curso de tecnÓlogo em manutenÇÃo industrial...
TRANSCRIPT
CURSO DE TECNÓLOGO EM MANUTENÇÃO INDUSTRIAL
DALTON FONTOURA FERREIRA
SÁVIO HENRIQUE COTA
VÍTOR DE LACERDA CAETANO
APRESENTAÇÃO DE UMA UNIDADE DE COMPRESSÃO
DE GÁS NATURAL VEICULAR
CAMPOS DOS GOYTACAZES/RJ
2017
DALTON FONTOURA FERREIRA
SÁVIO HENRIQUE COTA
VÍTOR DE LACERDA CAETANO
APRESENTAÇÃO DE UMA UNIDADE DE COMPRESSÃO
DE GÁS NATURAL VEICULAR
Trabalho de conclusão de curso
apresentado ao Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia
Fluminense como requisito parcial para
conclusão do curso de Tecnólogo em
Manutenção Industrial.
Orientador: Prof. Edilson Peixoto
Sobrinho.
CAMPOS DOS GOYTACAZES
2017
DALTON FONTOURA FERREIRA
SÁVIO HENRIQUE COTA
VÍTOR DE LACERDA CAETANO
APRESENTAÇÃO DE UMA UNIDADE DE COMPRESSÃO
DE GÁS NATURAL VEICULAR
Trabalho de conclusão de curso
apresentado ao Instituto Federal de
Educação, Ciência e Tecnologia
Fluminense como requisito parcial para
conclusão do curso de Tecnólogo em
Manutenção Industrial.
Aprovados em ___/___/___, Campos dos Goytacazes.
Banca avaliadora:
...............................................................................................................................
Prof. Edilson Peixoto Sobrinho, Bel. (orientador)
Instituto Federal Fluminense – IFF Campus Centro
...............................................................................................................................
Prof. Bartolomeu Ailton de Arruda, Esp.
Instituto Federal Fluminense – IFF Campus Centro
...............................................................................................................................
Prof. Elizeu de Farias de Oliveira, Esp.
Instituto Federal Fluminense – IFF Campus Centro
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus, por ter nos sustentado durante toda nossa caminhada em direção ao almejado título de tecnólogos em manutenção industrial.
Agradecemos também aos nossos pais Delfim e Damari, Samuel e Vitória,
Celino e Sílvia por não terem medido esforços para nos manter trilhando o caminho da educação.
Agradecemos aos nossos professores, que representam a nossa
estimada Instituição de ensino, que foi a nossa segunda casa durante os quase 4 anos que nela estudamos.
Agradecemos ao nosso orientador, professor Edilson Peixoto Sobrinho,
por toda atenção dispendida nesta reta final de graduação. A todos os colegas de curso que dividiram conosco momentos de alegria
e de dificuldade, tornando prazerosa a jornada que se finda neste dia.
RESUMO
Este estudo é uma revisão acadêmica sobre a Unidade de Compressão
de Gás Natural Veicular (GNV). Esta pesquisa dedica-se a fornecer uma visão
crítica e detalhada a respeito destas unidades, descrevendo os sistemas
mecânicos, elétricos e de instrumentação que são tipicamente utilizados nessas
unidades nos dias de hoje, onde é notável a participação de profissionais no
ramo da manutenção industrial na área de controle da manutenção de
compressores, painéis elétricos e periféricos. Irão ser abordadas as descrições
e fluxogramas a respeito de alguns componentes de instrumentação; esquemas
e componentes elétricos do painel de comando e força e o princípio de
funcionamento de um típico de compressor alternativo utilizado nas unidades de
compressão. Do mesmo modo serão apresentadas as características técnicas
de um compressor alternativo utilizado em unidades de compressão, seus
elementos de máquinas, tornando mais fácil a visualização das peças
formadoras do compressor e suas respectivas posições no sistema de
compressão, além das partes constituintes da unidade de compressão desde a
chegada do gás na estação de medição até o distribuidor, onde será
comercializado. Devido ao dinamismo na venda do GNV as unidades de
compressão requerem atenções, principalmente no âmbito da manutenção
dando confiabilidade e disponibilidade dos mesmos. Para isso, apresentaremos
um típico plano de manutenção, pois a grande maioria dos postos de revenda de
GNV possui apenas uma unidade de compressão, tornando assim fundamental
a dedicação e o conhecimento sobre o assunto.
Palavras-chave: Compressor. Gás natural. Gás natural veicular. Unidade
compressora.
ABSTRACT
This article is na academic revision about the Natural Gas Vehicle
compression unit (GNV). This research objective is to provide a critical and
detailed analysis about these units, describing the engine, electrical and
instrumental systems that are regularly used on them. Nowadays, it’s remarkable
the quantity of professionals involved on industrial maintenance at maintenance
and control os compressors, electrical panels and others. on this study, there will
be described the components used to build this system by fluxograms
(instruments part), electrical schemes from Power and command panel and
pictures from a typical alternate compressor used on compression units. Also,
there will be showed on this case, technical details about na alternative
compressor used for compression units, as well as its engine parts making the
compressor engine parts visual aspect easier to see and its respectives position
on compression system, in addition to the constituent parts of the compression
unit from the arrival of the gas at the metering station to the distributor where it
will be marketed. The dynamics of GNV Sales needs attention on the previous
described systems, especially regarding to the maintenance field, impacting on
reliability and disponibility. For this, it will be presented a typical maintenance
planning, as the most of GNV installers has only one type of compression unit,
being absolutely important the knowledge and dedication of these systems.
Key Words: Compressor, Natural Gas, Natural Gas Vehicle, Compressor
Unit.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Virabrequim ..................................................................................... 20
Figura 2 - Biela ................................................................................................ 21
Figura 3 - Cruzeta ............................................................................................ 22
Figura 4 - Haste do pistão ............................................................................... 23
Figura 5 - Pistão do compressor ...................................................................... 24
Figura 6 - Válvula ............................................................................................ 24
Figura 7 - Vasos de pressão............................................................................ 25
Figura 8 - Compressor em corte ...................................................................... 26
Figura 9 - Sistema virabrequim x biela ............................................................ 26
Figura 10 - Ciclo de compressão ..................................................................... 27
Figura 11 - Válvula .......................................................................................... 29
Figura 12 - Anéis de vedação .......................................................................... 31
Figura 13 - Caixa de gaxetas........................................................................... 32
Figura 14 - Gaxetas ......................................................................................... 33
Figura 15 - Ventilador ...................................................................................... 36
Figura 16 - Soft starter ..................................................................................... 41
Figura 17 - Estação de medição ...................................................................... 48
Figura 18 - Unidade compressora ................................................................... 49
Figura 19 - Distribuidor .................................................................................... 50
Figura 20 - Estocagem .................................................................................... 50
Figura 21 - Unidade de compressão ............................................................... 52
Figura 22 - Compressor da unidade compressora .......................................... 55
Figura 23 - Imagem expandida do carter e guia de cruzeta ............................ 70
Figura 24 - Imagem expandida das camisas de 1°e 3° estágios e periféricos 72
Figura 25 - Imagem expandida das camisas de 2°e 4° estágios e periféricos 74
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Falhas, causas e soluções .............................................................. 67
Tabela 2 - Tabela de descrição dos componentes da figura 23 ....................... 71
Tabela 3 - Tabela de descrição dos componentes da figura 24 ....................... 73
Tabela 4 - Tabela de descrição dos componentes da figura 25 ....................... 75
LISTA DE ABREVIATURA, SIGLAS E SIMBOLOS
GNV - Gás Natural Veicular
CEG - Companhia Estadual de Gás
COMGÁS - Companhia de Gás de São Paulo
PSV - Válvula de Segurança de Pressão
CLP - Controlador Lógico Programável
PLC - Programmable Logic Controller
CEGÁS - Companhia de Gás do Ceará
ANP - Agência Nacional do Petróleo
VÁLVULA BREAKAWAY - Válvula de desengate rápido
SOFT STARTER - Partida suave
COPERGÁS - Companhia Pernambucana de Gás
IHM - Interface homem máquina
PSI - Pound per square inch
Bar - Unidade de pressão
Atm - Atmosfera
MPa - Mega pascal
NA - Normal aberto
NF - Normal fechado
AC - Corrente alternada
DC- Corrente continua
V - Volts
A - Amperes
CV - Cavalo - vapor
DIP - Dual In-Line Package ou pacote duplo em linha
Ppm - Partícula por milhão
RESET - Restabelecer
SUMÁRIO
PARTE 1 - REVISÃO BIBLIOGRAFICA ........................................................... 13
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 14
2 GÁS NATURAL VEICULAR ...................................................................... 16
2.1 Gás natural ............................................................................................ 16 2.2 Gás natural veicular (GNV) .................................................................... 17
3 COMPRESSORES ................................................................................... 18
3.1 Aspectos gerais ..................................................................................... 18 3.2 Classificação quanto ao princípio de concepção ................................... 18
3.3 Classificação quanto as aplicações ....................................................... 19 3.4 Principais componentes do compressor alternativo ............................... 20 3.4.1 Compressor alternativo em corte ........................................................... 26
3.5 Princípio de funcionamento ................................................................... 26
3.6 Ciclo de compressão ............................................................................. 27 3.7 Características das válvulas de compressão de gás ............................. 28 3.7.1 Componentes de uma válvula de compressão de gás .......................... 29 3.7.2 Válvula de admissão .............................................................................. 30 3.7.3 Válvula de descarga .............................................................................. 30
3.8 Anéis de vedação do pistão ................................................................... 31 3.8.1 Vida útil estimada para os anéis de vedação ......................................... 32
3.9 Dispositivo de selagem da haste do pistão ............................................ 32 3.10 Sistemas de lubrificação ........................................................................ 34 3.10.1 Objetivos da lubrificação ........................................................................ 35
3.11 Sistemas de arrefecimento .................................................................... 35
4 PAINEL ELÉTRICO .................................................................................. 37
4.1 Componentes básicos do painel elétrico ............................................... 37
5 INSTRUMENTOS ..................................................................................... 43
5.1 Instrumentos básicos de uma unidade de compressão ......................... 43
PARTE 2 - UNIDADE DE COMPRESSÃO DE GNV ........................................ 46
1 APRESENTAÇÃO ..................................................................................... 47
2 PARTES CONSTITUINTES DE UMA UNIDADE DE COMPRESSÃO...... 48
2.1 Equipamentos básicos de uma unidade de compressão ....................... 48
2.2 Processo de compressão ...................................................................... 51 2.3 Descrição do esquema elétrico .............................................................. 52
3 COMPRESSOR ALTERNATIVO MODELO PT 245 ................................. 54
3.1 Introdução .............................................................................................. 54 3.2 Dados do compressor ............................................................................ 54
3.3 Funcionamento ...................................................................................... 55 3.4 Sequência de partida ............................................................................. 56
3.5 Sequência normal de parada ................................................................. 57 3.6 Alarmes de parada e emergência .......................................................... 58
4 PLANO DE MANUTENÇÃO ...................................................................... 59
4.1 Manutenção corretiva ............................................................................ 59 4.2 Manutenção preventiva.......................................................................... 60
4.3 Manutenção preditiva............................................................................. 61 4.3.1 Ferramentas da manutenção preditiva .................................................. 62
4.3.1.1 Análises de vibrações ............................................................ 62
4.3.1.2 Termografia ............................................................................ 63
4.4 Plano de manutenção da unidade de compressão ................................ 64 4.4.1 Mensalmente ......................................................................................... 64
4.4.2 A cada 2500 horas ................................................................................. 64 4.4.3 A cada 5000 horas ................................................................................. 65 4.4.4 A cada 10000 horas ............................................................................... 66
4.5 Falhas, causas e soluções ..................................................................... 67
5 IMAGENS E DESCRIÇÕES ...................................................................... 70
6 CONCLUSÃO ........................................................................................... 76
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 77
ANEXO A - PAINEL ELÉTRICO ....................................................................... 83
ANEXO B - LEGENDA DOS COMPONENTES ESQUEMA ELÉTRICO .......... 84 ANEXO C - ESQUEMA ELÉTRICO ................................................................. 85 ANEXO D - COMPONENTES DO DISPENSER .............................................. 87
ANEXO E - LEGENDA DO FLUXOGRAMA DA UNIDADE DE COMPRESSÃO ..................................................................................... 88
ANEXO F - FLUXOGRAMA DA UNIDADE DE COMPRESSÃO ...................... 89
13
PARTE 1 - REVISÃO BIBLIOGRAFICA
14
1 INTRODUÇÃO
Apresentação
Com o aumento da demanda por combustível para o setor automobilístico,
o uso do gás natural surgiu como uma das soluções, pois uma matéria prima
encontrada em abundância e que era praticamente descartada na exploração do
petróleo, criou-se um novo seguimento na economia, o Gás Natural Veicular.
Esse seguimento só foi possível através das instalações de Unidades de
Compressão em postos de combustível, onde o gás natural é comprimido,
elevando sua pressão, assim, podendo ser usado como combustível.
Objetivos
O objetivo desta monografia é apresentar a unidade de compressão de
gás natural, demonstrando de formas objetivas seu funcionamento, seu
monitoramento e controle, para assim gerar um melhor conhecimento do
processo do surgimento de GNV, desde a chegada do gás natural na estação de
medição instaladas nos postos de combustíveis, o seu processo de compressão
na unidade compressora e sua distribuição.
Justificativa
Esse trabalho se justifica pela grande importância da tecnologia da
manutenção nos processos existentes atuantes na Unidade de compressão nas
áreas da mecânica, elétrica e instrumentação para a eficácia do seu
funcionamento.
Metodologia
A metodologia é a dissertativa, a partir de dados coletados no campo. O
material de pesquisa foi obtido a partir de manuais dos fabricantes, apostilas de
treinamento, livros específicos da área e sites específicos da internet.
15
Estrutura do trabalho
Parte 1 - Revisão bibliográfica
2º Capítulo: Aborda sobre a definição de gás natural, onde é encontrado,
suas propriedades, quando se iniciou o processo do gás natural no Brasil e as
definições do gás natural veicular (GNV), como também suas características.
3º Capítulo: Descreve uma das partes mais importantes para a
compressão do gás natural, que é o compressor. E também aborda seus
principais componentes.
4º Capítulo: Refere-se os componentes básicos encontrados em um
painel elétrico e suas definições.
5º Capítulo: Descreve os instrumentos básicos de uma unidade de
compressão e suas definições.
Parte 2 - Artigo científico
2º Capítulo: Aborda as principais partes constituintes de uma unidade de
compressão, como também suas descrições e o processo de compressão.
3º Capítulo: Especifica o compressor utilizado para o estudo de caso,
relatando seus dados, seu funcionamento e suas demais características.
4º Capítulo: Apresenta um plano de manutenção corretiva, preventiva e
preditiva de uma unidade de compressão, como também suas falhas, causas e
soluções.
5º Capítulo: Detalha imagens e descrições do compressor e de seus
componentes.
6º Capítulo: Conclusão desta monografia.
16
2 GÁS NATURAL VEICULAR
2.1 GÁS NATURAL
O gás natural é encontrado em formações rochosas subterrâneas ou em
reservatórios de hidrocarbonetos em camadas de carvão através de jazidas de
petróleo, por acumulações em rochas porosas, isoladas do exterior por rochas
impermeáveis, associadas ou não a depósitos petrolíferos. O gás natural é, por
definição, uma mistura de hidrocarbonetos leves de origem fóssil que, sob
temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso
(ALMEIDA, 2005).
A energia que as plantas naturalmente absorvem da luz do sol é
armazenada em forma de carbono em gás natural. É uma mistura de
hidrocarbonetos leves encontrada no subsolo, na qual o metano tem uma
participação superior a 70% em volume. A composição do gás natural pode
variar bastante dependendo de fatores relativos ao campo em que o gás é
produzido, processo de produção, condicionamento, processamento e
transporte. O gás natural é um combustível fóssil e uma fonte de energia não
renovável. (ANP)
Antes do gás natural poder ser utilizado como combustível, ele deve
passar por um tratamento para retirar impurezas, inclusive a água, para
satisfazer as especificações de um gás natural comercializável. São retirados
nesse processo de tratamento etano, hidrocarbonetos de peso molecular
superior, dióxido de carbono, hélio e nitrogênio.
A única mudança na composição do gás natural visando sua distribuição
e uso, ocorre pela exigência da adição de odorante. Esses odorantes são
compostos sulfonados, os mais utilizados nas indústrias são as misturas de
mercaptanas e o tetrahidrotiofeno (THT), tendo concentração dos odorantes de
aproximadamente na ordem de 5 a 6 gramas por milhão de metros cúbicos de
gás natural.
No Brasil a utilização do gás iniciou-se em 1828, com D. Pedro I
licenciando uma empresa para executar a iluminação das ruas da cidade do Rio
de Janeiro - RJ. Somente na década de 40 com a descoberta de gás na Bacia
de Candeias, na Bahia - BA, e para não o desperdiçar, queimando-o, iniciou-se
efetivamente o uso do gás natural no Brasil. Hoje os principais campos
17
produtores de gás do país estão localizados nos estados do Rio Grande do
Norte, Ceará, Alagoas, Sergipe, Bahia, Espirito Santo e Rio de Janeiro, esse
último tendo a bacia de Campos como seu maior produtor nacional. (ANP)
2.2 GÁS NATURAL VEICULAR (GNV)
O GNV é um combustível disponibilizado na forma gasosa que é a cada
dia mais utilizado em automóveis como alternativa a gasolina e ao etanol. Esse
gás tem um custo de compra menor que a gasolina e o etanol e também percorre
um maior trajeto em quilômetros em relação aos demais combustíveis,
comparando-se em termos de consumo entre o GNV e a gasolina, de 1:2 e do
GNV para o etanol de 1:3 em média aproximadamente. O GNV tem uma
combustão do tipo completa e o resultado da queima é a produção de dióxido de
carbono (CO2) e o vapor de água, sendo os dois componentes não tóxicos, o
que faz do gás natural uma energia ecológica e menos poluente. (GASNET)
Como combustível é utilizado em motores de automóveis, substituindo a
gasolina e o etanol. Pesquisas apontam que, nos estados de São Paulo e Rio de
Janeiro, a economia gerada com o consumo de GNV pode ser superior a 50%,
em relação à gasolina. Na região Sudeste, a diferença é de 50%. Esse número
varia de 45% a 48% nas demais regiões do País. No caso do etanol, a
competitividade do GNV por quilômetro rodado varia de 45% no Centro-Oeste a
48% no Sudeste e no Nordeste. (NEOGAS)
Após passar por tratamento, o gás natural é fornecido pelas companhias
de fornecimento do gás (CEG, Petrobras, CEGÁS, COMGÁS, COPERGÁS,
entre outras) através dos gasodutos que chegam a estação de medição. O gás
natural após passar pela estação de medição chega a unidade de compressora
instalada no posto em pressões que variam entre 2 a 12 bar, que é responsável
pela compressão, aumentando a pressão do gás natural e transformando-o em
GNV; estocando e por fim chegando até o distribuidor para ser comercializado
em 215,7 bar, equivalente a 220Kgf/cm², 21,57 Mpa ou 3129 PSI, pressão esta
regulamentada pela ANP (ANP).
18
3 COMPRESSORES
3.1 ASPECTOS GERAIS
Compressores são máquinas utilizadas para proporcionar a elevação da
pressão de um gás ou escoamento gasoso. Nos processos industriais, a
elevação de pressão requerida pode variar desde cerca de 1,0 atm até centenas
de milhares de atmosferas.
Há quem utilize ainda a denominação “sopradores” para designar as
máquinas que operam com elevação de pressão muito pequena, porém superior
aos limites usuais dos ventiladores.
Tais máquinas possuem características de funcionamento típicas dos
compressores, mas incorporam simplificações de projetos compatíveis com a
sua utilização.
3.2 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PRINCÍPIO DE CONCEPÇÃO
Conforme diz Paulo Sérgio B. Rodrigues em seu livro “Compressores
Industriais”, são dois os princípios conceptivos em que se baseiam os
compressores: Volumétrico e Dinâmico.
Nos compressores volumétricos, a elevação de pressão é conseguida
através da redução do volume ocupado pelo gás. Na operação dessas máquinas
podem ser identificadas diversas fases, que constituem o ciclo de
funcionamento: inicialmente, certa quantidade de gás é admitida no interior de
uma câmara de compressão, que então é cerrada e sofre redução de volume.
Finalmente, a câmara é aberta e o gás liberado para consumo. Trata-se, pois,
de um processo intermitente, no qual a compressão propriamente dita é efetuada
em sistema fechado, isto é, sem qualquer contato com a sucção e a descarga.
Já os compressores dinâmicos possuem dois órgãos principais: impelidor
e difusor. O impelidor é um órgão rotativo munido de pás que transfere ao fluido
a energia recebida de um acionador. Essa transferência de energia se faz em
parte na forma cinética e em outra parte na forma de entalpia. Posteriormente, o
escoamento estabelecido no impelidor é recebido por um órgão fixo denominado
difusor, cuja função é promover a transformação da energia cinética do fluido em
entalpia, com consequente ganho de pressão.
19
3.3 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AS APLICAÇÕES
As características físicas dos compressores podem variar profundamente
em função dos tipos de aplicações a que se destinam. Dessa forma, convém
distinguir pelo menos as seguintes categorias de serviços:
a) Compressores para serviço de vácuo
Os compressores para serviço de vácuo são máquinas que trabalham em
condições bem peculiares. A pressão de sucção é sub-atmosférica, a pressão
de descarga é quase sempre atmosférica e o fluido de trabalho normalmente é
o ar. Face à anormalidade dessas condições de serviço, foi desenvolvida uma
tecnologia toda própria.
b) Compressores de ar para serviços industriais
Os compressores de ar para sistemas industriais destinam-se às centrais
encarregadas do suprimento de ar em unidades industriais. Embora possam
chegar a serem máquinas de grande porte e custo aquisitivo e operacional
elevados, são oferecidos em padrões básicos pelos fabricantes.
c) Compressores de refrigeração
Os compressores de refrigeração são máquinas desenvolvidas por certos
fabricantes com vistas a essa aplicação. Operam com fluidos bastante
específicos e em condições de sucção e descarga pouco variáveis,
possibilitando a produção em série e até mesmo o fornecimento incluindo todos
os demais equipamentos do sistema de refrigeração.
d) Compressores de ar para serviços ordinários
Os compressores de ar para serviços ordinários são fabricados em série,
visando baixo custo inicial. Destinam-se normalmente a serviços de jateamento,
limpeza, pintura, acionamento de pequenas máquinas pneumáticas, etc.
20
e) Compressores de gás ou de processo
Os compressores de gás ou de processo podem ser requeridos para as
mais variadas condições de operação, de modo que toda a sua sistemática de
especificação, projeto, operação, manutenção, entre outros, dependam
totalmente e fundamentalmente da aplicação de gás. Incluem-se nessa categoria
certos sistemas de compressão de ar com características anormais. Trata-se de
uma máquina de enorme vazão e potência, que exige uma concepção análoga.
(CORDEIRO, 2010)
3.4 PRINCIPAIS COMPONENTES DO COMPRESSOR ALTERNATIVO
a) Virabrequim O virabrequim (figura 1) é o eixo central do compressor, feito de materiais
nobres, pois exige extrema combinação entre dureza e ductibilidade para a
realização de suas tarefas, pois, em termos qualitativos, as cargas em um
virabrequim resultam em tensões devido à flexão, torção e cisalhamento em todo
seu comprimento.
O virabrequim possui alguns contrapesos para manter o eixo balanceado
e é vazado internamente para permitir a lubrificação nos seus mancais de apoio
e das bielas. (SILVA, 2009)
Figura 1 - Virabrequim
(FONTE: TKJ Compressor)
21
b) Biela
A biela do compressor é o componente responsável por transmitir a força
recebida do virabrequim e repassar a cruzeta. Geralmente, é feita de aço forjado,
assumindo determinadas formas e tamanhos diferentes conforme o tipo atuação.
Na figura 2 é mostrado o pé da biela que fica fixada a cruzeta por meio de
um pino que permite à peça oscilar lateralmente. Já a cabeça da biela, fica
conectada ao virabrequim, recebendo um movimento circular. O lubrificante
sobre pressão é conduzido da cabeça da biela para a sua bucha, através de um
canal de lubrificação usinado no seu corpo.
As buchas da biela são similares aos casquilhos, e, em muitos casos, são
montados sobre pressão, e, posteriormente, o diâmetro interno é usado para
ajustar a folga recomendada. O material utilizado na maioria dos casos é o
bronze. (SILVA, 2009)
c) Casquilhos
São construídos bipartidos na horizontal e fabricados em aço-carbono ou
ferro fundido, com a camada de revestimento em babbitt na superfície do
diâmetro interno.
O casquilho do pé da biela possui ainda um rasgo na parte central com a
finalidade de distribuir uniformemente o fluxo de lubrificante em toda a sua
extensão circunferencial. (SILVA, 2009)
Figura 2 - Biela
(FONTE: Ariel Corp)
22
d) Cruzeta
É o componente que faz a ligação entre biela e a haste transformando o
movimento rotativo em retilíneo guiando o movimento do pistão. As cruzetas são
construídas com materiais de alta resistência mecânica, devido aos elevados
esforços a que são submetidas durante a operação do compressor. Em geral,
ela é fabricada em ferro fundido cinzento, mas, em alguns projetos, o aço
carbono fundido também é utilizado. As pistas das cruzetas podem ser
substituíveis, e, em muitos casos, são revestidas com babbitt (ligas de estanho
e chumbo). (SILVA, 2009)
Normalmente emprega-se uma bucha de bronze evitando um desgaste
da cruzeta com o pino. A lubrificação das cruzetas vem da bomba óleo que
percorre um canal no virabrequim, passando pela biela e chegando até a cruzeta,
onde será distribuído pelos seus canais até retornar ao cárter, conforme mostra
a figura 3.
O pino da cruzeta é construído em aço carbono e passa por um
tratamento térmico para um endurecimento superficial adicional. Normalmente,
é cônico nas duas extremidades e é mantido no lugar através de placas de
fixação. Em alguns projetos eles são livres para girar, e é mantido no lugar por
anéis - travas. Esses pinos são chamados de pinos flutuantes e tem função de
facilitar a sua lubrificação.
Figura 3 - Cruzeta
(FONTE: Ariel Corp)
23
e) Haste de pistão
É o prolongamento do pistão que se conecta a cruzeta para transmitir um
movimento retilíneo ao pistão, demonstrado na figura 4. É construída para uma
determinada aplicação, em que devem ser consideradas as seguintes
características:
- Pressão e temperatura de operação
- Razão de compressão
- Corrosividade do gás
- Capacidade de carga dinâmica
- Curso do pistão
- Rotação do compressor
O material para a construção da haste do pistão deve atender aos
requisitos de comprimento, diâmetro, dureza, revestimento e acabamento
superficial. O revestimento aumenta a resistência mecânica e a corrosão da
superfície, além de permitir um acabamento superficial com baixa rugosidade.
(SILVA, 2009)
f) Pistão
O pistão do compressor é uma peça que fica localizada no interior dos
cilindros, na verdade cada cilindro possui um pistão, que tem a finalidade de
comprimir o fluído. (SILVA, 2009)
Figura 4 - Haste do pistão
(FONTE: Autoral)
24
Este componente, mostrado na figura 5, que na maioria das vezes é
fundido em ligas leves se movimenta retilineamente em dois sentidos, e tem por
principal função receber, em toda sua área superior, a compressão.
g) Válvulas
As válvulas (figura 6) são os componentes que tem a finalidade de deixar
o fluído ser succionado ou descarregado em apenas uma direção e sentido
durante o ciclo de compressão. A abertura e o fechamento ocorrem
automaticamente pelo diferencial de pressão a que são submetidas. (SILVA,
2009)
Figura 5 - Pistão do compressor
(FONTE: Ariel Corp)
Figura 6 - Válvula
(FONTE: Hoerbiger)
25
h) Vasos de pressão
De acordo com a Norma Regulamentadora nº 13 (NR-13), vasos de
pressão (Figura 7) são equipamentos destinados a conter fluidos sobre pressão
interna ou externa e que foram projetados conforme a American Society Of
Mechanic Engineers – ASME seção VIII.
Nos compressores alternativos de grande porte, são instalados vasos
separadores de condensado e vasos de amortecedores de pulsação da pressão.
Os vasos separadores de condensado têm a função de retirar a
condensação do gás ao ser comprimido e resfriado, pois o gás pode condensar
as frações de maior peso molecular. Essa condensação ocorre mais
frequentemente no interior das tubulações de admissão nos cilindros durante o
processo de admissão e na saída dos resfriadores.
Os vasos de amortecedores de pulsação da pressão têm a função de
diminuir a pulsação criada a partir do ciclo de compressão. O fluxo de gás na
admissão e descarga do compressor apresenta elevados níveis de pulsação de
vazão e, consequentemente gera uma vibração. Essas vibrações, quando
elevadas, podem gerar falhas prematuras no sistema de compressão. (SILVA,
2009)
Figura 7 - Vasos de pressão
(FONTE: Engetank)
26
3.4.1 Compressor alternativo em corte
A figura 8 demonstra os componentes descritos no item 3.4 em um
compressor alternativo de pistão de dois estágios em corte para uma melhor
visualização dos componentes e seus posicionamentos.
Figura 8 - Compressor em corte
(FONTE: Havayar)
3.5 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Esse tipo de máquina possui um sistema virabrequim-biela para
converter o movimento rotativo de um eixo no movimento translacional de um
pistão, como mostra a figura 9.
Figura 9 - Sistema virabrequim x biela
(FONTE: FEMEC)
27
A biela tem a exclusiva função de inverter o sentido de movimento, pois
ligada a cruzeta através de um pino a biela desloca-se ligada ao virabrequim,
preso com uma capa entre bronzinas.
Dessa maneira, a cada rotação do acionador, o pistão efetua um percurso
de compressão na direção do cabeçote e de expansão no sentido contrário,
estabelecendo um ciclo de compressão. O funcionamento de um compressor
alternativo está intimamente associado ao comportamento das válvulas de
sucção e descarga. (CORDEIRO, 2010)
3.6 CICLO DE COMPRESSÃO
O ciclo de compressão é composto por 4 etapas, detalhadas na figura 10,
que são: admissão, compressão, descarga e expansão. Na etapa de admissão
(4-1) o pistão se movimenta em sentido contrário ao cabeçote (elemento onde
normalmente fica alojada as válvulas de sucção e descarga), fazendo com que
haja uma tendência de depressão no interior do cilindro que propicia abertura da
válvula de sucção para o gás, então, ser aspirado.
Figura 10 - Ciclo de compressão
(FONTE: MSPC Engenharia)
28
Ao inverter-se o sentido de movimentação do pistão, a válvula de sucção
se fecha e o gás é comprimido até que a pressão do cilindro seja suficiente para
promover abertura da válvula de descarga. Isso caracteriza a etapa de
compressão (1-2). Quando a válvula de descarga se abre, a movimentação do
pistão faz com que o gás seja expulso do interior do cilindro.
Essa situação corresponde à etapa de descarga (2-3) e dura até que o
pistão encerre o seu movimento no sentido do cabeçote. Essa etapa, entre duas
válvulas estão bloqueadas e o pistão se movimenta em sentido inverso ao do
cabeçote, se denomina etapa de expansão (3-4), e precede a etapa de admissão
de um novo ciclo. Com isso, temos as etapas do ciclo de funcionamento do
compressor mostradas na figura 10.
Ocorre, porém, que nem todo gás anteriormente comprimido é expulso do
cilindro. A existência de um espaço morto, ou volume morto, compreendido entre
o cabeçote e o pistão no final do deslocamento desse, faz com que a pressão no
interior do cilindro não caia instantaneamente quando se inicia o curso de
retorno. Nesse momento, a válvula de descarga se fecha, mas a admissão só
abrirá quando a pressão interna cair o suficiente para ocorrer a abertura,
permitindo a passagem do gás.
Podemos concluir então que, devido funcionamento automático, das
válvulas, o compressor alternativo aspira e descarrega o gás respectivamente
em pressões instantaneamente reinantes na tubulação de sucção e na tubulação
de descarga. (CORDEIRO, 2010)
3.7 CARACTERÍSTICAS DAS VÁLVULAS DE COMPRESSÃO DE GÁS
Estes tipos de válvulas, normalmente são utilizadas em compressores de
gás ou de processo, possuem dois elementos móveis denominado obturador ou
disco e mola e dois componentes fixos denominado sede e guarda disco. Elas
são utilizadas em compressores para serviços industriais e processos.
As válvulas são os componentes mais delicados devido à sua influência
na eficiência volumétrica e confiabilidade operacional do compressor. Suas
qualidades mais importantes são a seguir enunciadas (RODRIGUES, 1991):
29
a) Devem ter uma abertura suficientemente grande para promover o rápido
escoamento do gás, impondo-lhe pequena perda de carga, mas ao
mesmo tempo não podem ocupar grandes áreas do cilindro, nem exige
espaço morto, muito grande.
b) Devem apresentar à máxima estanqueidade, quando fechadas.
c) Devem ter alta resistência mecânica, tanto esforços contrachoques e o
desgaste superficial.
d) Devem apresentar absoluta resistência à corrosão.
3.7.1 Componentes de uma válvula de compressão de gás
Os componentes de uma válvula são divididos em: Sede, obturador ou
disco, molas e guarda disco. Conforme mostra a figura 11.
a) A sede é a parte da válvula na qual o disco se apoia para efetuar o
bloqueio do gás: o encosto é um elemento estrutural cuja finalidade é limitar o
uso do obturador na condição de abertura completa da válvula.
b) Obturador ou disco é o elemento de vedação da válvula, cujas
faces são submetidas às pressões internas e externas ao cilindro.
Figura 11 - Válvula
(FONTE: KB Delta)
30
c) Guarda disco é um limitador de percurso do elemento de vedação,
onde ficam alojadas as molas.
d) A mola cumpre uma função reguladora no movimento do obturador,
atenuando os choques na abertura e fechamento da válvula, graças à resistência
gradual que oferece a contração. Além disso, garantem o fechamento da válvula
tão longo cesse o escoamento.
As válvulas de admissão e descarga são de fundamental importância para
a maximização da capacidade volumétrica do compressor e manter o consumo
de energia otimizado.
3.7.2 Válvula de admissão
A válvula de admissão abre para a passagem do gás, em geral, em baixa
temperatura, pois este é fornecido para o primeiro estágio, em muitas aplicações,
em torno de 32°C, enquanto na entrada dos demais estágios ele é normalmente
admitido com temperatura em torno de 45°C, após resfriamento. Isto faz com
que o elemento de vedação seja refrigerado. Adicionalmente, o elemento de
vedação da válvula de admissão permanece maior parte do curso do pistão na
posição aberta, permitindo que este troque calor com o gás fresco admitido.
3.7.3 Válvula de descarga
A válvula de descarga abre para a passagem de gás em alta pressão e
temperaturas elevadas, normalmente na ordem de até 150°C, dependendo das
características do gás e da razão de compressão utilizada no estágio. Isto faz
com que a quantidade de calor transferido para o elemento de vedação da
válvula de descarga seja maior. A sua refrigeração ocorre somente durante o
tempo em que a válvula se encontra fechada, trocando calor com o gás fresco
admitido e a sede.
31
3.8 ANÉIS DE VEDAÇÃO DO PISTÃO
A vedação do pistão tem a função de evitar que o gás, ao ser comprimido,
vaze através das folgas existentes entre o pistão e o cilindro, do lado de maior
pressão para o lado de pressão menor. Os anéis de vedação do pistão, também
chamados de anéis de compressão, são assim designados por serem os únicos
responsáveis em promover esta vedação. (SILVA, 2009)
Anéis de vedação são embutidos em rebaixos existentes na superfície
lateral do pistão, evitando assim o contato direto com a superfície do cilindro.
Esses anéis são confeccionados com diâmetro externo ligeiramente superior ao
diâmetro interno do cilindro para que possam trabalhar sobre certa compressão,
garantindo assim a vedação e se ajustando aos naturais desgastes.
Possui uma pequena fenda que permite a expansão durante a montagem,
conforme é mostrada na figura 12. O número de anéis por pistão depende dos
níveis de pressão de trabalho. Na maioria dos casos utilizam-se três anéis, mas
esse número pode ser muito superior nas aplicações em pressões mais
elevadas.
Figura 12 - Anéis de vedação
(FONTE: Selco)
32
3.8.1 Vida útil estimada para os anéis de vedação
Alguns fabricantes de anéis de vedação esperam uma vida útil mínima de
4000 horas, sendo que na maioria das aplicações, a sua vida tem ultrapassado
em muito este valor. A vida útil dos anéis de vedação depende muito dos
seguintes fatores:
a) Nível de limpeza do gás, presença de partículas sólidas.
b) Nível de lubrificação e rugosidade da superfície interna do cilindro.
c) Velocidade média do pistão.
d) Presença de condensado no gás.
e) Temperatura do gás.
3.9 DISPOSITIVO DE SELAGEM DA HASTE DO PISTÃO
Dispositivos de selagem são utilizados para impedir o vazamento dos
fluidos no contato entre a haste, que é móvel, e a caixa de gaxetas que é fixa,
evitando que o fluido siga para o cárter.
A caixa de gaxetas, conforme a figura 13, tem a função de promover as
condições adequadas para o funcionamento das gaxetas. Além de conter as
faces de vedação lateral, as caixas de gaxetas proporcionam, quando
necessário, a instalação do sistema de lubrificação. (SILVA, 2009)
Figura 13 - Caixa de gaxetas
(FONTE: Hoerbiger)
33
O principal componente de vedação da haste do pistão são as gaxetas,
que na maioria das vezes é constituída de politetrafluoretileno (PTFE). A
geometria das gaxetas é projetada de forma que atenda aos seguintes requisitos:
a) Manter-se permanentemente ajustadas à haste, evitando
vazamentos.
b) Impedir que haja vazamento entra a caixa de gaxetas e a gaxeta.
c) Acompanhar o movimento lateral da haste num plano perpendicular
ao seu eixo.
Cada elemento de selagem, para fins industriais ou processo, é
normalmente formado por um par de anéis tripartido de modo a permitir o
deslocamento radial. Em geral, cada par é composto por um anel com partições
radiais e outro que possui partições tangenciais, como indicados na figura 14.
Para que todos os segmentos das gaxetas permaneças na mesma posição, o
seu diâmetro externo é circulado por uma mola sob tração, que, além disto,
assegura uma leve pressão da superfície interna das gaxetas contra a superfície
da haste. (SILVA, 2009)
Figura 14 - Gaxetas
(FONTE: Tryceco)
34
3.10 SISTEMAS DE LUBRIFICAÇÃO
Os compressores alternativos de compressão de gás possuem dois
sistemas de lubrificação conforme recomendação do API Standard 618: a
lubrificação primária e a lubrificação secundária.
Na lubrificação primária são lubrificados os mancais dos elementos de
acionamento, isto é, eixo, bielas, cruzetas e rolamentos. A lubrificação
secundária lubrifica os interiores das câmaras de compressão, ou seja, lubrifica
os anéis de compressão, as gaxetas (anéis de selagem) e as válvulas de sucção
e descarga dando maior vida útil aos componentes do compressor.
Na lubrificação primária, normalmente, emprega-se uma bomba hidráulica
ou rotativa (bomba principal) que aspira o óleo do fundo do cárter (carcaça) que
passa pelo sistema de refrigeração antes de chegar ao filtro, esse garante que o
óleo chegue aos mancais filtrado para irrigar o sistema com óleo limpo,
refrigerado e com certa pressão de trabalho. O óleo passa por canais dentro do
eixo chegando até as bielas lubrificando os casquilhos (mancais de
deslizamento), daí segue para as cruzetas através das bielas. Por fim óleo
escorre de volta para o cárter.
Segundo Napoleão F. Silva em seu livro “Compressores alternativos
industrial” a lubrificação secundária, também chamada de lubrificação forçada, é
considerada um sistema hidráulico de baixa pressão, pois a pressão de óleo não
supera 10 bar para a maioria dos projetos. Na lubrificação secundária é utilizada
uma bomba auxiliar, suprindo independentemente cada câmara de compressão
com uma certa quantidade de óleo que é dosada através de gotejo na ordem de
algumas gotas por minuto. Esse óleo não retorna e segue junto ao gás
comprimido, sendo retirado sua maior parte através de purgadores.
35
3.10.1 Objetivos da lubrificação
São muitos os objetivos da lubrificação, e depende essencialmente de
cada aplicação, mas podem-se relacionar aqueles que sempre estarão
presentes nos compressores alternativos e na maioria das aplicações industriais.
a) Reduzir o coeficiente do atrito.
b) Controlar a temperatura.
c) Minimizar o desgaste.
d) Evitar a corrosão.
e) Remover os depósitos formados.
f) Auxiliar na vedação.
3.11 SISTEMAS DE ARREFECIMENTO
A compressão do gás resulta inevitavelmente na geração de calor, devido
ao atrito entre os diversos componentes mecânicos do compressor que estão
em movimento relativo e prelo efeito termodinâmico da sua compressão.
O arrefecimento é necessário para maximizar o desempenho e vida útil
do compressor, e, em certos casos, minimizar os impactos ambientais de sua
utilização, melhorando as características abaixo relacionadas:
a) Aumentar a capacidade de refrigeração e vida útil do óleo
lubrificante do cárter.
b) Aumentar a vida útil das vedações do pistão, válvulas e
engaxetamento da haste.
c) Permitir maior tensão mecânica para os materiais utilizados.
d) Uniformizar a temperatura dos cilindros, minimizando as tensões
devido ao gradiente de temperatura.
e) Reduzir o trabalho de compressão.
Para fazer o arrefecimento da unidade compressora são utilizados
ventiladores, como indicado na figura 15, que força a passagem de ar nos
trocadores de calor entre os estágios de compressão, pois como durante a
compressão do gás sua temperatura se eleva é necessário utilizar trocadores de
36
calor para que a temperatura abaixe para seguir para o estágio seguinte, este
mesmo sistema também faz o arrefecimento dos periféricos da unidade
compressora através da troca do ar ambiente.
É muito importante para o bom funcionamento do compressor que os
trocadores de calor estejam sempre limpos, para tanto semanalmente deverá ser
injetado ar comprimido preferencialmente com o compressor em funcionamento
para poder eliminar todo o pó ou qualquer outro material que possa aderir as
chapas dissipadoras do trocador de calor.
Figura 15 - Ventilador
(FONTE: Autoral)
37
4 PAINEL ELÉTRICO
Para demonstrarmos os equipamentos que são utilizados para controlar
os parâmetros de funcionamento e alimentação dos sistemas de potência da
unidade compressora serão apresentados os componentes básicos do painel
elétrico.
Os componentes elétricos que serão descritos abaixo podem ser
visualizados de maneira distribuída em um típico painel elétrico de uma unidade
de compressão de GNV no anexo A.
4.1 COMPONENTES BÁSICOS DO PAINEL ELÉTRICO
a) Disjuntor
Os disjuntores são equipamentos destinados a interrupção e ao
reestabelecimento das correntes elétricas num determinado ponto do circuito.
A função principal de um disjuntor é interromper as correntes de defeito
de um determinado circuito durante o menor espaço de tempo possível. Porém,
os disjuntores são também solicitados a interromper correntes de circuitos
operando a plena carga e em vazio, e a energizar os mesmos circuitos em
condições de operação normal ou em falta. (FILHO, 2005)
b) Fusíveis
São componentes de circuito de alimentação que têm como função a
proteção contra curto circuito. Além de protegerem as linhas alimentadoras,
protegem os próprios dispositivos de comando em caso de um curto circuito
interno, atuando também como limitadores das correntes de curto circuito. Sua
operação se baseia em um elemento fusível devidamente projetado que abre o
circuito, interrompendo-o na ocorrência de uma falha.
O “elemento fusível” é basicamente um fio ou uma lâmina, geralmente de
cobre, prata, estanho, chumbo ou liga alocado no interior do corpo do fusível, em
geral, de porcelana e hermeticamente fechado. (FRANCHI, 2014)
38
c) Relé
O relé é um dispositivo eletromecânico, com inúmeras aplicações
possíveis em comutação de contatos elétricos, servindo para ligar ou desligar
dispositivos.
É normal o relé estar ligado a dois circuitos elétricos. No caso do Relé
eletromecânico, a comutação é realizada alimentando-se a bobina do mesmo.
Quando uma corrente originada no primeiro circuito passa pela bobina, um
campo eletromagnético é gerado, acionando o relé e possibilitando o
funcionamento do segundo circuito.
Sendo assim, uma das aplicações do relé é usar baixas correntes para o
comando no primeiro circuito, protegendo o operador das possíveis altas
correntes que irão circular no segundo circuito.
d) Contatoras
São elementos principais de comandos eletromecânicos, que permitem o
controle de elevadas correntes por meio de um circuito de baixa corrente. O
contator é caracterizado como uma chave não manual, eletromagnética, com
uma única posição de repouso, capaz de estabelecer, conduzir e interromper
correntes em condições normais do circuito. É constituído de uma bobina que,
quando é alimentada, cria um campo magnético no núcleo fixo que atrai o núcleo
móvel que fecha o circuito. Cessando a alimentação da bobina é interrompido o
campo magnético, provocando o retorno do núcleo por molas. (FRANCHI, 2014)
e) Barreira intrínseca
Barreira de segurança intrínseca é desenvolvida para operar com sinais
analógicos provenientes de: transmissores de corrente, conversores ou
posicionadores eletropneumáticos. Possui um conjunto de interruptores DIP
(pacote duplo em linha) que tem como finalidade, alterar o modo de operação,
para que os diferentes tipos de equipamentos de campo possam ser conectados,
como também evita a formação de arco voltaico em contatos, e mantém uma
baixa tensão. (SENSE)
39
f) Chave seccionadora
Para intervir com toda a segurança nas instalações, ou nas máquinas e
nos equipamentos elétricos, é necessário dispor de meios para isolar
eletricamente os circuitos de potência e de comando da alimentação geral. O
seccionamento consiste em isolar eletricamente uma instalação da rede que a
alimenta, de acordo com os critérios de segurança definidos pelas normas.
(FRANCHI, 2014)
Uma chave seccionadora é um interruptor de desativação que tem a
capacidade e interromper a energia para um circuito elétrico ou a um grupo de
circuitos elétricos. As chaves seccionadoras, também chamadas de interruptores
de desconexão, são usadas em uma grande variedade de configurações, e são
empregadas como dispositivos de segurança que bloqueiam a energia dos
circuitos para que as pessoas possam trabalhar com eles de forma segura.
Os dispositivos de segurança elétricos são tão úteis quanto a sua
manutenção e os procedimentos de segurança em torno, e um interruptor de
desativação deve ser utilizado apropriadamente, a fim de ser eficaz.
(MANUTENÇÃO E SUPRIMENTOS)
g) CLP
Controlador Lógico Programável (CLP) ou do inglês PLC (Programmable
Logic Controller) é um dos controladores mais utilizados na indústria. De acordo
com a definição da NEMA (National Electrical Manufacturers Association), é: “Um
equipamento eletrônico que funciona digitalmente e que utiliza uma memória
programável para o armazenamento interno de instruções para implementar
funções especificas, tais como lógica, sequenciamento, registro e controle de
tempos, contatores e operações aritméticas para controlar, através de módulos
de entrada/saída digitais (LIGA/DESLIGA) ou analógicos (1-5 Vcc, 4-20 mA etc.),
vários tipos de máquinas ou processo”.
Em outras palavras, controlador lógico programável pode ser visto como
um equipamento eletrônico de processamento que possui uma interface
amigável com o usuário que tem como função executar controle de vários tipos
e níveis de complexidade. (FRANCHI, 2010)
40
h) Ventoinha
É um equipamento utilizado no arrefecimento de diversos tipos
de equipamentos eletroeletrônicos com o objetivo de evitar a sobre carga de
calor que estes componentes geram.
As ventoinhas, em alguns casos vem em conjunto de um dissipador de
calor (ventoinha para processadores) e tem como principal função resfriar os
componentes internos de um painel.
i) Borneiras
Peça metálica, com ou sem revestimento, onde passa e se fixa um fio ou
ligam-se, mecanicamente, dois ou mais componentes elétricos.
j) Transformador
Os transformadores têm princípio básico de funcionamento conhecido
como indução eletromagnética: quando um circuito é submetido a um campo
magnético variável, aparece nele uma corrente elétrica cuja intensidade é
proporcional às variações do fluxo magnético.
Os transformadores, na sua forma mais simples, consistem de dois
enrolamentos de fio (o primário e o secundário), que geralmente envolvem os
braços de um quadro metálico (o núcleo). Quando uma corrente alternada é
aplicada ao primário produz um campo magnético proporcional à intensidade
dessa corrente e ao número de espiras do enrolamento (número de voltas do fio
em torno do braço metálico).
Através do metal, o fluxo magnético quase não encontra resistência e,
assim, concentra-se no núcleo, em grande parte, e chega ao enrolamento
secundário com um mínimo de perdas. Ocorre, então, a indução
eletromagnética: no secundário surge uma corrente elétrica, que varia de acordo
com a corrente do primário e com a razão entre os números de espiras dos dois
enrolamentos. (SIGMA)
41
k) Fonte
As fontes de alimentação servem para fornecer energia elétrica,
transformando a corrente alternada da rede pública em corrente contínua.
Estabilizam a tensão, ou seja, mesmo que a tensão da rede pública varie, a
fornecida pela fonte de alimentação é mantida aproximadamente constante.
O tipo mais comum de fonte de alimentação é a que converte a tensão
alternada da rede de energia de 110/220V em baixas tensões contínuas na
faixa de 3 a 60V. (BRAGA, 2013)
l) Soft starter
A chave de partida soft starter (figura 16) é destinada ao comando de
motores de corrente contínua e alternada, assegurando a aceleração e
desaceleração progressivas e permitindo uma adaptação da velocidade às
condições de operação. (FRANCHI, 2014)
O funcionamento de um soft starter, se dá através de uma ponte
tiristorizada (componentes semicondutores), que fazem o chaveamento da
tensão para que ela possa ser disponibilizada para o motor de forma crescente,
ou seja, irá aumentar gradativamente, garantindo uma partida suave e sem a
Figura 16 - Soft starter
(FONTE: Weg)
42
presença da corrente de pico. Este chaveamento feito pela ponte é controlado
através do sistema de controle e disparo, que é um módulo onde é possível
realizar as programações desejadas por meio de parâmetros, que são
identificados um a um pelo fabricante e disponibilizadas em um manual.
A soft-starter controla a tensão sobre o motor através do circuito de
potência, constituído por seis semicondutores, variando o ângulo de disparo dos
mesmos e consequentemente variando a tensão eficaz aplicada ao motor.
Assim, pode-se controlar a corrente de partida do motor, proporcionando uma
"partida suave" (soft start em inglês), e não provocar quedas de tensão
elétrica bruscas na rede de alimentação, como ocorre em partidas diretas.
Os soft starters apresentam funções programáveis que permitem
configurar o sistema de acionamento de acordo com as necessidades do
usuário. O comando dos tiristores é feito por um microprocessador que fornece
as seguintes funções:
a) Controle de rampas de aceleração e desaceleração.
b) Limitação de corrente ajustável.
c) Conjugado na partida.
d) Frenagem por injeção de corrente continua.
e) Proteção do acionamento por sobrecarga.
f) Proteção do motor contra aquecimentos devido a sobrecargas ou
a partida demasiadamente frequente.
g) Detecção de desequilíbrio ou falta de fases e de defeitos nos
tiristores.
43
5 INSTRUMENTOS
“Instrumentação é qualquer dispositivo (instrumento), ou conjunto de
dispositivos, utilizado com a finalidade de se medir, indicar, registrar ou controlar
as variáveis de um processo”. (STARLING, 2003)
Existem instrumentos específicos para medição, indicação, para registro
e para controle de uma variável de processo. Serão apresentadas neste tópico
os principais instrumentos indicados para a unidade de compressão de GNV.
5.1 INSTRUMENTOS BÁSICOS DE UMA UNIDADE DE COMPRESSÃO
a) Manômetro
São dispositivos utilizados para indicação local de pressão. Eles podem
ser analógicos ou digitais, mas na unidade compressora são utilizados,
geralmente, os manômetros analógicos. O manômetro analógico possui uma
escala fixa e um ponteiro móvel. A melhor precisão do manômetro é na faixa
central tipicamente entre 25% e 75% do fundo da escala de indicação.
Nas unidades de compressão eles são utilizados na estação de medição
para verificar a pressão fornecida pela distribuidora, geralmente nas faixas de
medição de 0 a 10 ou de 0 a 20 bar. São utilizadas na unidade compressora para
indicar as pressões de entrada (de 0 a 10 ou de 0 a 20 bar) e dos estágios de
compressão, que geralmente tem inúmeras faixas de medição que variam do 0
a 400 bar devido as pressões de trabalho dos estágios variarem de 10 a 250 bar,
sendo esses manômetros instalados, geralmente, numa caixa de instrumentos.
Por fim, também é utilizado um manômetro de 0 a 400 bar no distribuidor para
indicar a pressão de abastecimento.
b) Termômetro
São dispositivos utilizados para medição da temperatura. Eles são
utilizados na unidade compressora, geralmente, em cada estágio de compressão
na faixa de medição de 0 a 200ºC. Para a temperatura de armazenamento,
geralmente, utiliza-se a faixa de 0 a 100ºC. Os termômetros, normalmente, são
instalados na caixa de instrumentos da unidade compressora.
44
c) Transmissor de temperatura
São dispositivos utilizados nas mais variadas aplicações na indústria para
indicação ou controle da temperatura e são constituídos por circuitos eletrônicos
que converte o sinal de entrada proveniente de termorresistência, termopares ou
sensores mV com circuitos eletrônicos internos como processadores e
conversores digitais. (ALUTAL)
Ao receberem um sinal proveniente de termorresistências, termopares ou
sensor-mV são capazes de processá-lo em um sinal analógico (4~20 mA ou
0~10 Vcc) totalmente linear e proporcional a temperatura que serão enviados ao
CLP para leitura.
Em uma unidade compressora são utilizados, geralmente, transmissores
de temperatura do tipo PT100 ou PT1000 pois a faixa de temperatura de trabalho
na unidade compressora varia, normalmente, entre 20º a 160ºC. Eles são
instalados, normalmente, nas tubulações de descarga dos estágios de
compressão.
d) Transdutor de pressão
São dispositivos que convertem os valores de pressão em grandezas
elétricas que são usadas, local ou remotamente, para leitura e/ou controle de
processos. Normalmente são utilizados na unidade compressora transdutores
de pressão com três tipos de saída elétrica: milivolt, tensão amplificada e 4-20
mA. Os transdutores de pressão, geralmente, estão instalados na caixa de
instrumentos da unidade compressora, sendo utilizados para medir a pressão de
entrada, as pressões dos estágios de compressão e a pressão de estocagem,
convertendo os valores em grandezas elétricas e enviadas ao CLP para que o
mesmo possa transformar esses sinais em grandezas proporcionais de pressão.
e) Sensor de vibração
São dispositivos que detectam as vibrações de um equipamento e
converte o sinal num sinal normalizado. Os sinais normalizados gerados podem
ser enviados para leitura e/ou controle de processos no CLP. Nas unidades
compressoras são utilizadas, normalmente, sensores de vibração vibraswitch
45
que vão detectar o excesso de vibrações e ativar um alarme ou um circuito de
parada programada antes que danos graves possam acontecer. Eles são
instalados, normalmente, no cárter do compressor da unidade compressora,
tendo em vista que as principais vibrações são oriundas dos rolamentos devido
as falhas e outras disfunções que possam oferecer algum risco a unidade
compressora.
f) Válvula de segurança de pressão
As válvulas de segurança de pressão, também chamadas de PSV, são
calibradas com uma determinada pressão e, quando a pressão se eleva mais do
que deveria, ou seja, mais do que a pressão que foi calibrada, elas se abrem e
realizam o alívio dessa pressão. Quando a pressão diminui, elas se fecham
automaticamente, sem que necessite de intervenção, proporcionando maior
comodidade. Deve ser dimensionada de forma que a vazão total do sistema seja
aliviada sem que a pressão do vaso seja excedida em mais de 10% da pressão
de ajuste da válvula de segurança. (SILVA, 2009)
Na unidade de compressão as PSV’s possuem uma calibragem de
abertura acima dos ranges de alarmes de altas pressões. É instalada uma PSV
no vaso de expansão com ranges de abertura que variam de 12 a 25 bar,
geralmente. Também é instalada uma PSV para cada estágio de compressão,
geralmente nos trocadores de calor, onde no primeiro estágio possui uma
abertura de 15 a 30 bar, no segundo estágio uma abertura de 25 a 50 bar, no
terceiro estágio uma abertura de 80 a 130 bar e no quarto estágio uma abertura
de 275 a 290 bar, geralmente. Na estocagem é instalada uma PSV para todos
os cilindros que compõem a estocagem, com uma abertura de 275 a 290 bar,
geralmente.
46
PARTE 2 - UNIDADE DE COMPRESSÃO DE GNV
47
1 APRESENTAÇÃO
Para que possa ser utilizado como combustível para veículos, o gás
natural, distribuído na rede urbana a pressões que em média variam de 2 a 12
bar, deve ser comprimido para que atinja pressões de abastecimento da ordem
de 215,7 bar, pressão esta que é normalizada pela Agência Nacional de
Petróleo.
Este aumento de pressão é possível com o uso de compressores que
elevam a pressão do gás. Em função da grande diferença entre a pressão de
admissão (na entrada do compressor) e a pressão de saída, normalmente é
necessário o uso de múltiplos estágios (usualmente entre 3 a 4 estágios).
O gás natural é admitido, filtrado e medido através de dispositivos
instalados logo na entrada da unidade de compressão. Estes dispositivos são de
propriedade da companhia de distribuição de gás natural. Em seguida o gás é
admitido em um vaso de expansão. Até este ponto, a pressão de serviço é a
mesma que foi fornecida pela companhia de distribuição de gás.
Depois de medido, o gás é comprimido nos compressores e atinge
pressões da ordem de 250 bar (pressão final de trabalho), estando pronto para
ser disponibilizado nos pontos de abastecimento ou encaminhado para uma
estocagem fixa, que é composta de um conjunto de cilindros conectados entre
si por tubulações e dimensionados para suportar as elevadas pressões do gás.
Cada ponto de abastecimento, também denominado de distribuidor,
funciona como se fosse uma bomba de combustível, semelhante a uma bomba
de gasolina ou álcool hidratado. O ponto de abastecimento possui equipamento
capaz de disponibilizar o produto em um sistema de abastecimento compatível
com a válvula de abastecimento do veículo, além de totalizar o volume de GNV
abastecido.
É comum que em unidades de compressão sejam necessárias uma vazão
de 300 a 1000 Nm³/h de GNV de modo a abastecer a clientela (postos de serviço
com 2 a 6 pontos de abastecimento). É necessário que se tenha muita atenção
ao especificar o compressor adequado ao atendimento desta demanda.
48
2 PARTES CONSTITUINTES DE UMA UNIDADE DE COMPRESSÃO
2.1 EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE UMA UNIDADE DE COMPRESSÃO
Em uma unidade de compressão normalmente são utilizados os seguintes
equipamentos:
a) Estação de medição
É equipada com um manômetro, válvulas de fechamento rápido, filtros
para retenção de impurezas e medidores. A estação de medição é instalada pela
companhia fornecedora de gás, bem como sua manutenção. O caminho que o
gás percorre na estação de medição procede da seguinte forma: primeiro ele
passa pela válvula de entrada, segue para o filtro, depois passa pelo medidor e
por fim chega a válvula de saída, conforme mostrado na figura 17. A estação
também é composta por um by-pass, que é um caminho utilizado para
manutenção do filtro. Para isso, fecham-se as válvulas 1 e 6 e abre a válvula 7.
Figura 17 - Estação de medição
(FONTE: Autoral)
49
b) Unidade Compressora
Normalmente, na unidade compressora (figura 18), é utilizado um
compressor alternativo de pistão, que funciona com vários estágios, cuja função
é de elevar sucessivamente a pressão do gás a um estágio de pressão final de
trabalho de 250 bar, além de esfriá-lo gradativamente. A capacidade do
compressor é calculada de acordo com a demanda prevista do posto. Ela
também é composta por radiadores, vasos de expansão, motor e ventilador
trifásico a prova de explosão, caixa de manômetros, entre outros.
c) Distribuidor (“Bomba de abastecimento”)
São equipamentos (figura 19) utilizados em abastecimento de GNV, com
pressão de fornecimento máxima de 215,7 bar, formado por mangueira e bico,
destinado a fazer a transferência para os veículos. Esses equipamentos
possuem um sistema de abastecimento compatível com a válvula instalada no
veículo, e tem a finalidade de medir o volume de gás injetado no veículo e o valor
a ser pago.
Uma botoeira instalada no distribuidor desliga-o imediatamente em caso
de emergência. Esses equipamentos possuem display eletrônico, válvulas de
desengate rápido (break away), sistemas de bloqueio para excesso de fluxo,
manômetro, válvula reguladora de pressão, sensor interno de presença de gás,
Figura 18 - Unidade compressora
(FONTE: Aspro)
50
que desliga o equipamento sempre que detectado mais de 5ppm de GNV no
interior da cabeça eletrônica do distribuidor, possui também saída para sistema
de comunicação (BRASIL POSTOS). Esses componentes aqui descritos podem
ser melhor visualizados no anexo D.
d) Estocagem
Equipada por conjunto de cilindros de aço especial (figura 20), de alta
resistência para a estocagem do GNV, são conectados entre si por tubulações.
Cada cilindro é provido de válvulas de acionamento independente, e de
segurança, que em situações de excesso de pressão, podem ser acionadas
manualmente ou automaticamente. (BRASIL POSTOS)
Figura 20 - Estocagem
(FONTE: Aspro)
Figura 19 - Distribuidor
(FONTE: Delta)
51
2.2 PROCESSO DE COMPRESSÃO
Para melhor entendermos o funcionamento de uma unidade de
compressão de GNV iremos descrever o processo de compressão do gás que
se inicia com a chegada do gás natural na estação de medição da companhia
fornecedora. Em seguida, geralmente, o gás passa por um filtro para retirar
pequenas partículas de sujeiras, logo após, normalmente, passa por uma válvula
reguladora mecânica que irá regular a pressão de entrada do gás no compressor,
pressão esta que é indicada no manômetro instalado após a reguladora.
O gás segue até o compressor por uma tubulação e chega até o vaso de
expansão para poder retirar a pulsação do gás que vem da linha antes de entrar
na sucção do primeiro estágio, sendo comprimido elevando a pressão de
entrada, assim, o gás é descarregado para o trocador de calor de modo que a
temperatura do gás seja abaixada, pois quando o gás é comprimido sua
temperatura também aumenta sendo necessário diminuir a mesma para chegar
ao estágio seguinte. Esse processo de compressão do gás se repete até o último
estágio, comprimindo o gás elevando a pressão até atingir a pressão de
estocagem.
A pressão do gás da entrada varia, em média, entre 2 a 12 bar, essa
pressão é comprimida em estágios que vão diminuindo seus espaços na câmara
de compressão, ou seja, a quantidade de gás da câmara anterior é comprimida
em uma câmara menor no estágio seguinte fazendo com que a pressão e a
temperatura do gás aumentem.
Ao final do último estágio o gás está, normalmente, com a pressão entre
215 a 250 bar. Após passar pela compressão esse gás em alta pressão é
estocado num banco de cilindros que formam a estocagem. O gás é levado da
estocagem até os distribuidores para ser comercializado a uma pressão máxima
de 215,7 bar.
Neste processo são utilizados alguns tipos de instrumentos mencionados
na parte 1 (um), no item 5.1, para o controle, indicação quantitativa e de
segurança, desses instrumentos os manômetros, os transdutores de pressão e
os transmissores de temperatura são os instrumentos mais importantes para
automatizar a compressão e a estocagem.
52
Na figura 21 é mostrado um fluxograma simplificado de uma unidade de
compressão para melhor compreender o processo descrito. Nos anexos E e F,
estão descritos a legenda e o fluxograma completo da unidade compressão.
2.3 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA ELÉTRICO
Iremos descrever um painel relacionando os componentes de comando e
controle que controlam o funcionamento do compressor e a parte de potência
fazendo a alimentação e proteção do sistema elétrico, conforme é mostrado nos
anexos B e C.
Normalmente é entregue pela companhia de energia elétrica, tensão de
380V ou 440V. Para a proteção de todo o circuito elétrico do posto, coloca-se
um disjuntor na chegada das fases, sendo as mesmas derivadas para o painel
elétrico de comando e força da unidade de compressão e para o restante do
sistema elétrico do posto.
Figura 21 - Unidade de compressão
(FONTE: Autoral)
53
As fases chegam ao painel através de três cabos com fases com
variações de tensões de, normalmente, 240V a 270V e um cabo terra, para
alimentação do sistema. Para a proteção individual do painel é utilizada uma
chave seccionadora com um fusível por fase. Para proteger contra curto-circuito
e desligamento total do painel, passando pela seccionadora onde as fases são
medidas tensões e correntes, através de chaves comutadoras de 3 posições,
possibilitando visualizar as três fases em um voltímetro e um amperímetro.
A partida do motor do compressor utiliza soft starter ou inversor
frequência, para partir mais leve o motor.
Em paralelo são feitas as alimentações de um transformador abaixador
com as tensões 380V ou 440V no primário do transformador, obtendo no
secundário, tensões de 127V ou 220V, para fazer as demais alimentações no
painel, como tomadas, ventoinhas, botoeiras de emergência, distribuidores,
fonte 24Vcc e campainha de alarme, para a proteção do transformador é utilizado
um disjuntor.
A fonte transforma tensões de 127V ou 220V em 24Vcc para o sistema de
automação. Outra parte que faz uso de tensões 380V ou 440V são os motores
do trocador de calor que tem para proteção de ambos, um disjuntor. Os motores
são alimentados em paralelo, para a proteção individual dos motores, utilizam-
se contatoras e relés térmicos.
Assim, descrevemos sucintamente o painel elétrico de potência de uma
unidade de compressão de gás natural veicular.
54
3 COMPRESSOR ALTERNATIVO MODELO PT 245
3.1 INTRODUÇÃO
Neste tópico abordaremos o princípio de funcionamento de um típico
compressor utilizado numa unidade de compressão de gás natural,
demonstrando seu funcionamento, assim como alguns dados técnicos e
especificações.
O gás natural é comprimido e fornecido em pressões que variam,
geralmente, entre 2 a 12 bar pela empresa fornecedora, essa pressão de
fornecimento varia de uma região para outra.
Essa pressão determinará a quantidade de estágios do compressor assim
como sua configuração construtiva. Sua aplicação se dá em postos de
combustível onde o compressor é instalado em uma unidade de compressão
para comprimir o gás natural que em seguida é estocado em banco de cilindros
(armazenagem) com pressão que varia entre 215 a 250 bar.
Este compressor é normalmente acionado por motores trifásicos a prova
de explosão com potência que variam entre 150 a 200 CV, através de sistemas
de transmissão de polias e correias.
3.2 DADOS DO COMPRESSOR
Especificações Técnicas:
a) Fabricante: Knox Western.
b) Alimentação: 380V ou 440V (AC) - 60 Hz.
c) Potência: 150 a 200 CV.
d) Peso aproximado: 7000 Kg.
e) Medidas externas (mm): 2250 comprimento, 2750 altura, 2700
largura.
55
Características Técnicas:
a) Números de estágios: 4.
b) Número de cilindros: 4.
c) Pressão máxima de sucção: 11 bar.
d) Pressão mínima de sucção: 5 bar.
e) Pressão máxima de descarga: 250 bar.
f) Pressão mínima de descarga: 210 bar.
g) Vazão mínima: 400 Nm³/h.
h) Vazão máxima: 700 Nm³/h.
3.3 FUNCIONAMENTO
O compressor TP245, mostrado na figura 22, é acionado por um motor
elétrico (AC) e controlado por um PLC no qual é instalado um programa
especialmente projetado de forma a controlar o compressor em todas as etapas
de operação desde a partida até sua parada.
Este PLC é conectado a um IHM (Interface homem - máquina) na forma
de display, o mesmo indica através de legendas o que está acontecendo no
compressor. Indica a sequência de partida, de parada normal e as diferentes
falhas de parada por emergência e alarmes. Todos os parâmetros de
funcionamento, controle, alarmes e falhas podem ser acessados pelo display
fixado no painel.
Figura 22 - Compressor da unidade compressora
(FONTE: Agira)
56
O painel do compressor possui chave de partida, parada de emergência
e alarme. Do PLC saem sinais de comando para comandar a partida suave do
motor principal e as válvulas solenoides que operam os diferentes atuadores de
comando do compressor, como também sinais de segurança intrínsecas
(utilizada na proteção de sinais elétricos em áreas classificadas) vinculadas ao
painel do compressor no que diz respeito às paradas de emergência e sinais de
comando. O motor elétrico parte por meio do soft starter ou por um inversor de
frequência, o qual vem montado no quadro de entrada de energia.
3.4 SEQUÊNCIA DE PARTIDA
A sequência para partir o compressor somente irá iniciar quando a
pressão da estocagem estiver inferior a 215 bar. Quando acima de 215 bar, os
distribuidores receberão o gás diretamente da estocagem.
O procedimento de partida automática se realiza movendo-se a chave no
quadro de partida para a posição partida automática, movendo a chave no
quadro para a posição “RESET” e em seguida para a posição “PARTIDA”. Neste
momento o display indicará “COMPRESSOR PRONTO PARA PARTIR”. No
momento que a pressão baixar para 215 Bar, o PLC dará o sinal para o
compressor partir.
A partida se dá da seguinte forma:
1º O PLC dá o sinal elétrico correspondente para abrir a válvula de
entrada e partir o motor do ventilador do trocador de calor. Passando,
normalmente, o tempo de 6 segundos, o PLC dará o sinal elétrico
correspondente para que se energize o soft starter, iniciando desta maneira a
partida. Poderá ser observada no display a frase “PARTIDA DO
COMPRESSOR”.
2º Uma vez finalizada a rampa de partida (estima em 12 segundos),
tempo que foi programado na soft starter (chave de partida suave), se energiza
a solenóide que comanda a válvula de recirculação dos estágios, fechando-se
57
esta, começando assim a comprimir. Poderá ser observado no display a frase
“COMPRIMINDO”.
Em todo momento, o PLC, verificará se todas as variáveis estão em
perfeito estado de funcionamento. Os tempos mencionados são pré-
determinados e ingressados no programa pelo pessoal técnico.
3.5 SEQUÊNCIA NORMAL DE PARADA
Ao chegar a pressão máxima de recalque 250 bar na estocagem, o
transdutor de pressão dará o sinal para o PLC, o qual iniciará a sequência de
parada, descrita a seguir:
1º É fechada a válvula de entrada de gás. O motor continua girando e
comprimindo o gás existente no tanque de entrada, por conseguinte ocorre a
queda na pressão de entrada. Neste instante observa-se no display a frase
“COMPRESSOR PARANDO”.
2º Quando a pressão de entrada chega a 2 bar, aproximadamente, o
compressor para.
3º O compressor ao parar, abre a válvula de pressurização, a qual
está interligada com a tubulação do tanque de entrada, equalizando-se as
pressões em todas as etapas. Com a pressão equalizada, que será praticamente
igual a pressão de sucção, o compressor ficará em espera para a próxima
partida. No display indicará a frase “COMPRESSOR PRONTO PARA PARTIR”.
4º O PLC ficará na espera do sinal do transdutor da estocagem.
Quando a pressão baixar para 215 bar, o compressor iniciará seu ciclo de
partida.
58
3.6 ALARMES DE PARADA E EMERGÊNCIA
No caso em que algum dos parâmetros controlados, esteja
momentaneamente com um valor fora dos ranges de operação normal, os
instrumentos enviarão sinal ao PLC, procedendo-se a parada do compressor ou
alarmes mínimos ou máximos de acordo com o parâmetro alarmado.
Os parâmetros são os seguintes:
a) Baixa pressão de óleo
b) Baixa pressão de entrada
c) Alta pressão de entrada
d) Alta pressão ou alta temperatura no 1ª estágio
e) Alta pressão ou alta temperatura no 2ª estágio
f) Alta pressão ou alta temperatura no 3ª estágio
g) Alta pressão ou alta temperatura no 4ª estágio
h) Sobrecarga no motor principal
i) Sobrecarga no motor do ventilador
j) Falha na lubrificação
k) Baixo nível de óleo no lubrificador
l) Excesso de vibração
59
4 PLANO DE MANUTENÇÃO
O plano de manutenção criado para a unidade de compressão teve como
principal finalidade gerir de forma mais eficiente e rápida as constantes
necessidades de manutenção que os equipamentos exigem durante e após a
sua utilização.
O cumprimento do plano de manutenção deve ser seguido para garantir
sua maior eficácia, podendo sofrer antecipação na sua execução. Devem ser
evitadas postergações na execução do plano de manutenção, caso ocorra, será
necessária uma avaliação do equipamento por uma equipe técnica.
No fundo, torna-se claro que a elaboração de um bom plano de
manutenção é indispensável para uma boa gestão e extensão da vida útil dos
equipamentos da unidade.
4.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA
Verifica-se quando um determinado equipamento já demonstrou algum
tipo de falha e precisa de ser reparado. É um processo dispendioso pois, por
norma, obriga à paragem da produção para reparação do mesmo.
A manutenção corretiva pode ser compreendida como uma correção da
falha, ou do desempenho menor que o esperado, podendo ser dividida em
duas fases: manutenção corretiva não planejada e corretiva planejada.
A manutenção corretiva não planejada, refere-se à correção da falha de
forma aleatória, ou seja, após a sua ocorrência espera-se que seja corrigida.
Esta manutenção implica custos elevados, pois acarreta perdas de produção
significativas e como consequência, os equipamentos podem apresentar danos
considerados graves. (FERREIRA, 1998)
Na unidade de compressão existem equipamentos sujeitos a
manutenção corretiva não planejada, como por exemplo:
a) Vazamentos de óleo e gás.
b) Equipamentos elétricos queimados.
c) Válvulas danificadas.
d) Transdutores variando na leitura.
e) PSV abrindo devido a excesso de pressão.
60
Essas falhas citadas acarretam diretamente na parada da unidade de
compressão para reparo e trocas de equipamentos. Basicamente, esse tipo de
manutenção refere-se a trabalhos de reparação de avarias que tenham surgido
sem qualquer aviso prévio e cuja oportunidade de intervenção não pode ter
sido decidida anteriormente.
A manutenção corretiva planejada é um tipo de manutenção em que a
correção é feita, como o próprio nome indica, de uma forma mais planejada, ou
seja, após ocorrer a falha, porém uma falha já prevista com um tempo de reparo
menor. Este método apresenta um menor custo, sendo igualmente mais seguro
e mais rápido comparada a corretiva não planejada.
Na unidade de compressão, a manutenção corretiva planejada funciona
na troca ou reparo de certos equipamentos, por exemplo:
a) Substituição das correias por desgaste ou avarias.
b) Substituição de o-rings e juntas.
c) Substituição de manômetro.
d) Substituição de anéis de compressão.
e) Substituição de válvulas de sucção e descarga danificadas.
Na manutenção corretiva planejada, se as avarias tivessem sido
precedidas de um aviso prévio, a programação da reparação antes da ocorrência
dessas avarias, era de fato possível. (CABRAL, 2004)
4.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA
Trata-se de uma manutenção que abrange toda a ação de inspeção, com
o objetivo de identificar possíveis falhas antes de estas acontecerem, de modo
a garantir que não haja interrupções inesperadas do equipamento. Assim, é uma
técnica que visa reduzir as falhas ou avarias, obedecendo a um planejamento
baseado em períodos estabelecidos de tempo. (CABRAL, 2004)
Esta manutenção apresenta uma melhor eficácia quando os intervalos de
tempo estão determinados. Consequentemente pode, também, ser considerado
uma menos valia a sua prática, podendo ocorrer uma tendência natural de se
realizarem intervenções em períodos de tempo menores, contribuindo para uma
61
eventual substituição desnecessária de peças, bem como a reparação de
máquinas que não estejam avariadas.
Na unidade de compressão, a manutenção preventiva contém um check-
list dos equipamentos a serem inspecionados e trocados, com suas respectivas
horas de uso. Abaixo é mostrado alguns exemplos de falhas na qual a
manutenção preventiva é utilizada na unidade de compressão:
a) A cada 2500 horas, efetuar hidrolavagem da unidade compressora;
b) Substituir o filtro e o óleo do cárter;
c) Fazer o ajuste da sensibilidade do sensor de vibração.
d) A cada 5000 horas, limpar o soft starter (retirar a poeira e resíduos
internos);
e) Substituir todas as válvulas de admissão e escape.
f) A cada 10000 horas, substituir rolamento.
Em súmula, apesar da manutenção preventiva não funcionar como uma
“vacina”, pode impedir o sistema de avariar. Este tipo de manutenção previne
ainda avarias mais onerosas e permite que a manutenção seja um processo mais
facilitado e previsível. É um método cuja intervenção é realizada e planejada com
a antecedência necessária a fim de evitar a falha, devendo sempre existir uma
complementaridade curativa-preventiva tendo em conta o custo mínimo.
4.3 MANUTENÇÃO PREDITIVA
Trata-se da análise da condição de funcionamento de um ou vários
equipamentos. Este estudo de desempenho do equipamento, dá futuramente o
conhecimento da necessidade, ou não, de intervenções. Esta ação ocorre por
norma antes da manutenção preventiva. (FILHO, 1996)
É uma atividade que se rege por um acompanhamento das variáveis ou
parâmetros que indicam o desempenho dos equipamentos, que visa a
necessidade imediata, ou não, de intervenção. É efetuada em intervalos pré-
determinados e destina-se fundamentalmente à redução da probabilidade da
falha ou avaria.
62
Este método é usado em conformidade com a manutenção corretiva
planejada, permitindo que os equipamentos operem por mais tempo e a
intervenção aplicada seja baseada em dados e não em suposições. (LIMA, LIMA
E SALLES, 2008)
Esta técnica traz grandes benefícios, pois é capaz de prevenir falhas com
antecedência suficiente para que os equipamentos sejam desativados em
segurança, reduzindo assim os acidentes e interrupções do sistema produtivo. É
notória uma redução dos custos e prazos de manutenção pelo prévio
conhecimento da falha. Desta forma, são melhoradas as condições de operação
dos equipamentos, pois é aumentado o seu rendimento e produtividade obtendo
um menor desgaste. (MIRSHAWKA, 1991)
4.3.1 Ferramentas da manutenção preditiva
Para ser realizada a manutenção preditiva, diversas análises deverão ser
realizadas, tais como: Analises de vibração; Análises de óleo; Termografia;
Boroscopia; Ultrassom: emissão e recepção; Emissão acústica; Partícula
magnética; Líquido penetrante; Radiografia. Na unidade de compressão, as
ferramentas de análises de vibração, e de termografia são as que, normalmente,
são mais utilizadas.
4.3.1.1 Análises de vibrações
Nas unidades compressoras, a análise de vibração tem a função de
detectar falhas e defeitos nos seguintes componentes:
a) Rolamentos dos motores elétricos.
b) Rolamento do eixo virabrequim.
c) Nos mancais de deslizamento (casquilhos).
d) Folgas de parafusos.
e) Desalinhamento de acoplamento.
f) Desalinhamento de polias.
Através das análises feitas e com o auxílio de softwares, é possível
identificar a condição normal e a probabilidade de ocorrência de possíveis
63
defeitos. Com o armazenamento de dados históricos em banco de dados, pode-
se assim avaliar qual a tendência operacional para cada equipamento.
Com essa técnica pode-se identificar qual o defeito do equipamento em
seu estado inicial. Isto exige experiência do analista, que poderá até operar
máquinas que apresentem pequenos defeitos, dentro de uma faixa de risco, a
fim de reduzir as intervenções corretivas. Com isso pode-se realizar um
planejamento com folga de tempo para execução de qualquer intervenção
(NÓBREGA, 2011).
4.3.1.2 Termografia
A termografia é uma técnica que possibilita a medição de temperaturas e
a obtenção de imagens de um componente, equipamento ou processo a partir
da radiação infravermelha que um corpo emite, em função da sua temperatura
(ABNT, 2006).
Baseia-se no princípio de que grande parte dos defeitos elétricos e
mecânicos produzem aquecimento diferenciado, que é percebido pelas câmeras
termográficas. Normalmente, na unidade compressora, é utilizada para:
a) Detectar o aquecimento por sobrecarga de cabos
b) Detectar aquecimento de conectores
c) Detectar aquecimento de terminais
d) Detectar aquecimento de válvulas de sucção e descarga
e) Identificar falha na lubrificação secundária
f) Identificar desgaste dos anéis de compressão
g) Identificar o aquecimento de bobinamento do motor
A termografia tem a vantagem por ser um método não destrutivo,
confiável, com rapidez de inspeção. As imagens são geradas em tempo real,
possibilitando que a prévia da avaliação do objeto seja instantânea. Não mantém
contato com o equipamento durante a inspeção, que poderá estar em operação
normal para avaliação, e a radiação de trabalho não é prejudicial à saúde do
inspetor. É um método seguro tanto para o equipamento quanto para o inspetor,
64
que obtém resultados de fácil interpretação, e uma vasta área de aplicação,
utilizada em diagnósticos precoces da ocorrência de falhas.
4.4 PLANO DE MANUTENÇÃO DA UNIDADE DE COMPRESSÃO
O plano de manutenção da unidade compressora abrange todos os tipos
de manutenção. Ele precisa ser seguido para uma melhor confiabilidade e
eficiência dos equipamentos da unidade. Normalmente, esse plano é seguido
mensalmente, a cada 2500 horas, a cada 5000 horas e a cada 10000 horas
dependendo do modelo do compressor, por um técnico responsável pela
manutenção.
4.4.1 Mensalmente
Normalmente, na visita mensal são verificados os seguintes parâmetros:
a) Pressões normais de trabalho
b) Temperaturas normais de trabalho
c) Presença de ruídos anormais
d) Vazamentos de gás e/ou óleo
e) Verificação do nível de óleo
f) Verificação de excesso de vibração
g) Verificação de tensões e correntes
4.4.2 A cada 2500 horas
Normalmente, a manutenção preventiva 2500 horas é efetuada na
unidade de compressão verificando e substituindo os componentes da mesma.
Abaixo será listado os seguintes serviços a serem executados:
a) Limpeza geral do equipamento
b) Troca do filtro de óleo
65
c) Limpeza do cárter
d) Checagem da correta lubrificação do equipamento
e) Teste de estanqueidade do equipamento
f) Limpeza e revisão geral do painel elétrico
g) Engraxe dos rolamentos dos motores elétricos
h) Teste dos sistemas de drenagem
i) Teste dos sistemas de parada do equipamento
j) Ajuste da sensibilidade do sensor de vibração
k) Verificação do filtro da linha de entrada do gás
l) Existência de vazamento nas válvulas 3 vias
m) Existência de vazamentos internos nos distribuidores
n) Existência de vazamentos nas válvulas break away
o) Atuação das válvulas solenoides
p) Teste das botoeiras de parada de emergência
q) Inspeção visual das linhas de gás (vazamentos e pontos de
ferrugem)
r) Inspeção visual da armazenagem
4.4.3 A cada 5000 horas
Normalmente, a manutenção preventiva de 5000 horas é efetuada na
unidade de compressão verificando e substituindo os componentes da mesma,
sendo executado todos os serviços de uma manutenção de 2500 horas mais os
seguintes apresentados abaixo:
a) Substituição do diafragma de válvula de bloqueio de entrada
b) Substituição do diafragma de válvula de despressurização
c) Substituição do filtro coalescente
d) Substituição de todas as válvulas de sucção e descarga
e) Substituição de todos o-rings e juntas das válvulas de sucção e
descarga
f) Substituição da válvula de retenção de disco
g) Substituição do filtro da linha de entrada de gás
h) Substituição dos anéis de vedação e anel guia do último estágio
66
i) Inspeção do estado das correias
j) Verificação do funcionamento do sensor de presença de gás
k) Reaperto das porcas de hastes
4.4.4 A cada 10000 horas
Normalmente, a manutenção preventiva de 10000 horas é efetuada na
unidade de compressão verificando e substituindo os componentes da mesma,
sendo executado todos os serviços de uma manutenção de 5000 horas mais os
seguintes apresentados abaixo:
a) Substituição dos anéis de vedação e anéis guias de todos os
estágios
b) Inspecionar os casquilhos da biela e substituir caso necessário
c) Substituir as gaxetas
d) Substituir as válvulas de retenção de óleo
e) Substituir os acoplamentos da bomba de óleo
f) Substituir o rolamento lado volante
g) Inspecionar o estado das correias e substituir caso necessário
h) Verificar o alinhamento das polias e o tensionamento das correias
No fim da manutenção preventiva de 10000 horas, retorna-se para a manutenção
preventiva de 2500 horas, dando-se um novo ciclo no plano de manutenção.
67
4.5 FALHAS, CAUSAS E SOLUÇÕES
A tabela 1 apresenta um esquema de falhas e suas possíveis causas e
soluções que normalmente são apresentadas em uma unidade compressora.
Tabela 1 - Falhas, causas e soluções
FALHA POSSÍVEL CAUSA SOLUÇÃO
- Baixa pressão de entrada.
- O fusível de saída pode estar aberto.
- A bobina da válvula que comanda a abertura da válvula de entrada está queimada.
- A válvula de três vias não atua bem (não consegue mover o atuador).
- Trocar fusível. - Testar a bobina e em caso de estar queimada, substitui-la. - Testar a válvula e em caso de mau funcionamento, substitui-la.
- Baixa pressão de óleo do compressor.
- Vazamento de óleo no circuito. - Óleo com muita viscosidade e baixa temperatura. - O filtro de sucção de óleo do cárter está sujo.
- Inspeção visual do circuito de óleo. Se existir vazamento apertar os conectores. - Partir o compressor, só uma vez, e verificar se a pressão de óleo atinge seu valor nominal. - Desarmar e substituir filtro.
- Baixo nível de óleo do compressor.
- Falta de óleo no cárter do compressor. - O interruptor de corte por nível está frouxo ou solto. - O nível está correto e o interruptor de nível em posição normal.
- Verificar nível e agregar óleo. - Colocá-lo em sua posição original e posiciona-lo corretamente. - Verificar contato do interruptor e substitui-lo se necessário.
- Excesso de vibração. - Alta sensibilidade do sensor de vibração.
- Ajustar a sensibilidade do sensor.
68
- O sensor de vibração se encontra frouxo.
- Girar o botão de sensibilidade para o lado do Less (menos), uma divisão da escala. - Fixar o sensor de vibração corretamente.
- Alta pressão de primeira segunda e terceira etapa.
- Alta pressão de entrada. - Ruptura da válvula de sucção e/ou descarga posterior do estágio alarmado. - Ruptura da junta da válvula de sucção e/ou descarga posterior do estágio alarmado. - Falha ou mau contato no transdutor de pressão.
- Verificar pressão de entrada dentro dos valores normais. - Fazer reparo na mesma. - Efetuar substituição das juntas. - Testar sensor, cabos e conectores. - Efetuar reparo ou substituição se danificados.
- Alta pressão de quarta etapa.
- Falha ou mau contato do transdutor de pressão.
- Fazer reparo no mesmo. - Testar sensor, cabos e conectores. - Efetuar reparo ou substituição se danificados.
- Alta temperatura da primeira à quarta etapa.
- O fusível de saída do ventilador pode estar aberto. - Os contatos da contatora abertos. -Não funciona o ventilador. -Radiadores entre etapas sujos.
- Trocar fusível. - Testar contatos, bobina. Se danificados, substituir. - Limpar externamente os radiadores com lava-jato a pressão.
69
- Falha ou mau contato no termopar.
- Verificar o termopar, cabos e conectores.
- Sobrecarga de motor
principal e motor do
ventilador.
- Soft start (chave de
partida) em falha.
- Guarda motor em falha
(botão vermelho
acionado).
- Motor em curto-circuito.
- Ver manual da Soft
start e executar
procedimentos
recomendados.
- Verificar fases e
diferenças de tensões
entre fases.
- Verificar
continuidade entre
bobinas de motor e a
terra.
- Alta pressão de
armazenagem.
- Falha no transdutor da
estocagem.
- Verificar transdutor,
cabos, terminais.
- Reparar ou substituir
os mesmos.
- Comparar pressão
no manômetro com
pressão no painel.
70
5 IMAGENS E DESCRIÇÕES
Imagens expandidas e descrições dos elementos de máquina do
compressor knox western TP 245 4 ESTÁGIOS, um dos modelos de compressor
utilizados na compressão de gás natural veicular em postos de combustíveis.
Figura 23 - Imagem expandida do carter e guia de cruzeta
(FONTE: Manual KNOX WESTERN TP 245)
71
Tabela 2 - Tabela de descrição dos componentes da figura 23
(FONTE: Manual KNOX WESTERN TP 245)
Item Qde Descrição Item Qde Descrição
1 1 Cárter 23 4 Parafuso allen 5/8” x 1 ½”
2 2 Guia de cruzeta 24 8 Parafuso prisioneiro 5/8”
3 1 Tampa de alojamento da
bomba de óleo e rolamento 25 8 Porca 5/8”
4 1 Tampa do rolamento
traseiro 26 2 Parafuso .10” x .175”
5 1 Tampa do defletor de óleo 27 1 Placa de identificação
6 4 Parafuso 10-24 x ¼ 28 2 Anel de vedação
7 1 Tampa do retentor 29 1 Anel de vedação
8 1 Retentor 30 1 Bucha sextavada ¾” para 3/8”
9 6 Parafuso allen 3/8” – 16 x 1” 31 1 Mostrador de nível de óleo
10 4 Arruela de pressão 32 1 Tampão de ¾”
11 1 Junta da tampa defletora 33 1 Tela filtra óleo
12 12 Parafuso estriado ½” x 1 ¼” 34 1 Tampão ¾”
13 24 Arruela 35 1 Tampão 1”
14 2 Anel de vedação 36 2 Tampão ½”
15 1 Cotovelo 1/4 “x ¼” 37 1 Anel vedação
16 1 Tubo lubrificação cárter 38 1 Pino do cilindro 3/16” x 7/8”
17 1 Junta tampa do cárter 39 1 Indicação do sentido de giro
18 1 Tampa do cárter 40 1 Anel vedação
19 46 Parafuso sextavado 3/8” x
3/4” 41 1
Válvula de alivio da pressão da
bomba
20 4 Tampa da guia de cruzeta 42 Mola de alivio
21 4 Junta tampa guia da
cruzeta 43 1 Cotovelo 1/4” x 1/4"
22 2 Suspiro 44 2 União ¼” x ¼”
72
Figura 24 - Imagem expandida das camisas de 1°e 3° estágios e periféricos
(FONTE: Manual KNOX WESTERN TP 245)
73
Tabela 3 - Tabela de descrição dos componentes da figura 24
(FONTE: Manual KNOX WESTERN TP 245)
Item Qde Descrição Item Qde Descrição
1 1 Cilindro de 2° estágio 20 6 Parafuso prisioneiro 5/8” x 2 5/8”
2 1 Caixa de gaxeta 21 6 Porca 5/8”
3 1 Haste do pistão 22 4 Parafuso allen ½” x 1 ¾”
4 1 Pistão 23 1 Cotovelo ¼”x 1/8”
5 4 Anéis de compressão 24 1 Tubo venteio gaxetas
6 1 Anel guia 25 2 Válvula de descarga
7 2 Junta da válvula 26 2 Pino de cavilha
8 2 Válvula de sucção 27 1 Tampa
9 4 Junta tampa válvula 28 1 Anel vedação
10 4 Tampa de válvula 29 1 Placa de Identificação
11 34 Parafuso prisioneiro 5/8”
x 2 3/8”
30 2 Parafuso .10” x .175”
12 34 Porca 5/8” 31 2 Anel batente
13 2 Flange 32 1 Porca da haste
14 4 Porca ½” 33 2 Parafuso 3/16” x 7/8
15 4 Arruela 34 1 Porca de balanceamento
16 4 Parafuso prisioneiro ¾” x
3”
35 1 Camisa de regulagem espaço
nocivo
17 2 Junta do flange 36 Regulador
18 1 Junta do cilindro 37 4 Porca ¾”
19 1 Cabeça do cilindro - - -
74
Figura 25 - Imagem expandida das camisas de 2°e 4° estágios e periféricos
(FONTE: Manual KNOX WESTERN TP 245)
75
Tabela 4 - Tabela de descrição dos componentes da figura 25
(FONTE: Manual KNOX WESTERN TP 245)
Item Qde Descrição Item Qde Descrição
1 1 Cilindro de 3° estágio 21 1 Válvula de descarga
2 1 Junta válvula 22 1 Válvula cega
3 1 Válvula sucção 23 2 Anel de vedação
4 1 Gaiola 24 1 Válvula de descarga
5 4 Junta tampa 25 1 Válvula de sucção
6 4 Tampa válvula 26 2 Válvula cega
7 32 Parafuso prisioneiro 5/8” x 2 3/8” 27 2 Anel de teflon
8 32 Porca 5/8” 28 2 Anel vedação
9 4 Parafuso 5/8” x 4 ¼” 29 2 Tampa de válvula
10 2 Flange 30 4 Anéis de compressão
11 2 Junta do flange 31 1 Anel guia
12 1 Anel vedação 32 4 Anéis de compressão
13 1 Cilindro 4° estágio 33 1 Anel guia
14 6 Parafuso prisioneiro 5/8 34 1 Pistão
15 6 Porca 5/8” 35 1 Porca de balanceamento
16 36 2 Parafuso 3/16”x 7/8”
17 37 1 Cabeça de cilindro
18 4 Parafuso ½” x 1 ¾” 38 6 Parafuso ½” x 3”
19 1 Gaxetas 39 1 Placa de identificação
20 1 Junta de válvula 40 2 Parafuso .10” x .175”
76
6 CONCLUSÃO
Conforme apresentado, concluímos que foi proveitoso este trabalho
relacionando a unidade de compressão do gás natural demonstrando a
importância da unidade para fazer com que o gás natural tenha um seguimento
de utilização comercial no ramo automotivo, tendo uma ideologia muito válida
com relação ao meio ambiente, com aproveitamento de uma matéria prima
abundante que era literalmente queimada como derivado do petróleo. Contudo,
percebemos a grande importância do surgimento das unidades de compressão
de GNV, visando reaproveitar esta matéria-prima, pois para utilização do gás
natural como combustível é necessário todo processo de funcionamento das
unidades.
Relatamos os principais componentes de um compressor alternativo,
como também seu princípio de funcionamento, incluindo seu ciclo de
compressão. Demonstramos os equipamentos básicos de uma unidade
compressão, para um melhor entendimento de como funciona a chegada do gás
natural até a sua saída em forma de combustível.
O estudo de caso mencionado foi o compressor TP245, devido ser o
equipamento mais importante da unidade de compressão. Relatamos suas
características técnicas, funcionamento, suas sequências de partida e parada,
além dos alarmes de emergência.
No plano de manutenção foi apresentado as típicas manutenções
corretivas, preventivas e preditivas, para assim assegurar a confiabilidade e
disponibilidade do funcionamento da unidade. Através da apresentação das
possíveis falhas e paradas foi demonstrado quais as possíveis soluções para
sanar o defeito. Assim adquirimos mais conhecimento sobre a manutenção do
compressor alternativo de múltiplos estágios.
Por fim, ao descrevermos o processo de compressão e armazenamento
relacionado ao GNV, visamos ter alcançado o objetivo de levar maior
conhecimento aos leitores do projeto sobre como o GNV chega aos
distribuidores de abastecimento para ser comercializado.
77
BIBLIOGRAFIA
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15424: Ensaios não
destrutivos - Termografia - Terminologia. Rio de janeiro, 2006.
AGIRA - Agira knox western eletric motor, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://www.agira.com.ar/index.php/en/products/cng/compressors/electric-
motor/agira-knox-western> Acesso em 07/06/2017
AGIRA, Manual compressor, 2008. Jaboatão dos Guararapes: Agira LTDA.
ALMEIDA, Silvio Carlos Anibal, Apostila de Gás Natural - Programa de
Engenharia Mecânica, COPPE/UFRJ, 2005.
ALUTAL - Transmissor de temperatura analógico, 2014. [Internet] Disponível
em: <http://www.alutal.com.br/industria-br/produto/transmissor-de-temperatura-
analogico> Acesso em 03/05/2017
ALUTAL - Transmissor de temperatura digital (microprocessado), 2016.
[Internet] Disponível em: <http://www.alutal.com.br/industria-
br/produto/transmissor-de-temperatura-digital-(microprocessado)> Acesso em
22/03/2017
ANP - Gás Natural, 2008. [Internet] Disponível em:
<http://www.anp.gov.br/wwwanp/gas-natural> Acesso em 29/03/2017
ARIEL CORP - Materiais: Biela, 2017. [Internet] Disponível em:
<https://www.arielcorp.com/Produtos/JG-JGA/> Acesso em 17/05/2017
ARIEL CORP - Materiais: Cruzeta, 2017. [Internet] Disponível em:
<https://www.arielcorp.com/Produtos/JG-JGA/> Acesso em 17/05/2017
ARIEL CORP - Product Features, 2017. [Internet] Disponível em:
<https://www.arielcorp.com/JGH/> Acesso em 17/05/2017
78
ASPRO - Compressores, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://m.aspro.com/productosDetalles.php?idIdioma=2&idProductoTipo=1&idP
roductoCategoria=2#0> Acesso em 17/05/2017
BRAGA, Newton C. - Fontes de alimentação, 2013. [Internet] Disponível em:
<www.newtoncbraga.com.br/arquivos/ncb_fontes1_previa.pdf> Acesso em
20/07/2017
BRASIL POSTOS - GNV, 2015. [Internet] Disponível em:
<https://www.brasilpostos.com.br/noticias/equipamentos/gnv/> Acesso em
05/05/2017
CABRAL, José Paulo. Organização e Gestão da Manutenção - Dos
Conceitos à Prática ... Lisboa: Lidel - Edições Técnicas, Lda, 2004
CORDEIRO, Luiz - Máquinas térmicas e hidráulicas - UERJ, 2010. [Internet]
Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfdn8AD/apostila-
maquinas-termicas-hidraulicas> Acesso em 18/07/2017
DE FARIA, Nuno André Cunha Correia - Elaboração e implementação de um
plano geral de manutenção preditiva, preventiva e curativa, 2013. [Internet]
Disponível em < https://repositorio-aberto.up.pt/handle/10216/65437> Acesso
em 28/03/2017
DELTA - Cilindros de estocagem, 2017. [Internet] Disponível em: <http://delta-
cng.ru/gas-storage.html> Acesso em 23/03/2017
ELETROBRÁS - Instrumentação e Controle: guia básico. Brasília: IEL/NC,
2008. p. 75.
ENGETANK - Vasos de pressão, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://www.engetank.com.br/produtos/vasos-de-pressao/vasos-de-pressao-
verticais-padrao-engetank/> Acesso em 17/05/2017
79
FERREIRA, Luís Andrade. Uma Introdução à Manutenção. Porto:
Publindústria, Edições Técnicas, 1998.
FILHO, Gil Branco. Dicionário de termos de manutenção, confiabilidade e
qualidade. Abraman, 1996.
FRANCHI, Claiton Moro - Acionamentos elétricos. 4ª Edição. São Paulo:
Época, 2008.
FRANCHI, Claiton Moro; CAMARGO, Valter Luís Arlindo. Controladores
Lógicos Programáveis: Sistemas Discretos. São Paulo: Érica LTDA, 2010.
GASNET - Abastecendo GNV, 2000. [Internet] Disponível em:
<http://www.gasnet.com.br/gnv/abastecendo_gnv.asp> Acesso em 22/03/2017
HAVAYAR – Compressor, 2017. [Internet] Disponível em:
<www.havayar.com/en/equipment/compressors/reciprocating-compressors>
Acesso em 30/07/2017
HOERBIGER - Anéis e gaxetas, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://www.hoerbiger.com/pt-0/pages/12> Acesso em 17/05/2017
HOERBIGER - Válvulas CM, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://www.hoerbiger.com/pt-0/pages/65> Acesso em 10/05/2017
KB DELTA - Válvulas, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://kbdelta.com/compressor-valve-peripherals.html> Acesso em 17/05/2017
LIMA, Walter da Costa; LIMA, Carlos Roberto; SALLES, António Arantes.
Manutenção Preditiva, o Caminho para a Excelência - Uma Vantagem
Competitiva, 2008, p. 8.
MAMEDE FILHO, João. Manual de Equipamentos Elétricos. 3. ed. Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2005.
80
MANUTENÇÃO E SUPRIMENTOS - O que é uma chave seccionadora,
2012. [Internet] Disponível em:
<http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/7256-o-que-e-uma-
chave-seccionadora/> Acesso em 14/11/2016
MIRSHAWKA, Victor. Manutenção preditiva: Caminho para zero defeito.
São Paulo: editora Makron Books do Brasil, 1991.
MSPC ENGENHARIA - O processo de compressão, 2008. [Internet]
Disponível em: <http://www.mspc.eng.br/fldetc/refrig_120.shtml> Acesso em
13/04/2017
MUNDO DA ELÉTRICA - O que é um soft starter, 2015. [Internet] Disponível
em: <https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-um-soft-starter/> Acesso em
07/02/2017
NEOGAS - Economia com gnv chega a 50%, 2015. [Internet] Disponível em:
<http://neogas.com.br/pt-br/noticias/economia-com-gnv-chega-a-50-117>
Acesso em 08/05/2017
NÓBREGA, Paulo Roberto Leite. Compressores: manutenção de
compressores alternativos e centrífugos. Rio de Janeiro: Synergia, IBP,
2011.
PARANA ALLBIZ - Dispenser, 2017 [Internet] Disponível em:
<http://parana.all.biz/dispenser-as-120-g-concepcao-moderna-com-gabinete-
g51415#.WTiAF2jyvIU> Acesso em 17/05/2017
PCE MEDIDORES - Sensores de vibração, 2014. [Internet] Disponível em:
<http://www.pce-medidores.com.pt/sistemas/sensores-vibracao.htm> Acesso
em 22/03/2017
RODRIGUES, Paulo Sérgio Barbosa - Compressores Industriais. 1. ed. Rio
de Janeiro: EDC Editora Didática e Científica, 1991.
81
SANTANNA, Andrea Abrahão - Simulação de Processamento de Gás
Natural em Plataforma Off-Shore, 2005. [Internet] Disponível em
<http://www.anp.gov.br/CapitalHumano/Arquivos/PRH13/Andreia-Abrahao-
SantAnna_PRH13_UFRJ-EQ_G0.pdf> Acesso em 22/03/2017
SELCO COMPRESSORES - Anéis de pistão, 2017. [Internet] Diponível em:
<http://www.selcocompressores.com.br/pt/produtos/aneis-de-pistao> Acesso
em 17/05/2017
SENSE - Barreira analógica, 2009. [Internet] Disponível em:
<http://www.sense.com.br/app/webroot/arquivos/produtos/arq1/KD-
2122HT.pdf> Acesso em 18/03/2017
SIGMA TRANSFORMADORES - O transformador, 2011. [Internet] Disponível
em: <http://www.sigmatransformadores.com.br/o-transformador/> Acesso em:
06/02/2017
SILVA, Napoleão F. – Compressores Alternativos Industriais – Teoria e
Prática. 1ª Edição. CIDADE AQUI: Interciência, 2009.
STARLING, Antônio N. Controle e automação I: introdução a
instrumentação industrial. Belo Horizonte, 2003.
TEODORO, Elias Bitencourt - Mecanismo biela manivela: Estudo do
movimento e dos esforços atuantes no sistema - FEMEC, 2009. [Internet]
Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAqooAJ/sistema-biela-
manivela-analise-dinamica> Acesso em 06/02/2017
TKJ COMPRESSORES - Virabrequim, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://www.tkjcompressores.com.br/admin/arquivos/1d33a3fd643934840103b
1943477654b.jpg> Acesso em 31/05/2017
TRYCECO - Rod packing, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://www.tryceco.com/parts_repair/polymer.php?cmd=rod_packing> Acesso
em 17/05/2017
82
WEG - Soft starter, 2017. [Internet] Disponível em:
<http://old.weg.net/ca/Products-Services/Drives/Soft-Starters/Soft-Starter-SSW-
05> Acesso em 17/05/2017
83
ANEXO A - PAINEL ELÉTRICO
84
ANEXO B - LEGENDA DOS COMPONENTES ESQUEMA ELÉTRICO
85
ANEXO C - ESQUEMA ELÉTRICO
86
87
ANEXO D - COMPONENTES DO DISPENSER
88
ANEXO E - LEGENDA DO FLUXOGRAMA DA UNIDADE DE
COMPRESSÃO
89
ANEXO F - FLUXOGRAMA DA UNIDADE DE COMPRESSÃO