Instalaçoes de gases: segurança, produtividade e qualidade

Mais uma semana e temos um novo post no blog da Nippon Gases!

Muitas vezes, os responsáveis de grande parte das fábricas e oficinas que formam o nosso tecido industrial no sector de fabrico do metal têm dúvidas e diferentes questões relacionadas com as instalações de fornecimento de gases para os seus equipamentos ou processos:

• Convém realmente realizar uma instalação de gases?
• Como é constituída e qual é o seu objetivo?
• Como se definem e calculam os seus componentes?
• E outras tantas questões…

Antes de mais, é importante saber realmente o que é e que componentes fazem parte de uma instalação. De um modo geral, definimos Instalação de Gases como: “conjunto de elementos de armazenamento, regulação e transporte destinado a centralizar e transportar os gases para um ou vários pontos de fornecimento no interior de uma oficina ou fábrica, com todas as garantias de pureza, descontaminação e cumprimento dos respetivos requisitos regulamentares e de segurança exigidos”.

É, basicamente, composta por:

CAS (Central de Armazenamento e Fornecimento):

É o primeiro componente da instalação. Tem duas funções fundamentais: armazenar e centralizar o gás a consumir numa determinada área e realizar uma primeira redução da pressão desde um valor de 200 ou 300 bares (dependendo da pressão de enchimento da fonte de fornecimento, garrafas ou blocos de garrafas de gás comprimido) até à pressão de trabalho da canalização que dependerá de:

• Aplicação.
• Comprimento e diâmetro da canalização.
• Número de pontos de fornecimento.
• Pressão de trabalho (normalmente entre 10 e 40 bares).
• Caudal requerido.

Se a fonte de fornecimento incluir um depósito criogénico, quer fixo ou portátil, o diferencial de pressão será consideravelmente menor. Quando o gás se encontrar em fase líquida (gases liquefeitos a baixa temperatura), a pressão inicial normalmente não irá exceder os 40 bares.

Canalização

É o conjunto de tubagens do mesmo diâmetro ou de diâmetro diferente, responsável por transportar o gás desde a CAS até ao(s) ponto(s) de fornecimento definido(s) previamente. Pode ser constituída por uma pequena secção de tubos ou por um conjunto de tubos que podem até chegar a formar um anel em volta de toda a fábrica ou oficina e pelos respetivos terminais, dependendo dos diferentes pontos de fornecimento.

Postos de trabalho

É o último elemento de uma instalação e é o responsável por regular a pressão e/ou caudal requerido pela aplicação.

Deverão ser instalados tantos postos de trabalho quantos os pontos de fornecimento que tiverem sido definidos. Existem diversos tipos, dependendo dos requisitos de pressão, caudal, etc. Será instalado o mais adequado em função das necessidades específicas. Por exemplo, se for necessário um valor de pressão de 5 bares, deverá utilizar-se um regulador com escala completa de 0–10 bares. Se for necessário um caudal de 12 l/min, neste caso, irá instalar-se um medidor de caudal com escala completa 0–30 l/min.

É muito importante ajustar a escala máxima de reguladores e medidores de caudal, garantindo que não existem diferenciais muito significativos em relação ao valor requerido, caso contrário, ocorrerão problemas de instabilidade de regulação no posto de trabalho.

Com a implementação de uma instalação de gases correta, é possível alcançar dois objetivos fundamentais de melhoria nos processos industriais:

• Segurança
• Produtividade

As melhorias em termos de SEGURANÇA SÃO IMEDIATAS. Os riscos diminuem significativamente com a centralização do(s) gás(es) num mesmo local, uma vez que se deixará de deslocar continuamente as garrafas ou blocos de garrafas dentro da área de trabalho, evitando assim incidentes e as respetivas consequências decorrentes da sua queda e de colisões com outros objetos ou pessoas. Evitar-se-á igualmente o contínuo manuseamento dos reguladores e/ou medidores de caudal diretamente ligados a garrafas por parte dos operadores e, por conseguinte, o risco de acidentes.

No que se refere à PRODUTIVIDADE, todos sabem que a mão de obra representa o custo mais significativo, ou um dos mais significativos, dependendo da situação, nos ciclos de produção e fabrico. Quanto mais qualificada for para a função à qual se destina, mais produtivo será o processo e, é claro que a sua função não é a de proceder contínua e regularmente à deslocação de garrafas, substituição de garrafas cheias por garrafas vazias, etc. Destinar mão de obra qualificada a funções específicas proporciona uma melhoria considerável em termos de PRODUTIVIDADE.

Quanto mais automatizada estiver a instalação, mais produtivo será o processo de fabrico. Neste aspeto, a Nippon Gases propõe sempre a instalação nas CAS de centrais de regulação e fornecimento automáticos, onde se altera automaticamente o ramal sem necessidade de intervenção por parte do operador.

Para além disso, existe a possibilidade de incluir um sistema de monitorização e análise de processos pioneiro no sector de gases: STARWATCH. Os dados do referido processo, os sinais e alarmes pretendidos, mudanças de ramais e esgotamento de garrafas ou blocos de garrafas, podem ser controlados e vistos a partir de dispositivos remotos, tais como telemóveis, tablets, computadores portáteis, etc.

Há um terceiro aspeto de particular importância e que está associado, sem dúvida alguma, aos dois aspetos referidos anteriormente. Falamos da QUALIDADE, tanto ao nível dos materiais a instalar, como do pessoal responsável pela implementação e execução do projeto. No momento de implementar e conceber uma instalação, é fundamental detetar e definir quais são as necessidades às quais se deverá responder:

• Tipo de gás a consumir
• Número de pontos de fornecimento
• Pressão e caudal em cada um dos pontos
• Simultaneidade de consumo nos postos de trabalho

Com estas variáveis, é possível estabelecer um dimensionamento da instalação. Define-se o formato de fornecimento em função do consumo: garrafas, blocos de garrafas ou deposito criogénico; seleciona-se o formato mais produtivo e adequado para o referido consumo; seleciona-se o material das tubagens para a canalização, dependendo da natureza do gás e da pressão de trabalho; calculam-se os diâmetros das secções da tubagem em função do comprimento total da canalização e das suas secções, tendo em conta as perdas de carga decorrentes e, por fim, determinam-se os postos de trabalho a instalar nos pontos de fornecimento, de acordo com os requisitos de pressão e/ou caudal.

Em todo este conjunto de ações, é vital utilizar materiais e elementos de regulação de elevada qualidade, com os respetivos certificados. Os termos SEGURANÇA, PRODUTIVIDADE E QUALIDADE estão totalmente alinhados na filosofia da Nippon Gases.

É fundamental contar com a assessoria de profissionais altamente qualificados e com conhecimento dos riscos decorrentes da utilização e manuseamento de gases industriais e das normas e legislação em vigor relativas às instalações.