveis à autocombustão.

Exemplos típicos disso são o armazenamento de tiras de madeira, baterias, materiais de reciclagem de resíduos e carvão.

Com a tecnologia das câmeras, é possível detectar em fase inicial as áreas quentes que podem levar a um incêndio.

“A tecnologia avançou ao nosso favor e hoje podemos evitar que algumas tragédias aconteçam. Com as imagens térmicas das câmeras FLIR A615, incêndios podem ser evitados. Os custos de um incêndio são frequentemente subestimados. Não apenas a perda material ocorre, mas em alguns casos há também as perdas humanas, com valor impossível de calcular”, afirma o diretor geral da FLIR para a América Latina, Macson Guedes.

Testado e Aprovado

No Complexo da usina elétrica a carvão de Dangjin (DCFPC), na Coreia do Sul, foi instalado um sistema de aviso de incêndio baseado em câmeras termográficas usando a FLIR A310.

Todas são incluídas no sistema de aviso com controlador lógico programável (PLC) já existente na fábrica.

“A câmera termográfica FLIR A310 pode detectar o menor aumento de temperatura e, além de alertar o pessoal automaticamente, também dispara o sistema de aspersão automático. Dessa maneira, o sistema de prevenção de incêndios pode evitar ou extinguir automaticamente os incêndios com carvão. Aprimorando, a segurança da usina e garantindo a continuidade da produção de energia”, diz Kim Young Min, gerente da usina.

Sobre a FLIR

Fundada em 1978, a FLIR Systems é uma empresa de tecnologia industrial líder mundial em soluções de sensoriamento inteligente para aplicações de defesa, industriais e comerciais.

A visão da FLIR Systems é ser “o sexto sentido do mundo”, criando tecnologias para ajudar os profissionais a tomar decisões mais informadas que salvem vidas e meios de subsistência.

Para mais informações, por favor visite www.flir.com.br e siga @flir.

O post Tecnologia FLIR: Câmeras termográficas auxiliam para impedir catástrofes apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

Um único olhar para as fotos em destaque revela o assunto – vitrais. Como os outros tópicos abordados nesta seção, ele tem sua história, e ela é impressionante. Algumas coisas vêm e vão com o tempo, mas o apelo pelos vidros coloridos tem permanecido. Muitos artesãos hoje em dia dedicam-se à restauração de janelas antigas de vitrais de forma que as novas gerações possam desfrutar da sua beleza.

A produção de vidros data de 5.000 anos atrás e os vitrais foram introduzidos nas igrejas cristãs europeias por volta do terceiro ou quarto séculos d.C.. Um dos exemplos conhecidos mais antigos de janela com vitrais, data de 686 d.C., e foi desenterrado no monastério de São Paulo, em Jarrow, Inglaterra. Os séculos 12 e 13 foram conhecidos como a época de ouro para os vitrais. Infelizmente, durante o período da Renascença, vitrais com vidros pintados substituíram os vitrais com vidros coloridos, e, em meados do século 18 todos os métodos antigos de produção haviam se perdido.

A segunda metade do século 19, tanto na Europa quanto na América, trouxe a Renascença para a arte de se fazer vitrais. Willian Jay Bolton fez a sua primeira janela para uma igreja em Nova York em 1843, apesar de nenhum outro americano ter praticado esta arte profissionalmente até que Louis Comfort Tiffany e John La Farge iniciaram o trabalho com vitrais no final do século 19. Graças, em parte, à influência de Tiffany, somente 10% do vitral produzido é utilizado atualmente em igrejas. O restante é utilizado em arquiteturas residenciais e industriais além de aplicações ornamentais.

Assim como o ofício de ferreiro, as técnicas para produção do vidro colorido mudaram um pouco desde a Idade Média. A coloração dos vidros é o resultado da adição de metais ou óxidos metálicos à matéria-prima. O óxido de cobre pode produzir a cor rubi, azul ou verde no vidro sob condições diferentes. O cobalto, em geral, é utilizado para produzir diferentes tonalidades de azul. Os óxidos de ferro e cromo são adicionados para produzir diferentes tonalidades de verde. O vidro opalescente é feito pela imersão de gotas de vidro branco fundido dentro do banho de vidro colorido, resultando em uma cor menos intensa.

A maioria dos fabricantes de vidros coloridos mistura a matéria-prima – incluindo fluxantes e agentes estabilizadores – e aquece a mistura a 1370°C. Para os vidros dos vitrais de catedrais, o material fundido é colocado em um equipamento que lamina os vidros até chapas com 3 mm de espessura. Estas chapas são resfriadas em um forno de recozimento. Uma fábrica pode produzir de 8 a 10 cores diferentes a cada dia.

Como nos tempos antigos, cria-se primeiro um projeto de uma janela de vitral. Uma janela tradicional narrativa contém painéis que contam uma história. Outros são criados simplesmente replicando-se um projeto. Uma vez que um modelo é determinado, inicia-se a verdadeira arte no processamento dos vitrais. O projeto muitas vezes incorpora a exata posição de onde o vitral será colocado, para se obter um efeito visual. Para se fazer o vitral, o vidro é cortado em pedaços manuseáveis e montados como um quebra-cabeças.

Uma vez pronto o quebra-cabeças, as peças são montadas dentro de um baguete em formato H. As juntas são então soldadas e a janela é impermeabilizada com massa de vidro, colocada entre o vidro e os baguetes. Isto evita que os painéis fiquem chacoalhando. O processo completo para se fazer uma janela de vitral pode levar de dois a três meses.

A estrutura, pedaços e peças complicam a manutenção de janelas grandes de vitral. A busca por empresas de restauração tem crescido, principalmente na Europa e nos Estados Unidos. Mas é um trabalho também realizado no Brasil. As duas imagens destacadas mostram vitrais produzidos e restaurados em nosso país.

O alcance da vida de uma janela de vitral é, em geral, de 80 a 100 anos. O projeto de restauração envolve a remoção dos baguetes, limpeza dos vidros seguido pela re-montagem e re-assentamento da janela. O resto do processo é como já descrito. O prazo para execução do projeto leva em média oito meses, mas vale a pena esperar o resultado que será apreciado pelo resto do século.

A produção de vitrais é apenas mais uma forma de mostrar como o processamento térmico está diretamente envolvido com o objetivo de fazer o nosso mundo mais bonito.

Revisão da tradução e fotos gentilmente cedidas por Vitrais Ton Geuer, www.vtg.com.br 

Você talvez também goste:

-> Fazendo música boa
-> A arte de fazer joias
-> A evolução na construção de bicicletas

O post O tratamento térmico na beleza histórica apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

A Revolução Industrial transformou a vida das pessoas com acesso a grande variedade de produtos, novas formas de geração e distribuição de energia, meios de transporte mais eficientes e migração massiva das pessoas para as cidades. Recentemente, a internet encolheu o planeta e revolucionou o acesso à informação e o modo de relacionamento entre as pessoas.

Vivemos agora uma revolução tecnológica que promete transformar novamente a maneira como o mundo funciona, gerando crescimento econômico, empregos mais qualificados e elevação dos padrões de vida. A Internet Industrial já começou. Ela reúne máquinas inteligentes, análise computacional avançada e trabalho colaborativo entre pessoas conectadas para gerar profundas mudanças e trazer eficiência operacional para setores industriais diversos, tais como manufatura, transporte, energia e saúde.

Para acelerar este processo e fomentar colaboração entre os participantes desta comunidade, foi criado, nos Estados Unidos, em 2014, o Industrial Internet Consortium (IIC), que já conta com cerca de 250 associados de 30 países.

Em 10 de Agosto, foi fundada a ABII – Associação Brasileira de Internet Industrial, não por acaso, em Joinville (SC). A maior cidade de um dos Estados mais inovadores do Brasil possui duas fortalezas que favorecem tal iniciativa: manufatura de ponta (Tupy, Tigre, Embraco, Whirlpool) e avançada tecnologia da informação (Totvs, Neogrid).

Promover o crescimento e fortalecimento da Internet Industrial no Brasil, fomentar o debate entre setor privado, público e acadêmico visando a inovação e desenvolvimento do setor; promover a colaboração e o intercâmbio tecnológico e de negócios com associações, empresas e instituições internacionais que atuem na área são três dos vários objetivos da associação. Como já afirmamos no primeiro artigo, os fornos industriais não podem ficar de fora desta onda, já que estes equipamentos são fundamentais nos processos de transformação em diversas indústrias.

Fornos que informam e registram o que estão processando, avisam quais componentes estão com comportamento anormal, sugerem manutenções e que podem ser operados e monitorados a milhares de quilômetros a partir do smartphone não fazem mais parte do futuro.

É o presente, aproveite!

O post Fornos 4.0 – Continuação apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

Máquinas a vapor, eletricidade e eletrônica provocaram as três grandes revoluções industriais. E, agora, estamos convivendo com a quarta revolução industrial, a chamada Indústria 4.0, Internet Industrial, IoT (Internet das Coisas), cada um atribui um nome. O mundo físico está sendo conectado ao digital e vislumbra-se um grande potencial de benefícios à indústria.

Em pouco tempo, informaremos à geladeira da nossa casa quais produtos queremos que estejam lá, por padrão. A geladeira , então, poderá fazer pedidos aos supermercados, comparando os preços. Os estoques dos supermercados estarão conectados às fábricas que, por sua vez, produzirão os itens que estão sendo consumidos. Os fornecedores das fábricas produzirão matérias-primas a partir da utilização das mesmas pelas indústrias. E, lembre-se, tudo começará no iogurte que você retirou da sua geladeira para seu café da manhã.

Já que muitas indústrias utilizam processos térmicos em suas manufaturas e um dos principais equipamentos térmicos são os fornos industriais, quanto fornos já são 4.0?

Acabamos de fabricar um forno de tratamento térmico o qual usarei como exemplo. O forno, além de estar com os seus dispositivos trocando dados e informações, via protocolo de rede, atende a várias premissas da Indústria 4.0:

• Capacidade de operação em tempo real: os dados fornecidos por todos os dispositivos são em tempo real, garantindo, assim, a possibilidade de tomada de decisões. Qual a temperatura em um dos dezesseis pontos de controle do forno? Quanto esta temperatura está defasada do set-point? Qual o motivo da defasagem? O ciclo deve ser abortado? Qual o consumo do forno desde o começo da batelada?;

• Integração a sistemas de gerenciamento: o forno pode mudar suas características de operação em função de parâmetros externos. Por exemplo, caso o gerenciador de energia da planta note que a demanda contratada poderá ser excedida, o mesmo automaticamente ajustará a potência máxima do forno, evitando multas;

• Conectividade: vários componentes do forno são conectados via rede sem fio, evitando fadiga nos conectores e interferências. Além disso, o forno se conecta ao sistema de supervisão da planta, fornecendo dados e informações para o processo de manufatura. Por exemplo, o consumo relativo de energia pode ser constantemente avaliado (kWh/t aço);

• Operação, Supervisão e Manutenção remotas: é possível ajustar o processo, monitorar e diagnosticar falhas localmente, no supervisório ou em qualquer dispositivo conectado à Internet. Por exemplo, da nossa fábrica podemos informar ao cliente que há um desvio em uma determinada fase de uma determinada zona de controle, sugerindo uma determinada intervenção;

• Predição: o próprio forno envia e-mails à manutenção, informando, por exemplo, quantas horas tal rolamento está em operação, o que permite a sua substituição no tempo de vida previsto. Seria como o aviso que recebemos no painel do nosso carro, porém, com vários componentes envolvidos, não somente o óleo lubrificante do motor;

• Segurança de dados: todas as variáveis de controle são criptografadas e podem ser armazenadas também na nuvem, garantindo rastreabilidade mesmo em caso de sinistros. Portanto, um dano decorrente de descargas atmosféricas, por exemplo, não colocaria em risco os dados históricos de operação;

• Eficiência energética: tanto as resistências quanto os recirculadores de ar são acionados por controladores de potência variável. Portanto, a energia é consumida estritamente de acordo com a necessidade, evitando desperdícios;

• Segurança operacional: mesmo com toda esta conectividade, o operador local continua detendo a prioridade na operação do equipamento. Portanto, mesmo que haja uma instrução remota, o local continua soberano.

Como próximo desafio, entendemos que ainda há pouca interação do forno com o planejamento e controle de produção. Portanto, uma maior conectividade entre os equipamentos da planta e o ERP trarão ainda maiores benefícios à indústria.

O post Fornos 4.0 apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

A intenção deste artigo é auxiliar aqueles que querem avaliar o quanto o isolamento térmico do seu forno pode ser melhorado. Primeiramente, a coleta de dados. Estas quatro informações deverão ser coletadas:

1. Temperatura da face fria (carcaça) do equipamento, em regime;

2. Área externa do equipamento;

3. Custo da energia;

4. Tempo de operação do equipamento, em regime.

A temperatura pode ser avaliada por câmeras termográficas ou radiômetros. Como normalmente há variações significativas de temperatura ao longo da superfície, é importante considerar as áreas em que estas ocorrem. Ou seja, ao final do levantamento das informações 1 e 2, tem-se uma tabela com duas colunas: temperatura (em graus Celsius) e área em que acontece (em metros quadrados). A soma das áreas deve ser a área total do equipamento.

Com a ajuda do gráfico abaixo (Fig. 1.) obtêm-se as perdas térmicas relativas às temperaturas de face fria. Por exemplo, 80 ºC de face fria equivale a 615 W/m2 de perda térmica. Estas perdas térmicas formam a terceira coluna do levantamento. A quarta coluna é então calculada, multiplicando-se a perda térmica pela área em que ela ocorre. A perda térmica total do equipamento é a soma das perdas térmicas das áreas e sua unidade é W.

O próximo passo é calcular o impacto financeiro desta perda térmica, a qual é dada pela multiplicação da perda térmica total pelo custo da energia (em R$/MWh) pelo tempo de operação do equipamento.

E, finalmente, para se estimar o quanto o equipamento poderia estar gastando, sugerimos considerar a temperatura de 60 ºC como referencial (350 W/m2).

Exemplificando: um forno contínuo de tratamento térmico de aços tem 6 m x 2 m x 2 m, com duas aberturas de 0,5 m2. O custo da energia na planta é 350 R$/MWh e o forno opera 10h/dia, 240 dias/ano. A partir da termografia, do cálculo das áreas e do gráfico, se obtém a tabela ao lado.

Portanto, o custo desta perda térmica é:

Custo real = 37.785 W x 350 R$/MWh x 10 h/dia x 240 dias/ano = R$ 317.394/ano.

Considerando um isolamento bem dimensionado em perfeito estado de conservação, teríamos face fria de 60 ºC (350 W/m2), ou seja:

Custo previsto = 350 W/m2 x 55 m2 x 350 R$/MWh x 10 h/dia x 240 dias/ano = R$ 161.700/ano

Ou seja, uma economia percentual de aproximadamente 50% e absoluta de R$ 155.694/ano.

Considerando que o isolamento deste forno custa R$110.000, e que o isolamento durará no mínimo 5 anos, tem-se um excelente retorno sobre o investimento.

O post Economia para melhorar o isolamento térmico apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

Mas como “caro” e “barato” são conceitos subjetivos, não absolutos, estamos comparando com algo. Então, que tal compararmos com dados reais e atuais? Afinal, não adianta apenas compararmos com o passado, já que as tecnologias evoluem, assim como as demandas. O Sistema FIRJAN (Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro), que acompanha de forma permanente a evolução da economia brasileira, gerou um estudo bastante profundo sobre as nossas duas principais fontes energéticas: energia elétrica e gás natural. Ambos são apresentados nos seguintes websites: www.quantocustaenergia.com.br e www.quantocustaogasnatural.com.br.

No caso da energia elétrica, o usuário pode, por exemplo, comparar entre distribuidoras, entre estados e entre países. Então, que tal nos compararmos com China, Estados Unidos e Alemanha?

Humilhamos nossos concorrentes, não é mesmo? Se fosse o caso de quanto maior, melhor! Mas não é. Somos caros. Mais do que o dobro do que a média internacional. Os EUA são um caso à parte, retratado mais profundamente no artigo “Made in USA” do economista Ricardo Amorim: http://ricamconsultoria.com.br/news/artigos/made_in_usa_brazil.

“Vários componentes compõem o preço da energia elétrica, portanto, uma análise é necessária para se entender onde o custo pode ser reduzido”

No caso do gás natural, nossa posição muda. Somos mais competitivos que a China e estamos 10% acima da média internacional, empatados com a Alemanha. Novamente, os EUA são um ponto fora da curva, sendo o gás natural praticamente 4 vezes mais barato lá!

Portanto, macroeconomicamente, estes dois websites podem ajudar os gestores nas suas análises. Mas e quanto à sua realidade, ao micro, ao dia a dia?

Quanto à energia elétrica, o primeiro passo é determinar qual o custo da mesma para a planta, em R$/MWh. Para uma conta rápida, vale pegar o valor pago com impostos (R$) e dividir pela energia consumida (em MWh). O website também informa o valor sem tributos quando se compara entre os estados, por exemplo: 391,45 R$/MWh de média nacional, sendo o Espírito Santo o estado mais caro (444,30), e Roraima o mais barato (222,99). Vários componentes compõem o preço da energia elétrica, portanto, uma análise mais profunda é necessária para se entender onde o custo pode ser reduzido. Alguns exemplos: horário de ponta, demanda contratada, carga reativa.

Quanto ao gás natural, através da conta do mesmo poderá ser obtido o valor em R$ e o consumo em m3. Dividindo um pelo outro, tem-se o valor com tributos em R$/m3, o qual servirá para várias comparações como, por exemplo, entre estados. Caso queira saber quão caro ou barato está o gás natural da sua planta em relação aos outros países, basta multiplicar o valor em R$/m3 por 15,1 para obtê-lo em US$/MMBtu, dentro da metodologia proposta pela FIRJAN. Ou seja, se o seu gás natural tem custado 1,50 R$/m3, isto equivale a 22,65 US$/MMBtu. Ou seja, mais caro que na Alemanha.

Caso sua planta utilize GLP, você pode comparar equivalendo o preço deste combustível com o do gás natural. Para tanto, divida o valor do GLP em R$/kg por 1,26. Ou seja, se seu preço é de 1,89 R$/kg isso equivale a 1,50 R$/m3 de gás natural ou 22,65 US$/MMBtu.

Portanto, estas informações facilitam consideravelmente a avaliação do quanto a energia que a sua planta consome é cara ou barata em relação a outros estados, distribuidoras e países. Além disso, permite uma análise prática da viabilidade econômica da mudança de matriz energética. Por exemplo, converter fornos elétricos para gás natural, assunto que trataremos em outro artigo.

Apenas a fim de introduzir este assunto, sugiro que equivalha as unidades, transformando o preço do gás natural em R$/MWh. Para tanto, multiplique o preço do gás natural por 97,75 ou do GLP por 77,48. Ou seja, 1,50 R$/m3 de gás natural ou 1,89 R$/kg de GLP equivalem a 146 R$/MWh. Isso quer dizer que sua energia elétrica deve estar na faixa entre 336 e 438 R$/MWh. Se a energia elétrica estiver abaixo de 336, significa que sua energia elétrica está barata em relação ao gás. Por outro lado, se estiver acima de 438 quer dizer que seu gás está barato em relação a sua energia elétrica.

O post Quão cara é a energia da sua empresa? apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

Quando falamos de eficiência energética total é importante lembrar que esta é composta de dois fatores: eficiência da combustão e eficiência do reator (forno). Ou seja, um forno ideal, 100% eficiente, teria os gases de combustão saindo da câmara a temperatura ambiente e nenhuma perda pelas paredes, aberturas, sistemas de transporte, etc. Neste caso, toda a energia gerada pela combustão do gás seria transferida única e exclusivamente para a carga. No mundo real isso é impossível e cabe a nós aproximarmos o valor da eficiência a 1 (100%).

A eficiência de combustão leva em consideração apenas duas variáveis: o quanto entra de combustível e o quanto sai de energia pela chaminé. Se estas variáveis foram analisadas individualmente, nota-se que esta eficiência é primeiramente determinada pela temperatura e vazão dos gases de exaustão, sendo a temperatura medida e a vazão dos gases determinada pelo tipo de combustível e pela vazão de ar de combustão fornecida. Importante notar que o pré-aquecimento do ar de combustão através dos gases de exaustão do forno levam a um considerável aumento na eficiência de combustão. É, portanto, aconselhável incorporar o pré-aquecimento de ar sempre que possível. Por exemplo: pré-aquecer o ar de combustão de 20 para 200ºC, aumenta a eficiência de combustão de 61,7% para 67,6% (considerando gases de exaustão a 700ºC, 10% de excesso de ar e gás natural como combustível). Isso equivale a uma economia de energia de 8,7%.

Para a avaliação da eficiência do reator (forno), por outro lado, o cálculo leva em consideração a energia que foi absorvida pela carga e a energia que é perdida pelas paredes, aberturas, sistemas de transporte, etc. Aqui é onde o problema da baixa produção tem grande influência. Por exemplo, um forno contínuo de processamento de aço com carga nominal de 2,5 t/h requer 400 kW para tratamento da carga e 700 kW para perdas. Em ritmo máximo, a eficiência do reator é de 36%. A 2/3 de produção a eficiência cai para 27%. E quando o ritmo é de apenas 1/3 de produção, a eficiência cai drasticamente para 16%. Ou seja, o custo energético mais do que dobrará.

Por ordem de prioridade, estas seriam as ações macros a serem consideradas para o aumento da eficiência energética total:

1. Otimizar os parâmetros do processo (sem investimentos);

2. Uso do calor desperdiçado para o mesmo processo (com investimentos);

3. Uso do calor desperdiçado na mesma planta;

4. Uso do calor desperdiçado em outros locais.

As alternativas acima geram uma grande lista de medidas que podem ser implementadas, as quais devem ser investigadas quanto à sua viabilidade e retorno sobre o investimento. Para exemplificar, listamos abaixo algumas medidas:

• Aumento da transferência de calor através do aumento das condições de radiação e convecção;

• Relação ar/gás ideal;

• Melhoria ou implantação de sistema de controle de pressão no forno e minimização de vazamentos;

• Redução das perdas pelas paredes e calor armazenado;

• Minimização do calor armazenado e/ou calor transportado para o ambiente devido a sistemas de movimentação tais como esteiras, correntes, vagonetas;

• Minimização das perdas causadas por gases de proteção em atmosferas controladas;

• Minimização das perdas devido a aberturas, portas, água de resfriamento, carregadores, etc.;

• Pré-aquecimento da carga;

• Pré-aquecimento do ar de combustão;

• Caldeira a partir dos gases de saída;

• Modelos computacionais;

• Queimadores a oxigênio;

• Otimização da distribuição da carga nas zonas do forno;

• Otimização do programa de produção;

• Minimização das paradas e de cargas parciais;

• Uso do calor desperdiçado para aquecimento dos tanques de desengraxe, etc.

Portanto, sugerimos fortemente que esta análise seja feita nos fornos industriais, começando pelos maiores e contínuos. O primeiro passo é a modelagem matemática do processo e poucos investimentos são necessários para tal. A partir daí, determinar o impacto e a viabilidade técnica e econômica das possíveis melhorias. Lembramos que estas ações podem ser feitas utilizando a metodologia da ISO 50001, trazendo o benefício da certificação para a organização.

O post Eficiência energética de fornos industriais a gás apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

O tema eficiência energética tem cada vez mais feito parte do discurso dos governos e das organizações industriais, pois é muito fácil compreender os benefícios de se produzir mais com menos energia. Porém, a prática é muito diferente da teoria. Eficiência energética exige, no mínimo, conhecimento das melhores técnicas, acesso aos melhores equipamentos, capital e manutenção contínua.

Utilizando a metodologia da ISO 50001, o primeiro passo seria fazer a Revisão Energética, com a qual se deve identificar as fontes energéticas e avaliar o uso e consumo de energia atual e passado (Fig. 1). Depois, com base na análise de uso e consumo, identificar as áreas de uso significativo de energia. Aqui entra a especificidade da análise proposta neste artigo, já que consideraremos a área dos fornos como a área de uso significativo, mesmo que o setor de tratamento térmico não seja tão relevante, como é o caso de algumas fundições. Feito isso, segue-se para a identificação das oportunidades para melhoria no desempenho energético. Estas oportunidades podem ser, inclusive, relacionadas à troca de matriz energética.

Segue-se, então, para a definição das linhas de base energética, as quais advêm da compilação dos dados de uso e consumo de energia em um certo período, ou seja, linhas históricas. Em seguida são definidos os IDEs – Indicadores de Desempenho Energético. Estes índices serão monitorados, medidos, registrados e comparados com a linha de base energética. Então, definem-se os objetivos e metas energéticas, levando em consideração as condições financeiras, operacionais, comerciais e tecnológicas da organização.

Com a clara visão da situação atual e do desejado futuro, definem-se os planos de ação para o cumprimento dos objetivos e metas energéticas. Só assim o processo de planejamento energético se conclui e pode-se seguir para os próximos passos: Implementação e Operação e Verificação.

O último passo do ciclo se dá com a Análise Crítica feita a partir da Verificação, ou seja: a) monitoração, medição e análises; b) não conformidades, correção, ação corretiva e preventiva; e c) auditoria interna do sistema de gestão de energia.

Para exemplificar esta metodologia, imaginemos que uma metalúrgica tenha 20 fornos de tratamento térmico tipo batelada com atmosfera controlada, sendo 12 fornos elétricos e 8 fornos a gás natural e que as cargas sejam similares, ou seja, pode-se descartar a variável montagem da carga. Por premissa, o tratamento térmico é a área de uso significativo de energia, portanto, podemos passar para o próximo passo da Revisão Energética, ou seja, identificar oportunidades para melhoria do desempenho energético. Podemos considerar aqui uma nova tecnologia disponível no mercado. Neste caso, vamos considerar a disponibilidade dos tubos radiantes feitos a partir da metalurgia do pó, tecnologia relativamente recente em relação à construção dos fornos do estudo. Estes tubos radiantes oferecem uma maior dissipação de calor, garantindo tempos de aquecimento mais curtos, reduzindo o consumo energético e aumentando a produtividade.

Os medidores de vazão de gás natural e de energia elétrica, além dos apontamentos de produção dos fornos, informam que nos últimos doze meses os consumos energéticos médios por quilo de aço tratado foram os seguintes:

Fornos EL: 260 W.h/kg

Fornos GN: 400 W.h/kg

Portanto, estas são as linhas de base energética. Também definimos que W.h/kg (energia/massa) será nosso IDE, visto estar diretamente vinculado ao consumo de energia por quantidade de aço tratado. Nas metas e objetivos energéticos consideraremos que a diretoria definiu que se busca a redução de 10% do IDE em três anos. Para finalizarmos o planejamento energético, o qual apresenta o passado, presente e futuro desejado, definimos o plano de ação.

Como cada retrofit exigirá tempo, capital e recursos humanos, definiu-se que os orçamentos e colocação de pedidos tomarão as primeiras 16 semanas e, a partir daí, a cada 7 semanas um forno será reformado, totalizando 36 semanas.

Aqui é importante salientar que o critério para a tomada das decisões pode ser financeiro em função dos retornos de capital investido. Neste caso, parece óbvio que a redução de 10% no consumo energético deveria começar nos fornos a gás, já que 40 > 26 W.h/kg. No entanto, ao se analisar o custo da energia em ambos os casos, vemos que cargas tratadas no forno elétrico tem um custo de R$65/t enquanto que no a gás, R$50/t. Ou seja, contrariando a lógica, o investimento seria iniciado pelos fornos elétricos, já que traria um melhor retorno. Determina-se, então, as responsabilidades e métodos e se coloca o plano em execução. Depois disso, monitora-se o Sistema de Gestão Energética a fim de se encontrar oportunidades para a melhoria contínua.

Entendemos que a grande vantagem da certificação é a obrigatoriedade da execução e registro dos passos que são fundamentais para a melhoria contínua, tais como o monitoramento e a análise crítica. Em contraponto, o que vemos no dia-a-dia são ações bem- intencionadas, porém decididas, a partir de poucos dados e com nenhum acompanhamento de desempenho para comparação com a expectativa.

Para auxiliar a implementação desta norma, normas auxiliares e complementares estão sendo escritas. São elas: 50002, 50003, 50004, 50006 e 50015.

O post A ISO 50001 aplicada a tratamento térmico apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

Os cintos de segurança foram inventados por George Cayley no final do século 19. Eles só foram se tornar comuns em aviões na década de 1930, apesar de terem sido introduzidos em algum momento antes. Nos anos 1920 e 1930, um grupo de físicos equipou seus próprios carros com cintos de segurança e começaram a incitar os fabricantes a instalá-los em todos os carros novos. Por 20 ou 30 anos este aviso foi ignorado, até 1954, quando o Sports Car Club of America (entidade que dá suporte às corridas de veículos motorizados) começou a exigir que os pilotos usassem cintos de segurança. A Ford e a Chrysler passaram a oferecer cintos de segurança como equipamento opcional nos assentos dianteiros dos modelos de 1956. Em 1958, no entanto, Saab foi o primeiro fabricante a introduzir cinto de segurança como equipamento padrão.

Em 1963, a Volvo foi a primeira a introduzir o cinto de três pontos como padrão para os assentos dianteiros. Em 1965, todos os fabricantes de automóveis dos EUA já instalavam cintos de segurança nos bancos dianteiros, e em 1968 os cintos de segurança tornaram-se equipamento padrão também para os bancos traseiros. Os primeiros assentos de carro para crianças – muito diferentes dos de hoje – foram inventados em 1921, após a introdução do Modelo T. Em 1978, o Tennessee foi o primeiro estado americano a exigir o uso do assento de segurança para crianças. Os benefícios dos cintos de segurança como um salva-vidas são indiscutíveis. Usando 1966 como o início do estudo, a taxa de mortalidade por acidentes de automóveis foi de 5,5 por 100 milhões de quilômetros percorridos. Trinta e cinco anos depois, a taxa de mortalidade caiu para 1,5. Nesse mesmo período, o número de mortes caiu 18%, enquanto o número de veículos na estrada mais do que duplicou e o número de motoristas quase dobrou. A NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration – Administração Nacional de Segurança no Tráfego Rodoviário) estima que os cintos de segurança dianteiros salvaram 11.900 vidas em 2000, e o uso dessas proteções melhora a chance de sobrevivência em até 50%. Uma das razões para a diminuição da taxa de mortalidade é o aumento do uso do cinto de segurança ao longo do tempo. Em 1994, a média de uso em todos os EUA foi de 58%. Isto aumentou para 81% em 2005.

Como muitos componentes na indústria automotiva, a parte metálica do cinto de segurança é fabricado por uma empresa contratada para o OEM (Original Equipment Manufacturer – Equipamento Original Manufaturado) que normalmente envia as peças metálicas que requerem tratamento térmico a uma empresa comercial. Uma foto da parte metálica da fivela é mostrada nesta página. Este equipamento é feito de aço carbono 1050 e as peças são endurecidas por meio de têmpera e revenimento para se atingir a dureza ideal. Esta operação é realizada em fornos contínuos e uma atmosfera endotérmica é gerada, a qual é neutra para o carbono e o material da fivela. Após a têmpera em óleo, a peça é lavada e subsequentemente revestida com um revestimento de níquel-cromo. Dependendo da aplicação, uma parte da peça pode ser revestida com plástico.

É surpreendente a quantidade de itens como estes que são produzidos. Em uma única empresa de tratamento térmico de Ohio, nos EUA, cerca de 100 mil dessas “fivelas” são tratadas termicamente a cada mês. Ou seja, são mais de um milhão de peças por ano. Acredita-se que esta aplicação específica é limitada principalmente para assentos de carro para crianças e embutidos para minivans e usos semelhantes. Se considerarmos o tratamento térmico em todo o mundo destas peças metálicas para todos os fabricantes de automóveis, muitos tratadores térmicos estariam envolvidos.

Felizmente, esta coluna nos mostrou mais uma forma na qual o tratamento térmico melhora as coisas que usamos no nosso dia-a-dia e nos mantém mais seguros. Nossa esperança também é de que você tenha sido presenteado com estatísticas preocupantes que irão incentivá-lo a usar o cinto de segurança – sua vida pode depender disso.

O post Tratamento térmico é um salva-vidas apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.

Mesmo que as pias de cozinha em aço inoxidável pareçam ser onipresentes, elas só existem há 75 anos. As pias de cozinha feitas de outros materiais (por exemplo, pedra) remotam a cerca de 150 anos. Mesmo pias de ferro fundido esmaltado não foram utilizadas antes da década de 1890. Antes disso e da disponibilidade de água encanada e esgoto, uma bacia ou balde era usado dentro de uma pia seca, que era uma cuba de metal montada em um armário de madeira.

Embora os aços inoxidáveis – ligas de ferro, cromo e níquel – tenham sido estudados ao redor de 1821, o processo para produção do aço resistente à corrosão não foi identificado até 1909. A chave foi encontrar uma maneira de eliminar o carbono do aço, que iria se combinar com o cromo, e reduzir a resistência à corrosão.

As pias de cozinha formadas a partir de aço inoxidável são atualmente a escolha mais popular, porque elas são leves, atraentes, fáceis de limpar e não mancham ou enferrujam. Pias de cozinha velhas e outros materiais de inoxidáveis são reciclados por fusão em um forno elétrico. O metal fundido é transferido para um vaso de AOD (Descarburação Argônio-Oxigênio – Argon-Oxygen-Decarburization) para refinar e retirar o carbono. Sem o uso de argônio, o cromo seria oxidado na escória durante este processo. A AOD permite que o carbono seja preferencialmente oxidado, mantendo a maior parte do cromo. O equilíbrio é reduzido de volta da escória de AOD na fase de desoxidação do processo de fundição.

O aço refinado pode ser convertido em uma variedade de maneiras, mas para a fabricação de materiais para cubas de pias, normalmente é fundido em chapas e laminado em tiras a quente em forma de bobina. Isto é seguido por uma lavagem ácida quente, conhecida como processo de recozimento e decapagem. Então, será laminado a frio para a bitola final em laminadores especiais chamados “Z”, devido ao seu inventor, Tadeusz Sendzimer. O laminador Z é capaz de processar aço inoxidável para bitolas muito pequenas, mantendo a espessura uniforme em uma longa tira. Às vezes a bobina laminada a frio tem de ser recozida para ser novamente recozida para facilitar a laminação para espessuras menores.

Os processos de recozimento do inoxidável são necessários porque o material endurece com o trabalho de laminação. O tempo e a temperatura de recozimento são fundamentais para a conformação de uma boa pia de cozinha a partir do material. Se a linha de recozimento para além do tempo permitido pelo acumulador da tira, o forno pode superaquecer o aço, causando crescimento de grão. Quando conformado em uma pia, isto irá resultar em uma condição “casca de laranja”, que é esteticamente desagradável e pode também afetar a estampabilidade. Um recozimento total também ajuda o fabricante de pias, porque elas não irão endurecer com o trabalho tão rapidamente durante a conformação.

Dos três tipos básicos de aço inoxidável – austenítico, ferrítico e martensítico -, o austenítico é utilizado para cubas de pia. Tipicamente, uma variação de liga especial, normalmente indicando “SBQ” (qualidade da cuba da pia – sink-bowl quality) é usada para melhorar a estampabilidade. A estampabilidade foi uma das limitações no uso antigo de tigelas de inox para pia. Bacias mais profundas nesta época eram, provavelmente, soldadas ao invés de estampadas.

O processo para a fabricação de uma pia começa por cortar a bobina de aço em partes. Sob uma prensa 1000 toneladas, um golpe faz com que estas partes tomem a forma de cubas, o que também endurece o aço. Lubrificante é esfregado nas cubas e elas são esticadas pela segunda vez, endurecendo ainda mais. Em seguida, um furo de drenagem e uma borda são formados no fundo da cuba. Uma correia é, então, usada dentro da cuba para dar-lhe uma aparência de escovado.

Para uma pia de cuba dupla, duas dessas taças são unidas e soldadas por eletrodo. Um rolo achata a solda seguido por uma lixadeira para alisá-la. Os recuos dos arcos são, então, formados, e, depois, aparados. Em seguida, os orifícios para as torneiras ou sabão são perfurados. A cuba é, então, completamente escovada para dar-lhe um acabamento fino. Este processo leva cerca de 25 minutos e requer um operador qualificado. O nome do fabricante ou logo é gravado dentro da cuba, seguido pelo revestimento do fundo com látex pesado, o que ajuda a abafar o som. Todo o processo produtivo da cuba dura aproximadamente 2,5 horas.

Agora você sabe tudo que precisa sobre a pia da cozinha e como o processamento térmico influencia todo o processo.

O post A pia da cozinha também apareceu primeiro em Portal Aquecimento Industrial.