A conformidade dos torquímetros manuais para aperto de parafusos e porcas

Deve-se conhecer os requisitos para os torquímetros manuais que são classificados como torquímetros de indicação de torque (Tipo I) e torquímetros de pré-ajuste do torque (Tipo II).

Pode-se definir um torquímetro de indicação do torque (Tipo I) como a ferramenta que indica, por meio de uma escala, mostrador analógico ou digital, o valor de torque exercido pela ferramenta no encaixe de saída. O torquímetro de pré-ajuste do torque (Tipo II) é uma ferramenta pré-ajustada para um determinado valor de torque, de modo que, quando este valor é atingido pela ferramenta no encaixe de saída, um sinal é emitido (por exemplo, de maneira audível, visível, perceptível), causando uma redução temporária no torque aplicado.

O torquímetro de pré-ajuste com graduação (Tipo II, Classe A, Classe D e Classe G) é uma ferramenta projetada para ser ajustada pelo usuário, que possui uma escala ou mostrador digital para auxiliar no ajuste. O torquímetro de pré-ajuste não graduado (Tipo II, Classe C e Classe F) ferramenta projetada para ser ajustada pelo usuário com o auxílio de um dispositivo de medição torquímetro de pré-ajuste fixo (Tipo II, Classe B e Classe E) ferramenta projetada para ter um único ajuste fixo.

A NBR ISO 6789-1 de 10/2019 – Ferramentas para montagem de parafusos e porcas – Torquímetros manuais – Parte 1: Requisitos e métodos de ensaio para avaliação da conformidade do projeto e da conformidade da qualidade: requisitos mínimos para certificados de conformidade especifica os requisitos de ensaio de conformidade e de marcação para torquímetros manuais utilizados para aperto controlado de parafusos e porcas. Também especifica os requisitos mínimos para a declaração de conformidade. Este documento é aplicável aos torquímetros manuais que são classificados como torquímetros de indicação de torque (Tipo I) e torquímetros de pré-ajuste do torque (Tipo II). Os torquímetros manuais abrangidos por este documento estão identificados na NBR ISO 1703:2016 por meio dos números de referência 6 1 00 11 0, 6 1 00 11 1 e 6 1 00 12 0, 6 1 00 12 1 e 6 1 00 14 0, 6 1 00 15 0. A NBR ISO 1703 está atualmente em revisão. Na próxima edição, os torquímetros serão movidos para uma Seção própria e, com esta alteração, os números de referência serão alterados e os números de referência adicionais serão incluídos.

Este documento não especifica os requisitos dos certificados de calibração para torquímetros manuais. Estes estão descritos na ISO 6789-2. Essa norma foi dividida para fornecer dois níveis de documentação, reconhecendo as diferentes necessidades dos diferentes usuários desta norma. Esse documento continua a fornecer aos projetistas e fabricantes os requisitos mínimos relevantes para o desenvolvimento, fabricação e documentação de torquímetros manuais. A ISO 6789-2 fornece métodos detalhados para o cálculo das incertezas e requisitos para calibração. Isso permitirá que os usuários de serviços de calibração comparem mais facilmente as calibrações de diferentes laboratórios. Além disso, os requisitos mínimos para a calibração de dispositivos de medição de torque estão descritos na ISO 6789-2:2017, Anexo C.

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Quais os símbolos, designações e unidades usados nessa norma?

Como deve ser executado o ensaio de conformidade durante o uso?

Qual o período de tempo mínimo para aplicação dos valores de torque?

Qual deve ser a sequência de medição?

Os torquímetros manuais para os quais este documento se aplica são classificadas como a seguir. Torquímetros de indicação do torque (Tipo I; ver Anexo A): Classe A: mecânico, com barra de torção ou barra de flexão; Classe B: mecânico, estrutura rígida, com escala ou mostrador analógico; Classe C: mecânico, estrutura rígida e mostrador digital; Classe D: axial, com escala ou mostrador analógico; Classe E: axial, com mostrador digital; Torquímetro de pré-ajuste do torque (Tipo II; ver Anexo B): Classe A: mecânico, ajustável, com escala ou mostrador analógico; Classe B: mecânico, com único ajuste fixo; Classe C: mecânico, ajustável, não graduada; Classe D: axial, ajustável, com escala ou mostrador analógico; Classe E: axial, com único ajuste fixo; Classe F: axial, ajustável, não graduada; Classe G: mecânico, com barra de flexão, ajustável, graduada.

O fabricante deve ensaiar amostras de torquímetros, a fim de verificar se eles estão em conformidade com 5.1.2 a 5.1.8. O tamanho do encaixe de saída limita o valor máximo do torque do respectivo torquímetro. Os valores atribuídos devem estar de acordo com a tabela abaixo. Para os tamanhos não especificados na tabela, o tamanho do encaixe de saída é determinado pelo torque máximo do respectivo torquímetro e deve atender aos requisitos indicados abaixo.

Os requisitos e métodos de ensaio deste documento abrangem uma faixa de torque especificada, onde a faixa depende do tipo e da classe do torquímetro. A faixa ou valor de torque é selecionado para os diferentes torquímetros, como a seguir. Torquímetro de indicação de torque do Tipo I (Classes A, B e D): do menor valor marcado até 100 % do valor de torque máximo da respectiva ferramenta. Torquímetro de indicação de torque do Tipo I (Classes C e E): conforme especificado pelo fabricante. Torquímetro de pré-ajuste do torque do Tipo II (Classes A, D e G): do menor valor marcado até 100% do valor de torque máximo da respectiva ferramenta. Torquímetro de pré-ajuste do torque Tipo II (Classes B, C, E e F): conforme especificado pelo fabricante.

Para escalas e mostradores analógicos, o incremento entre duas marcas de graduação não pode exceder 5% do valor máximo de torque do torquímetro. Para os mostradores digitais, a resolução não pode exceder 1/4 do desvio relativo máximo admissível do torquímetro em cada valor do alvo. Para indicação dos torquímetros do Tipo I (Classes A, B e D), as escalas ou mostradores devem estar marcados na posição zero. A faixa entre o zero e o menor valor de torque especificado deve estar marcado no mostrador ou na escala, ou perto deles, de modo a deixar claro ao usuário que esta faixa não está dentro da faixa de torque especificada.

Como alternativa, a escala ou o mostrador devem ser identificados de alguma forma para indicar a faixa de torque especificada ao usuário. Para indicação dos torquímetros do Tipo I (Classes C e E), a faixa entre o zero e o menor valor da faixa especificada pelo fabricante deve ser identificada de forma que fique claro ao usuário que esta faixa não está dentro da faixa especificada. Os projetos das escalas e mostradores têm influência significativa na incerteza de medição de um torquímetro.

Recomenda-se que os projetistas sigam a orientação da ISO 6789-2:2017, 6.2.1. Cada resultado de um torquímetro, registrado de acordo com a Seção 6 e calculado de acordo com a Seção 7, deve se situar dentro do respectivo desvio relativo máximo admissível para o tipo e a classe da ferramenta. Se um fabricante alegar um desvio relativo admissível inferior ao indicado nas Tabelas 3 e 4 (disponíveis na norma), cada resultado deve se situar dentro do desvio relativo máximo admissível.

Para determinar a conformidade com esta subseção, não pode ser considerada a influência da incerteza do torquímetro e do dispositivo de medição de torque. Todos os torquímetros devem ser carregados três vezes em cada sentido de operação com o valor de torque não inferior a 125% do valor máximo de torque ou capacidade nominal para ferramentas de pré-ajuste de torque Tipo II (Classes D, E e F). Para ferramentas Tipo II (Classes A, C, D, F e G), o ensaio é executado após o ajuste da ferramenta para 100% do valor máximo de torque.

Esse ensaio não se aplica às ferramentas com limitação de torque. Após o ensaio de sobrecarga, o torquímetro deve estar ainda dentro do desvio relativo máximo admissível, especificado em 5.1.5, quando ensaiado de acordo com a Seção 6, e não pode apresentar qualquer dano físico que seja prejudicial ao desempenho e segurança da ferramenta. Todos os torquímetros a serem ensaiados devem ser submetidos a ciclos no valor máximo ou valor de torque nominal predefinido para os torquímetros do Tipo II (Classes B e E), durante 5 000 ciclos, em cada sentido de operação, a uma frequência entre 5 ciclos/min e 20 ciclos/min.

Após o ensaio de durabilidade, o torquímetro deve estar ainda dentro do desvio relativo máximo admissível, especificado em 5.1.5, e não pode apresentar danos físicos que prejudiquem o desempenho e a segurança da ferramenta. Algumas ferramentas indicam ou operam com o mesmo valor de torque, independentemente da posição do ponto de aplicação da carga. Algumas ferramentas indicam ou operam em diferentes valores de torque, dependendo da posição de aplicação da carga.

Todos os torquímetros devem ser ensaiados considerando a influência da geometria variável no torque aplicado, como, por exemplo, torquímetros com cabeças flexíveis e barras de extensão projetadas para reduzir o esforço do operador. O fabricante deve comunicar estas influências aos usuários por meio de planilhas de instruções ou da declaração de conformidade. O sistema de medição do torque deve ser escolhido para ser adequado à medição da faixa especificada do torquímetro.

O erro de medição máximo do dispositivo de medição de torque não pode exceder 1/4 do desvio relativo máximo admissível do torquímetro em cada valor de referência. O dispositivo de medição de torque deve ter um certificado de calibração válido e rastreável com base em padrão nacional ou laboratório de calibração que atenda aos requisitos da NBR ISO/IEC 17025. Alternativamente, o dispositivo de medição de torque deve ser calibrado por um laboratório de acordo com o padrão nacional ou a ISO 6789-2:2017, Anexo C.

A declaração de conformidade deve conter pelo menos as seguintes informações: a confirmação de que é uma declaração de conformidade de acordo com este documento; a identificação (tipo e número de série) do torquímetro; se utilizado um elemento intercambiável com a ferramenta, deve-se registrar o comprimento ou a dimensão efetiva deste elemento intercambiável; quando uma barra de extensão for utilizada com o torquímetro, ela deve ser registrada; intervalo de torque especificado ou valor de torque fixo do torquímetro; identificação (tipo e número de série) do dispositivo de medição de torque; direção(ões) de operação; temperatura ambiente e indicação da umidade; data da medição; nome da pessoa responsável; desvio relativo máximo admissível de acordo com 5.1.5; valores observados para cada torque objetivo (ver 6.5); se os valores observados estão ou não dentro do desvio relativo máximo admissível especificado acima; o erro máximo de medição e intervalo de incerteza de medição do dispositivo de medição de torque; a declaração de que o erro de medição do dispositivo de medição de torque é inferior a 1/4 do desvio relativo máximo admissível do torquímetro; e para as ferramentas com cabeça flexível, declaração de que o resultado é válido somente se o eixo de medição for perpendicular ao eixo da ferramenta.

A segurança na operação de caçamba basculante

O basculante é o compartimento funcional para o transporte de cargas com sistema de movimento no sentido lateral ou traseiro, para o escoamento da carga.

A NBR 16141 de 10/2019 – Implementos rodoviários – Sistema de segurança para operação de caçamba basculante – Requisitos estabelece os requisitos mínimos para segurança do sistema hidráulico utilizado em implementos rodoviários do tipo caçamba basculante com peso bruto total (PBT) acima de 3.500 kg, com o objetivo de evitar falha operacional e/ou falha mecânica. Pode-se definir o basculamento como o movimento vertical ou lateral da caixa de carga, visando a carga ou descarga dos produtos transportados. O basculante é o compartimento funcional para o transporte de cargas com sistema de movimento no sentido lateral ou traseiro, para o escoamento da carga. O dispositivo de segurança secundário é um aviso visual e sonoro instalado na cabine, com intuito de alertar o operador sobre o acionamento da tomada de força e se a caixa de carga está fora da posição inicial, com os avisos visual e sonoro emitindo respectivamente, luz e som característicos. O dispositivo de segurança terciário é eletrônico para o controle do acionamento da tomada de força, com o objetivo de garantir que o caminhão não passe de 10 km/h com a tomada de força ligada. A falha mecânica é a movimentação da caçamba sem o consentimento do operador e a operacional é o acionamento acidental ou involuntário da tomada de força ou da basculante ou distração do operador.

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O que é a rotação máxima livre?

Como deve ser feita a ligação das tomadas?

Como deve ser projetada a visão interna (cabine)?

É obrigatório o uso dos dispositivos de segurança primário e secundário para os veículos tipo caminhão com carroceria basculante e caminhão-trator. O caminhão-trator não destinado à movimentação e operação de veículos rebocados com carroceria tipo basculante, sem sistema hidráulico, não necessita dos sistemas de segurança citados nesta norma. É facultativa a inclusão do dispositivo de segurança terciário. O sistema hidráulico deve ser dotado de retorno de óleo para o reservatório e não pode permitir que a caixa de carga suba quando o comando estiver na posição de retorno ou neutro, com a tomada de força acionada, independentemente da rotação do motor do caminhão.

O manual de operação do sistema de basculamento deve ser fornecido junto com o implemento, e deve conter o funcionamento dos sistemas de segurança. O porte do manual de operação é obrigatório na versão física ou digital. O fornecimento deve ser de responsabilidade do fabricante do implemento e/ou do instalador dos dispositivos de segurança. O aviso de segurança deve ser fixado no para-brisa. O circuito hidráulico do sistema de basculamento deve conter pelo menos uma válvula hidráulica de três vias/três posições, com acionamento pneumático, eletropneumático ou elétrico, sendo que ela pode ser fixada diretamente na bomba ou em outro ponto do circuito hidráulico.

A válvula deve ter a posição neutra descarregando o óleo diretamente para o reservatório. Não atendem aos requisitos desta norma e devem ser reprovados na inspeção veicular os circuitos hidráulicos que possuam bombas hidráulicas ou tomadas de força acionadas via: cabo de aço ou outra forma de acionamento mecânico; válvulas hidráulicas de duas posições; cilindro pneumático de simples ação e retorno por mola ligado diretamente à bomba; cilindro pneumático de dupla ação ligado diretamente à bomba.

O informativo gráfico permanente deve conter informações objetivas sobre a operação e os dispositivos de segurança, contendo no mínimo o seguinte: a operação detalhada e a forma de acionamento; a advertência para que sempre seja desligada a tomada de força após a operação de basculamento; a advertência para verificar se a caixa de carga está na posição inicial antes de movimentar o veículo; a seguinte frase, no rodapé: “Deve ser fixado no para-brisa”.

O primeiro ensaio deve ser realizado pelo fabricante do basculante, instalador de equipamento veicular ou fabricante do veículo, ou pelo instalador do conjunto hidráulico, no caso de caminhão-trator. O ensaio em caminhão-trator deve ser realizado com um semirreboque tipo basculante acoplado. O semirreboque pode ser substituído por uma bancada de ensaio que simule o semirreboque.

Os ensaios sobre os veículos tipo caminhão, caminhão-trator e reboques devem ser executados com periodicidade máxima de um ano. A avaliação deve ser realizada em estações de inspeção, com o veículo apresentando-se em condições de limpeza que possibilitem a observação da estrutura, sistemas e componentes e da identificação. Na inspeção, o veículo não pode transportar ninguém além do condutor e deve estar com o seu peso em ordem de marcha.

Toda a inspeção deve ser realizada por inspetores qualificados e habilitados e com equipamentos calibrados. Durante a inspeção, não pode ser desmontado componente algum do veículo. Como procedimentos operacionais, verificar se o acionamento da tomada de força foi feito por um comando de dois estágios ou dois comandos. Garantir que o acionamento dos comandos seja realizado com as mãos.

Verificar se o sistema hidráulico possui, claramente definidas, três posições de comando (neutra, retorno/descida e subida). Com a caixa de carga vazia e na posição inicial, garantir que o comando se encontre na posição neutra, ligar a tomada de força e manter o motor no mínimo a 1.750 r/min ou no máximo a 1.800 r/min, por 10 s, certificando-se quanto ao devido acionamento dos avisos de segurança (visual e sonoro) durante o ensaio.

Para veículos cuja máxima rotação esteja parametrizada abaixo de 1.800 r/min, considerar a rotação mais próxima à máxima livre parametrizada. É considerado aprovado o implemento que não movimentar a caixa de carga. O ensaio deve ser realizado duas vezes. Com a caixa de carga na posição inicial e a tomada de força ligada, dispor o comando em posição de descida e manter o motor no mínimo a 1.750 r/min ou no máximo a 1.800 r/min, por 10 s.

Para veículos cuja máxima rotação esteja parametrizada abaixo de 1.800 r/min, considerar a rotação mais próxima à máxima livre parametrizada. É considerado aprovado o implemento que não movimentar a caixa de carga. O ensaio deve ser realizado duas vezes. Este ensaio deve ser realizado mesmo que a tomada de força desligue automaticamente.

Para assegurar o pleno atendimento a esta norma no que se refere ao sistema de segurança secundário, especificamente na garantia do acionamento dos sinais visual e sonoro enquanto a caixa de carga estiver fora da posição inicial, os veículos rebocadores e os rebocáveis devem ser dotados de conectores-padrão, de modo a garantir a intercambiabilidade entre os diferentes tipos e modelos de veículos.

Os conectores elétricos tratados nesta norma devem ser independentes dos conectores já existentes nos veículos rebocadores e rebocáveis. Os conectores para conexão elétrica dos veículos rebocadores e rebocados devem ser compostos por um conector de sete polos do tipo 24 N, com tensão de alimentação nominal de 12/24 V. As dimensões devem estar de acordo com a figura abaixo.

Além de todos os riscos nas rodovias, alguns tipos de caminhões basculantes pedem cuidados especiais no carregamento e descarregamento, como no transporte de produtos perigosos, silos de cimento, etc. Esse tipo de situação pode ser agravada porque boa parte da frota de basculantes trafega com a manutenção precária, e como são praticamente veículos urbanos, ou seja, não passam pelos controles de pesos das rodovias, acabam exagerando na carga, aumentando ainda mais os riscos de acidentes.

Mas há uma característica extremamente perigosa nesse tipo de equipamento: podem tombar paradas, durante o descarregamento. E isso é muito fácil de acontecer. Uma vez descarregada, o condutor deve se certificar que a caçamba está abaixada antes de retornar a viagem. Por incrível que pareça são frequentes as batidas em passarelas e viadutos por basculantes andando com a caçamba levantada.

Dessa forma, para realizar com segurança o basculamento da caçamba do caminhão, além de um equipamento hidráulico adequado e da qualidade, deve-se realizar a manutenção mecânica rigorosa e o treinamento ao motorista e o ideal é que se tome mais algumas medidas preventivas. Verificar para que a carga esteja distribuída de maneira uniforme em todo o cumprimento e largura da caçamba e verificar se a carga é úmida e propensa a grudar, por isso aumenta os riscos e exige maior cuidado.

O projeto e a execução de fundações

Saiba quais são os requisitos a serem observados no projeto e execução de fundações de todas as estruturas da engenharia civil.

Pode-se definir a fundação profunda como o elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, sendo sua ponta ou base apoiada em uma profundidade superior a oito vezes a sua menor dimensão em planta e no mínimo 3,0 m. Quando não for atingido o limite de oito vezes, a denominação é justificada. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões. A fundação rasa (direta ou superficial) é o elemento de fundação cuja base está assentada em profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação, recebendo aí as tensões distribuídas que equilibram a carga aplicada. Para esta definição adota-se a menor profundidade, caso esta não seja constante em todo o perímetro da fundação.

A NBR 6122 de 09/2019 – Projeto e execução de fundações especifica os requisitos a serem observados no projeto e execução de fundações de todas as estruturas da engenharia civil. Essa norma não contempla aqueles tipos de fundação que têm aplicação restrita (sapatas estaqueadas, radier estaqueados, estacas de compactação, melhoramento do solo, etc.) e aqueles que estão em desuso (caixões pneumáticos etc.). Tais fundações podem ser utilizadas com as adaptações que sejam necessárias a partir dos tipos aqui apresentados.

Reconhecendo que a engenharia geotécnica não é uma ciência exata e que riscos são inerentes a toda e qualquer atividade que envolva fenômenos ou materiais da natureza, os critérios e procedimentos constantes desta norma procuram traduzir o equilíbrio entre condicionantes técnicos, econômicos e de segurança usualmente aceitos pela sociedade na data de sua publicação. Nos projetos civis que envolvem mecânica dos solos e mecânica das rochas, o profissional habilitado com notória competência é o profissional capacitado a dar tratamento numérico ao equilíbrio mencionado. Movimentos verticais da fundação deslocamentos verticais descendentes (recalques), ou ascendentes (levantamentos), absolutos ou relativos, conforme figura abaixo.

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O que se deve levar em consideração quanto ao efeito do vento?

Quais devem ser as ações decorrentes do terreno?

Qual é a resistência determinada por provas de carga estáticas executadas na fase de elaboração ou adequação do projeto?

Quais são os coeficientes de ponderação para verificação de tração, deslizamento e tombamento?

Para o reconhecimento inicial, devem ser considerados os seguintes aspectos na elaboração dos projetos e previsão do desempenho das fundações: visita ao local; feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes; indícios da presença de aterro (bota-fora) na área; indícios de contaminação do subsolo por material contaminante lançado no local ou decorrente do tipo de ocupação anterior; prática local de projeto e execução de fundações; estado das construções vizinhas; as peculiaridades geológico-geotécnicas na área, tais como: presença de matacões, afloramento rochoso nas imediações, áreas brejosas e minas d´água.

Para a investigação geológica, em função do porte da obra ou de condicionantes específicos, deve ser realizada vistoria geológica de campo por profissional habilitado, eventualmente complementada por estudos geológicos adicionais. Para qualquer edificação deve ser feita uma campanha de investigação geotécnica preliminar, constituída no mínimo por sondagens a percussão (com Standard Penetration Test – PT), visando a determinação da estratigrafia e classificação dos solos, a posição do nível d’água e a medida do índice de resistência à penetração NSPT (valor do índice de resistência a penetração), de acordo com a NBR 6484.

Na classificação dos solos deve ser empregada a NBR 6502. Para a programação de sondagens de simples reconhecimento para fundações de edifícios, deve ser empregada a NBR 8036. Em função dos resultados obtidos na investigação geotécnica preliminar, devido a peculiaridades do subsolo ou do projeto, ou ambos, ou ainda, no caso de dúvida quanto à natureza do material impenetrável a percussão, pode ser necessária uma investigação complementar, através da realização de sondagens adicionais, instalação de indicadores de nível d’água, piezômetros, ou outros ensaios de campo (sondagens rotativas, CPT, CPTU, DMT, geofísicas e outros) e de laboratório.

Independentemente da extensão da investigação geotécnica preliminar realizada, devem ser feitas investigações adicionais sempre que, em qualquer etapa da execução da fundação, forem constatadas diferenças entre as condições locais e as indicações fornecidas pela investigação preliminar, de tal forma que as divergências fiquem completamente esclarecidas. Os ensaios de campo visam determinar parâmetros de resistência, deformabilidade e permeabilidade dos solos, sendo que alguns deles também fornecem a estratigrafia local.

Alguns parâmetros são obtidos diretamente e outros por correlações. A seguir encontra-se uma relação dos ensaios mais usuais na prática brasileira e outros disponíveis. No caso de dúvida quanto à natureza do material impenetrável a percussão, devem ser programadas sondagens mistas (percussão e rotativa). Em se tratando de maciço rochoso, rocha alterada ou mesmo solo residual jovem, as amostras coletadas devem indicar suas características principais, incluindo-se eventuais descontinuidades, indicando: tipo de rocha, grau de alteração, fraturamento, coerência, xistosidade, porcentagem de recuperação e o índice de qualidade da rocha (RQD).

Sempre que possível deve ser feita a determinação do NSPT. Neste tipo de investigação, ao final da medida da penetração do amostrador, é feita a medida do torque necessário para rotacioná-lo (SPT-T). A medida do torque serve para caracterizar o atrito lateral entre o solo e o amostrador. O ensaio de cone deve ser executado conforme as ASTM D2435/D2435M e ASTM D5778.

Esse ensaio consiste na cravação contínua de uma ponteira composta de cone e luva de atrito. É usado para determinação da estratigrafia e pode dar indicação da classificação do solo. As propriedades dos materiais ensaiados podem ser obtidas por correlações, sobretudo em depósitos de argilas moles e areias sedimentares. O ensaio de Piezocone (CPTU) permite a medida da poropressão gerada durante o processo de cravação e, eventualmente, sua dissipação.

O ensaio de palheta (vane test) deve ser executado conforme a NBR 10905. Este ensaio é empregado na determinação da resistência ao cisalhamento, não drenada, de solos moles. O ensaio de placa é uma prova de carga direta sobre o terreno, com o objetivo de caracterizar a deformabilidade e resistência do solo sob carregamento de fundações rasas, conforme NBR 6489.

O ensaio pressiométrico consiste na expansão de uma sonda cilíndrica no interior do terreno, em profundidades preestabelecidas. Dependendo do modo de inserção do pressiômetro no solo, pode ser classificado como pressiômetro em pré-furo (ou de Ménard), autoperfurante. O ensaio permite a obtenção de propriedades de resistência e tensão-deformação do material.

O ensaio dilatométrico (dilatômetro de Marchetti) consiste na cravação de uma lâmina, que possui um diafragma. Este diafragma é empurrado contra o solo pela aplicação de uma pressão de gás. O ensaio pode ser usado para determinação da estratigrafia e pode dar indicação da classificação do solo. As propriedades dos materiais ensaiados podem ser obtidas por correlação, sobretudo em depósitos de argilas moles e areias sedimentares.

Os ensaios sísmicos (crosshole, downhole e cone sísmico) são realizados em profundidades preestabelecidas e fornecem, basicamente, a velocidade de propagação da onda cisalhante. A partir destes dados é possível estimar o módulo de elasticidade transversal inicial, Go, do solo. Os ensaios de permeabilidade (infiltração ou recuperação) permitem a avaliação do coeficiente de permeabilidade in situ do solo.

Os esforços, determinados a partir das ações e suas combinações, conforme prescrito na NBR 8681, devem ser solicitados ao projetista da estrutura, a quem cabe individualizar qual o conjunto de esforços para verificação dos estados limites últimos (ELU) e qual o conjunto para verificação dos estados limites de serviço (ELS). Esses esforços devem ser fornecidos em valores de cálculo, já afetados pelos coeficientes de combinação e de ponderação da NBR 8681. Para o caso de o projeto de fundações ser desenvolvido utilizando fator de segurança global, devem ser solicitados ao projetista estrutural os valores dos coeficientes pelos quais as solicitações de cálculo devem ser divididas, em cada caso, para reduzi-las às solicitações características.

Os esforços devem ser fornecidos no nível do topo das fundações (no caso de edifícios, o topo dos baldrames, no caso de pontes o topo dos blocos ou sapatas) ou no nível da interface entre os projetos (superestrutura e fundações/infraestrutura), devendo ficar bem caracterizado esse nível. As ações são classificadas conforme sua variabilidade no tempo, conforme prevê a NBR 8681: as ações permanentes (peso próprio, sobrecarga permanente, empuxos etc.); ações variáveis (sobrecargas variáveis, impactos, vento, etc.); e ações excepcionais.

Para estruturas especiais, onde a ação principal atuante sobre a estrutura não é gravitacional, pode ser necessária a apresentação das solicitações não combinadas com as demais solicitações de ações (conforme a NBR 8681). Nas ações decorrentes do terreno, devem ser considerados os empuxos de terra e empuxos de sobrecargas atuantes no solo. Caso estejam previstos aterros contra a estrutura ou na vizinhança da obra, o projetista das fundações deve ser informado. Esses esforços devem ser informados ao projetista da estrutura.

O tipo empuxo de terra (ativo, repouso, passivo) e seu valor devem ser compatíveis com a deslocabilidade da estrutura. Este empuxo, quando assimétrico, influi na estabilidade da estrutura. Outros esforços atuam sobre elementos de fundação profunda e devem ser considerados, quando for o caso (atrito negativo e carregamentos laterais devidos a sobrecargas assimétricas, por exemplo).

Nas ações decorrentes da água superficial e subterrânea, devem ser considerados os empuxos de água, tanto superficial quanto subterrânea. No caso de fluxos de água deve ser considerada a possibilidade de erosão. O efeito favorável da subpressão no alívio de cargas nas fundações não pode ser considerado, exceto quando o projetista demonstrar que a variabilidade foi considerada.

Em ações variáveis especiais, em função da finalidade da obra, o projeto das fundações deve considerar as seguintes ações variáveis especiais, quando previamente informadas e documentadas: alteração do estado de tensões, causada por obras nas proximidades (escavações, aterros, túneis, etc.); tráfego de veículos pesados e equipamentos de construção; carregamentos especiais de construção; ações variáveis efêmeras definidas nesta norma. As ações excepcionais (explosão, incêndio, colisão de veículos, enchentes, sismos, etc.) devem ser consideradas de acordo com o prescrito na NBR 8681.

Para a análise de interação fundação-estrutura, em estruturas nas quais a deformabilidade das fundações pode influenciar na distribuição de esforços, deve-se estudar a interação fundação-estrutura, sendo obrigatório esse estudo nos seguintes casos: estruturas nas quais a carga variável é significativa em relação à carga total, tais como silos e reservatórios; estruturas com mais de 55,0 m de altura, medida do térreo até a laje de cobertura do último piso habitável; relação altura/largura (menor dimensão) superior a quatro; fundações ou estruturas não convencionais.

O peso próprio das fundações deve ser considerado o peso próprio de blocos de coroamento ou sapatas, ou no mínimo 5% da carga vertical permanente. No alívio de cargas devido a vigas alavanca, quando ocorre uma redução de carga devido à utilização de viga alavanca, a fundação deve ser dimensionada considerando-se apenas 50% desta redução. Quando a soma dos alívios totais puder resultar em tração na fundação do pilar aliviado, sua fundação deve ser dimensionada para suportar a tração total e pelo menos 50 % da carga de compressão deste pilar (sem o alívio).

Sempre que houver a possibilidade de desenvolvimento de atrito negativo, a sua ação deve ser considerada no dimensionamento geotécnico e estrutural dos elementos da fundação, blocos de coroamento, vigas enterradas, reservatórios e outras estruturas enterradas. Admite-se a utilização de recursos (por exemplo, pintura betuminosa), visando minimizar os efeitos do atrito negativo, bem como a realização de ensaios ou provas de carga para a sua melhor avaliação.

Para as verificações da segurança de estacas ou tubulões em situações em que se prevê a ação do atrito negativo, define-se: Pan – a carga característica de atrito lateral negativo, na ruptura; a profundidade da fundação – onde ocorre a mudança de atrito negativo para positivo é chamada de ponto neutro; Rℓp – a parcela de força resistente característica de atrito lateral positivo, na ruptura; Rp – a parcela de força resistente característica de ponta, na ruptura. Nestas verificações as cargas provenientes de ações variáveis efêmeras não podem ser incluídas.

O resultado das investigações geotécnicas deve ser interpretado de forma a identificar espacialmente a composição do solo ou da rocha, suas propriedades mecânicas, profundidades das diversas camadas de solo ou características da rocha. Dependendo das características geológicas e das dimensões do terreno, pode ser necessário dividi-lo em regiões representativas que apresentem pequena variabilidade nas suas características geotécnicas. O projetista das fundações deve definir estas regiões para a eventual programação de investigações adicionais, elaboração do projeto e programação dos ensaios de desempenho das fundações.

NFPA 58: código dos gases liquefeitos de petróleo (GLP)

Essa norma internacional, em edição de 2020 e publicada pela National Fire Protection Association (NFPA), trata do armazenamento, manuseio, transporte e uso de gás liquefeito de petróleo (GLP). Esse código referencia os requisitos de segurança para todas as instalações de gás liquefeito de petróleo (propano) para ajudar a proteger residências, empresas e ambientes industriais dos riscos do GLP.

A NFPA 58:2020 – Liquefied Petroleum Gas Code se aplica ao armazenamento, manuseio, transporte e uso de gás liquefeito de petróleo (GLP). Esse código referencia os requisitos de segurança para todas as instalações de gás liquefeito de petróleo (propano) para ajudar a proteger residências, empresas e ambientes industriais dos riscos do GLP.

As alterações significativas na edição de 2020 incluem requisitos e procedimentos novos e revisados, que representam a tecnologia de ponta de GLP e os mais recentes protocolos de segurança e práticas recomendadas. As propriedades gerais do GLP indicam que eles são gases de petróleo liquefeitos, conforme definido neste código (ver 3.3.43), são gases à temperatura ambiente normal e pressão atmosférica.

Eles se liquefazem sob pressão moderada e evaporam rapidamente após a liberação da pressão. É essa propriedade que permite o transporte e o armazenamento de GLP na forma líquida concentrada, embora normalmente sejam utilizados na forma de vapor. Para informações adicionais sobre outras propriedades dos GLP, consulte o Anexo B.

Os regulamentos do Department of Transportation dos USA (DOT) são mencionados em todo este código. Antes de 1º de abril de 1967, esses regulamentos eram promulgados pela Interstate Commerce Commission (ICC). A Federal Hazardous Substances Act (15 U.S.C. 1261) exige rotulagem cautelosa de cilindros recarregáveis de gases liquefeitos de petróleo distribuídos para uso do consumidor. Eles geralmente têm 13 kg ou menos e são usados com utensílios de cozinha ao ar livre, luminárias portáteis, fogões de acampamento e aquecedores. A Federal Hazardous Substances Act é administrada pela U.S. Consumer Product Safety Commission, de acordo com os regulamentos codificados na 16 CFR 1500, Commercial Practices, Capítulo 11, Consumer Product Safety Commission.

Conteúdo da norma

Capítulo 1 Administração

1.1 Escopo

1.2 Objetivo (Reservado)

1.3 Inscrição

1.4 Retroatividade

1.5 Equivalência

1.6 Unidades e fórmulas

1.7 Execução

Capítulo 2 Publicações referenciadas

2.1 Geral

2.2 Publicações da NFPA

2.3 Outras publicações

2.4 Referências para extratos em seções obrigatórias

Capítulo 3 Definições

3.1 Geral

3.2 Definições oficiais da NFPA

3.3 Definições gerais

Capítulo 4 Requisitos gerais

4.1 Aceitação de equipamentos e sistemas

4.2 Odorização de GLP

4.3 Notificação de instalações

4.4 Qualificação do pessoal

4.5 Contaminação por amônia

4.6 Requisitos mínimos

4.7 Extintores de incêndio portátil

4.8 Classificação da resistência ao fogo

4.9 Material não combustível

Capítulo 5 Equipamentos e eletrodomésticos a GLP

5.1 Escopo

5.2 Contêineres

5.3 Reservado

5.4 Reservado

5.5 Reservado

5.6 Contêineres com suportes anexados

5.7 Reservado

5.8 Reservado

5.9 Acessórios do contêiner

5.10 Reguladores e respiradouros do regulador

5.11 Tubulação (incluindo mangueira), conexões e válvulas

5.12 Reservado

5.13 Válvulas internas (Reservado)

5.14 Válvulas que não sejam do contêiner

5.15 Válvulas de alívio hidrostáticas

5.16 Reservado

5.17 Reservado

5.18 Reservado

5.19 Reservado

5.20 Equipamento

5.21 Reservado

5.22 Reservado

5.23 Aparelhos

5.24 Vaporizadores, aquecedores de tanque, queimadores de vaporização e misturadores a gás-ar

5.25 Reservado

5.26 Reservado

5.27 Distribuidores de combustível de veículos

Capítulo 6 Instalação de sistemas de GLP

6.1 Escopo

6.2 Localização dos recipientes

6.3 Localização dos contêineres não conectados para uso

6.4 Distâncias de separação do contêiner

6.5 Outros requisitos de localização de contêineres

6.6 Instalação de contêineres com suportes conectados

6.7 Localização das operações de transferência

6.8 Instalação de contêineres

6.9 Instalação de acessórios do contêiner

6.10 Reguladores

6.11 Sistemas de tubulação

6.12 Ativação de desligamento remoto

6.13 Válvulas internas

6.14 Válvulas de fechamento de emergência

6.15 Instalação da válvula de alívio hidrostática

6.16 Ensaiando os sistemas de tubulação novos ou modificados

6.17 Verificação de vazamento para sistemas de vapor

6.18 Instalação em áreas de forte nevasca

6.19 Proteção contra corrosão

6.20 Instalação do equipamento

6.21 Sistemas a granel e plantas industriais a GLP

6.22 Sistemas de gás liquefeito de petróleo em edifícios ou em telhados ou varandas exteriores

6.23 Instalação de aparelhos

6.24 Instalação do vaporizado

6.25 Controle da fonte de ignição

6.26 Sistemas de gás liquefeito de petróleo em veículos (que não sejam sistemas de combustível para motores)

6.27 Distribuidor de combustível para veículos e sistemas de distribuição

6.28 Recipientes para motores estacionários

6.29 Proteção contra incêndio

6.30 Disposições alternativas para instalação de contêineres ASME

Capítulo 7 Transferência de GLP

7.1 Escopo

7.2 Segurança operacional

7.3 Ventilação do GLP para a atmosfera

7.4 Quantidade de GLP em contêineres

Capítulo 8 Armazenamento de cilindros aguardando uso, revenda ou troca

8.1 Escopo

8.2 Disposições gerais

8.3 Armazenamento em edifícios

8.4 Armazenamento fora dos edifícios

8.5 Proteção contra incêndio e classificação de área elétrica

8.6 Estações automatizadas de troca de cilindros

Capítulo 9 Transporte Veicular de GLP

9.1 Escopo

9.2 Requisitos elétricos

9.3 Transporte em contêineres portáteis

9.4 Transporte em veículos-tanque de carga

9.5 Concessões de reboques, semirreboques e armazenamento de combustível móvel, incluindo carretas de fazenda

9.6 Transporte de contêineres estacionários para o ponto de instalação

9.7 Veículos de estacionamento e garagem usados para transportar carga de GLP.

Capítulo 10 Edifícios ou estruturas que abrigam instalações de distribuição de GLP

10.1 Escopo

10.2 Estruturas ou edifícios separados

10.3 Estruturas ou salas anexadas nas estruturas

Capítulo 11 Sistemas de combustível do motor

11.1 Escopo

11.2 Treinamento

11.3 Recipientes

11.4 Acessórios do contêiner

11.5 Quantidade de GLP nos contêineres de combustível do motor

11.6 Equipamento de carburação

11.7 Tubulação, mangueira e conexões

11.8 Instalação de contêineres e acessórios do contêiner

11.9 Instalação no interior de veículos

11.10 Instalação de tubos e mangueiras.
11.11 Caminhões industriais (e empilhadeiras) alimentados por GLP

11.12 Disposições gerais para veículos com motores montados neles (incluindo máquinas de manutenção de piso)

11.13 Instalação do motor, exceto nos veículos

11.14 Garagem de veículos

Capítulo 12 Veículos a motor destinados ao uso fora da estrada ou projetados para transportar passageiros e abastecidos com GLP

12.1 Escopo

12.2 Instalação de componentes e sistemas

12.3 Recipientes, materiais e equipamentos ASME

12.4 Sistemas de combustível a GLP

12.5 Instalação elétrica

12.6 Instalação de tubulação, tubulação e mangueira

12.7 Proteção de tubulação, tubo e mangueira

12.8 Ensaio de tubulação, tubulação, mangueira e conexões

12.9 Injetores de líquido e vapor de GLP

12.10 Trilhos de combustível e blocos de distribuição

12.11 Sistemas de vaporizador/regulador

12.12 Bloqueios de combustível

12.13 Manutenção, estacionamento e exibição de veículos dentro de casa

12.14 Comissionamento de veículos

Capítulo 13 Recipientes refrigerados

13.1 Construção e projeto de contêineres refrigerados

13.2 Marcação em contêineres de GLP refrigerados

13.3 Instalação do contêiner

13.4 Instrumentos e controles de contêineres de GLP refrigerados

13.5 Captação refrigerada de contêiner de GLP

13.6 Inspeção e ensaio de contêineres e sistemas refrigerados de GLP

13.7 Localização do contêiner

13.8 Dispositivos de alívio

Capítulo 14 Transporte marítimo e recebimento

14.1 Escopo

14.2 Cais

14.3 Tubulações

14.4 Inspeções antes da transferência.

Capítulo 15 Operações e manutenção

15.1 Escopo

15.2 Requisitos operacionais

15.3 Requisitos operacionais para plantas a granel e plantas industriais

15.4 Requisitos operacionais para envio e recebimento marítimo

15.5 Manuais e procedimentos de manutenção

15.6 Procedimentos de manutenção para plantas a granel e plantas industriais

Capítulo 16 Tabelas de dimensionamento de tubos e tubulações

16.1 Dimensionamento de tubos e tubulações

Anexo A Material explicativo

Anexo B Propriedades do GLP

Anexo C Projeto, construção e requalificação de cilindros DOT (ICC)

Anexo D Projeto de contêineres ASME e API-ASME

Anexo E Dispositivos de alívio de pressão

Anexo F Tabelas, cálculos e gráficos de volumes de líquidos

Anexo G Espessura da parede da tubulação de cobre

Anexo H Procedimento para ensaio de fogo da tocha e fluxo de mangueira de sistemas de isolamento térmico para contêineres de GLP

Anexo I Espaçamento de contêiner

Anexo J Ordenação de amostra que adota a NFPA 58

Anexo K Proteção contra enterramento e corrosão para contêineres ASME subterrâneos e montados

Anexo L Métodos sugeridos para verificação de vazamentos

Anexo M Procedimento sugerido de purga de contêineres

Anexo N Referências informativas

Os códigos e padrões da NFPA fornecem requisitos para alcançar resultados e os manuais dão se aprofundam, fornecendo o texto completo de um código ou padrão, bem como comentários e recursos de especialistas, como gráficos, árvores de decisão, procedimentos de teste, estudos de caso, exemplos de formulários e listas de verificação e outros meios úteis para entender melhor o raciocínio por trás dos requisitos e como aplicá-los.

Lembre-se de que um código ou padrão é uma estrutura – um conjunto de regras a serem seguidas com o objetivo de alcançar um determinado resultado. Um manual é um conector – vinculando requisitos ao aplicativo, ajudando a entender o raciocínio por trás de um código ou padrão. A maneira mais simples de pensar sobre isso é que códigos e normas listam os requisitos técnicos, enquanto os manuais explicam esses requisitos para esclarecer como aplicá-los.

As baterias estacionárias aplicadas em energia fotovoltaica

Deve-se conhecer os requisitos técnicos e métodos de ensaios aplicados às baterias estacionárias aplicadas em sistemas de energia fotovoltaica (SEFV) não conectadas à rede de energia elétrica (off-grid).

Pode-se definir o estado de carga (state of charge – SoC) como a quantidade de carga existente na bateria em um de dado instante, em função da capacidade total, a perda de água (dry-out) como a perda excessiva de água do eletrólito na bateria chumbo-ácida regulada por válvula e na bateria alcalina com recombinação parcial de gases e o SEFV é o sistema de energia fotovoltaica. A NBR 16767 de 09/2019 – Elementos e baterias estacionárias para aplicação em sistemas fotovoltaicos não conectados à rede elétrica de energia (off-grid) – Requisitos gerais e métodos de ensaio especifica os requisitos técnicos e métodos de ensaios aplicados às baterias estacionárias aplicadas em sistemas de energia fotovoltaica (SEFV) não conectadas à rede de energia elétrica (off-grid). Não inclui informações específicas relativas ao dimensionamento da bateria, ao método de carga ou ao projeto do SEFV.

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Por que deve ser prevista uma proteção física da bateria?

Quais são as características técnicas funcionais da bateria?

Quais são os valores típicos de utilização de baterias em aplicações fotovoltaicas?

Quais são os ciclos com baixa profundidade de descarga em baixo estado de carga (fase A)?

Esta seção especifica as condições de operação às quais as baterias são submetidas durante sua utilização em aplicações fotovoltaicas em sistemas não conectados à rede de energia elétrica. O sistema de energia fotovoltaica com baterias referenciado nesta norma deve fornecer energia constante, variável ou intermitente ao equipamento conectado (bombas, geladeiras, sistemas de iluminação, sistemas de comunicação, etc.).

Os tipos de elementos e as baterias mais utilizadas em sistemas de energia fotovoltaica (SEFV) são: ventilada; regulada por válvula, incluindo aquelas com recombinação parcial de gás; selada sem emissão de gases em condições normais de operação (gastight sealed). Os elementos e as baterias normalmente são fornecidos nas seguintes condições: seco-descarregada (somente para baterias de níquel-cádmio ventiladas); carregada com eletrólito; seco-carregada (somente para baterias chumbo-ácido ventiladas); úmido-descarregada (somente baterias de níquel-cádmio).

A carga inicial da bateria deve ser realizada conforme instruções do fabricante, para otimizar sua vida útil. As baterias utilizadas em sistemas de energia fotovoltaica, operando sob condições climáticas normais, podem estar sujeitas às condições especificadas a seguir. Para o tempo de autonomia, a bateria é dimensionada para fornecer energia sob condições específicas durante um período de tempo, usualmente de três a cinco dias, sem irradiação solar. Ao selecionar a capacidade necessária da bateria, os seguintes itens devem ser considerados: ciclo diário/sazonal necessário (pode haver restrições na profundidade máxima de descarga); tempo necessário para acessar o local da instalação; envelhecimento; temperatura de operação; futura expansão da carga.

O dimensionamento das correntes de carga e descarga deve considerar a autonomia (profundidade de descarga), temperatura, potência de consumo, radiação solar, etc. As correntes de carga e descarga usuais são as seguintes: corrente máxima de carga: /10 (A); corrente média de descarga conforme determinado pela carga: /120 (A). Dependendo do dimensionamento do sistema, a corrente de carga e descarga pode variar dentro de uma faixa maior.

A bateria normalmente está exposta a um ciclo diário, como a seguir: carga durante as horas de sol; descarga durante a noite. Um uso diário típico resulta em uma descarga entre 2% e 20% da capacidade da bateria. O estado de carga da bateria pode variar quando submetido a um ciclo sazonal. Isso decorre de variações das condições da média de carga, como a seguir: períodos com baixa radiação solar, por exemplo, durante o inverno, causando baixa produção de energia. O estado da carga da bateria (capacidade disponível) pode diminuir para 20% da capacidade nominal ou menos.

Em períodos com alta radiação solar, por exemplo, no verão, podem trazer a bateria para a condição de totalmente carregada, com a possibilidade de que esta possa ser sobrecarregada. Durante o verão, por exemplo, a bateria opera com alto nível de estado de carga (SoC), normalmente entre 80% e 100% da capacidade nominal. O sistema regulador de tensão normalmente limita a tensão máxima da bateria durante o período de carga.

Em um sistema de energia fotovoltaica sem regulador de tensão, a tensão da bateria não está limitada por um controlador de carga, mas pelas características do gerador fotovoltaico. O projetista do sistema deve utilizar a tensão máxima de carga da bateria indicada pelo fabricante, a fim de permitir que no verão esta recupere o mais breve possível o seu máximo estado de carga (SoC). A sobrecarga reduz a vida útil projetada da bateria.

Normalmente, a tensão máxima de carga é de 2,4 V por elemento para baterias de chumbo-ácidos e 1,55 V por elemento para baterias de níquel-cádmio ventiladas, na temperatura de referência especificada pelo fabricante. Alguns reguladores permitem que a tensão da bateria exceda estes valores por um curto período para uma carga de equalização. Para as outras baterias, os fabricantes devem fornecer os valores de tensão de carga recomendados. Caso a temperatura de operação da bateria se desvie significativamente da temperatura de referência, a compensação da tensão de carga deve ser usada de acordo com as instruções do fabricante da bateria.

A vida útil projetada de uma bateria utilizada em um sistema de energia fotovoltaica, mesmo quando mantida regularmente em um alto estado de carga, pode ser consideravelmente menor do que quando utilizada permanentemente em estado de flutuação (sistemas de backup). Durante períodos de baixa irradiação solar, a energia produzida pelo sistema de energia fotovoltaica pode não ser suficiente para carregar completamente a bateria. O estado da carga diminui e os ciclos ocorrem em baixo estado de carga. Os níveis baixos de irradiação solar podem ser resultado da localização geográfica combinada com os períodos de inverno, nublados, chuvas ou acumulação de poeira nos painéis fotovoltaicos.

A estratificação do eletrólito pode ocorrer em baterias chumbo-ácido. Em baterias chumbo-ácido ventiladas, a estratificação do eletrólito pode ser evitada por agitação ou recirculação eletrolítica, ou por carga de equalização periódica durante sua operação. Nas baterias chumbo-ácido reguladas por válvula, a estratificação do eletrólito pode ser evitada em seus projetos ou com a instalação e operação de acordo com as instruções do fabricante.

As baterias devem ser armazenadas conforme as recomendações do fabricante. As baterias do tipo chumbo-ácido e níquel-cádmio com eletrólito devem ser armazenadas totalmente carregadas. A exposição de uma bateria a altas temperaturas e umidade durante o armazenamento pode resultar em perda de capacidade dela, com consequente redução de sua vida útil projetada. A temperatura de uma bateria pode atingir valores iguais ou superiores a 60 °C durante o dia, quando armazenada em um contêiner em contato direto com a luz solar.

A seleção de um local sem incidência de luz solar ou com controle de temperatura pode evitar este risco. A temperatura da bateria durante a operação no local de instalação é um fator importante para a sua seleção e expectativa de vida. As recomendações de temperaturas e umidade de operação devem ser seguidas conforme o indicado pelo fabricante. A vida útil projetada das baterias diminui com o aumento da temperatura de operação.

Baixas temperaturas reduzem o desempenho de descarga e a capacidade das baterias. Para mais detalhes, o fabricante deve ser consultado. A sobrecarga não aumenta a energia armazenada na bateria, mas sim o consumo de água em baterias ventiladas e, consequentemente, incrementa a frequência de manutenção. Além disso, as baterias do tipo chumbo-ácido reguladas por válvula podem sofrer o processo de dry-out (perda de água) resultando em perda de capacidade e/ou superaquecimento.

A sobrecarga pode ser controlada com o uso de controladores de carga apropriados. A maioria dos sistemas não aquosos, como baterias do tipo lítio-íon e similares, não pode ser submetido a qualquer sobrecarga sem que ocorram danos ou problemas de segurança. Assim, estas baterias são usualmente fornecidas com um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que impede, independentemente do controlador de carga, que a sobrecarga ocorra.

A configuração do regulador deve levar em consideração o gerador fotovoltaico, a carga, a temperatura e as especificações da bateria, conforme recomendado pelo fabricante. A rotina de manutenção das baterias dos tipos chumbo-ácido ou de níquel-cádmio ventiladas, incluindo aquelas com recombinação parcial de gás, devem ser planejadas de modo que não seja permitido que as baterias operem com nível de eletrólito abaixo do mínimo.

A sobrecarga em baterias do tipo chumbo-ácido reguladas por válvula deve ser cuidadosamente controlada a fim de otimizar sua vida útil projetada. O consumo de água para efeito de estimativa dos intervalos de manutenção deve ser fornecido pelo fabricante. As baterias para aplicação fotovoltaica são projetadas para suportar estresse mecânico durante o transporte e manuseio, tendo em vista que estas instalações podem ter acesso pelas estradas sem pavimentação.

Entretanto, as baterias não podem ser submetidas a impactos ou derramamento de eletrólito. Recomenda-se utilizar uma embalagem ou proteção adicional para transporte em estradas sem pavimentação. Deve-se ter cuidado especial ao manusear as baterias fora da embalagem. As instruções do fabricante devem ser seguidas. A eficiência de carga é a relação entre a quantidade de energia elétrica fornecida durante a descarga de um elemento ou bateria e a quantidade de energia elétrica necessária para restaurar o estado inicial da carga nas condições especificadas (IEC 60050-482:2004, 482-05-39). Na ausência de dados do fabricante da bateria, as eficiências indicadas na tabela abaixo podem ser consideradas.

As baterias do tipo chumbo-ácido devem ser protegidas contra descargas profundas, de modo que seja evitada a perda de capacidade devido ao efeito de sulfatação ou passivação irreversível. Isto pode ser realizado por meio de um sistema que monitore a tensão da bateria e a desconecte automaticamente antes de atingir sua profundidade máxima de descarga de projeto (ver recomendações do fabricante). As baterias de níquel-cádmio ventiladas ou com recombinação parcial de gases normalmente não requerem tal proteção.

Para os outros tipos de baterias, as recomendações do fabricante devem ser seguidas. A identificação de elementos ou monoblocos deve obedecer às normas aplicáveis listadas nessa norma. As regulamentações locais aplicáveis e as instruções do fabricante devem ser seguidas durante o transporte, instalação, comissionamento, operação, manutenção, descomissionamento e disposição das baterias.

O fabricante deve fornecer a documentação para transporte, instalação, comissionamento, operação, manutenção, descomissionamento e disposição de tais elementos e baterias para aplicações fotovoltaicas. O fabricante deve informar se há considerações especiais a serem observadas para a carga inicial das baterias, quando estas forem utilizadas apenas em sistemas fotovoltaicos.

A qualidade dos cabos de aço

Deve-se conhecer os requisitos para a fabricação, ensaio, aprovação, embalagem, marcação e emissão de um certificado de qualidade de cabos de aço.

A NBR ISO 2408 de 09/2019 – Cabos de aço – Requisitos especifica os requisitos para a fabricação, ensaio, aprovação, embalagem, marcação e emissão de um certificado de qualidade de cabos de aço. É aplicável a cabos com pernas redondas e cabos com pernas compactadas feitos de cabos de aço sem revestimento (polido), zincados ou galvanizados com liga de zinco e alumínio. Não se aplica a cabos para mineração, comando de aeronave, cabos de teleféricos e funiculares, e elevadores.

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Como deve ser executado o acabamento de arames?

Qual deve ser a tolerância no diâmetro do cabo de aço?

Quais devem ser os requisitos para ensaio de carga de ruptura?

Quais as variações nas resistências à tração para arames?

Este documento foi desenvolvido em resposta a uma demanda mundial por uma especificação fornecendo requisitos para cabos de aço. Como na edição anterior, este documento especifica medidas métricas e categorias de resistência de cabos de aço para as classes de cabos de aço mais comuns, ver Anexo F. O Anexo G apresenta uma comparação de categorias de resistência de cabos de aço.

Antes da fabricação do cabo de aço, os arames devem atender aos requisitos especificados no Anexo A relativos ao diâmetro, à torção e, onde aplicável, ao revestimento. O Anexo A é baseado na ISO 2232, mas com uma maior faixa de diâmetros e de categorias de resistência à tração de arames. Para um determinado diâmetro e categoria de resistência à tração de arame, as propriedades de torção dos arames da ISO 10425:2003, A.2, atendem ou excedem os valores apresentados no Anexo A.

Para os cabos de aço em que uma categoria de resistência é aplicável, as categorias de resistência à tração dos arames devem estar sujeitas aos limites estabelecidos na tabela abaixo. As almas de cabos de aço de camada simples devem ser normalmente de aço ou fibra, embora outras como as do tipo composto (por exemplo, aço com fibra ou aço com polímero) ou de polímeros sólidos também possam ser fornecidas.

Convém que o comprador especifique quaisquer requisitos específicos quanto ao tipo de alma. As almas de fibras para cabos de aço de camada simples devem estar de acordo com a ISO 4345 e, para cabos de aço de diâmetro igual ou superior a 8 mm, elas devem ser duplamente fechadas (isto é, com o fio formando a perna e com a perna formando a alma). As almas de fibra natural devem ser tratadas com um composto impregnante para inibir o apodrecimento e decomposição. As almas de aço devem ser constituídas de um cabo de aço independente (AACI) ou de uma perna composta de arames (AA).

As almas de aço para cabos de aço de camada simples com diâmetro maior que 12 mm devem ser de um cabo de aço independente (AACI), a menos que especificado em contrário. Os lubrificantes devem estar de acordo com a NBR ISO 4346. Todos os arames em uma perna devem ter o mesmo sentido de torção. A alma, com exceção de cabos de aço compactados (martelados), deve ser projetada (aço) ou selecionada (fibra) de maneira que em um cabo de aço novo sob tensão, na máquina de fechamento, haja uma folga entre as pernas externas.

O cabo de aço pronto deve estar torcido de maneira uniforme e livre de arames frouxos, pernas destorcidas e outras irregularidades. O cabo de aço novo não pode estar livre de ondulações tridimensionais. Deve-se assegurar que as pontas de cabos de aço, sem acessórios, quando necessário, tenham a sua integridade mantida, impedindo sua destorção. Os arames com diâmetro acima de 0,4 mm devem, onde necessário, ter suas extremidades unidas por meio de soldagem.

Arames com diâmetro até 0,4 mm (inclusive) devem, onde necessário, ser unidos por meio de brasagem, soldagem ou simplesmente por meio da inserção das extremidades na formação da perna. A distância mínima entre emendas de arames em uma perna deve ser de 20 × diâmetro do cabo (d). A quantidade de lubrificação e tipo de lubrificante devem ser adequados ao tipo do cabo e sua utilização.

Os cabos de aço devem ser pré-formados e/ou pós-formados, exceto quando especificado em contrário pelo comprador. Cabo de aço de grande diâmetro, alguns cabos de aço fechados em paralelo e resistentes à rotação podem ser não pré-formados ou ser apenas parcialmente pré-formados. A construção do cabo de aço deve ser uma daquelas abrangidas pelo Anexo D, Anexo H ou conforme estabelecida pelo fabricante.

Se o comprador especificar somente a classe do cabo, convém que o fabricante especifique a construção do cabo claramente. Convém ao comprador especificar a construção ou a classe do cabo de aço. As categorias de resistência para as classes mais comuns de cabos de aço devem ser conforme estabelecidas nas Tabelas D.1 a D.22, disponíveis na norma. Outras categorias de resistência, incluindo aquelas mencionadas na ISO 10425, podem ser fornecidas mediante acordo entre o comprador e o fabricante, desde que todos os outros requisitos sejam atendidos.

Nem todos os cabos de aço possuem necessariamente uma categoria de resistência. O acabamento dos arames deve ser sem revestimento (polido), zincado de qualidade B, zincado de qualidade A ou galvanizado com liga de zinco e alumínio. Para cabos de aço de acabamento polido, a substituição de arames polidos por arames zincados deve limitar-se aos arames internos, arames centrais, arames de enchimento e arames da alma.

Para cabos de aço de arames zincados, todos os arames devem ser zincados, inclusive aqueles pertencentes a qualquer alma de aço. Quando for especificado arame zincado, pode-se incluir também o arame galvanizado com liga de zinco e alumínio. A designação e a classificação do cabo de aço devem estar em conformidade com os requisitos da ISO 17893. O diâmetro nominal deve ser a dimensão pela qual o cabo de aço é designado. Quando medido conforme 5.3, o diâmetro deve estar dentro das tolerâncias estabelecidas na tabela abaixo.

Para cabo de aço de camada simples da classe 6 × 7, o comprimento do passo do cabo de aço não pode exceder 8 x d. Para outros cabos de aço de camada simples com pernas redondas (exceto aqueles com três ou quatro pernas), cabos de aço fechados com torção em paralelo e cabos de aço resistentes à rotação com pernas redondas ou pernas perfiladas, o comprimento do passo do cabo de aço não pode exceder 7,5 × d. Um certificado deve confirmar a conformidade a este documento.

A menos que especificado em contrário pelo comprador, o certificado deve fornecer no mínimo as seguintes informações: número do certificado; nome e endereço do fabricante; quantidade e comprimento nominal do cabo de aço (opcional); designação do cabo de aço (ver ISO 17893); carga de ruptura mínima. Para cabos de aço de camada simples com pernas perfiladas, por exemplo, triangulares, o comprimento do passo do cabo não pode exceder 10 × d.

A carga de ruptura mínima, Fmin, para um determinado diâmetro e construção de cabo de aço, deve ser conforme indicado nas Tabelas D.1 a D.22 ou na Tabela H.1, ou conforme declarado pelo fabricante. Para a determinação da carga de ruptura mínima dos diâmetros de cabos não listados nas Tabelas D.1 a D.22 ou na Tabela H.1, cálculos conforme o Anexo C podem ser utilizados.

Quando o cabo de aço é ensaiado de acordo com 5.4.1, a carga de ruptura mínima, Fm, deve ser maior ou igual à carga de ruptura mínima, Fmín. Os requisitos para ensaio de carga de ruptura levam em consideração: o diâmetro do cabo de aço; se os cabos de aço são produzidos em série ou não, isto é, produzidos repetitivamente; se o fator de carga de ruptura mínima é consistente em toda uma determinada faixa de diâmetros. O fabricante deve ser capaz de fornecer os resultados dos ensaios de tipo de acordo com os critérios de amostragem e aceitação no Anexo B.

O ensaio de tipo deve ser repetido em qualquer cabo de aço cujo projeto tenha sido modificado de alguma forma, resultando em uma carga de ruptura modificada (por exemplo, aumentada). Se o mesmo projeto, excluindo-se as categorias de resistência à tração do arame, for utilizado para cabos de aço de uma categoria inferior ou carga de ruptura menor, ou ambos, em relação àquele que tiver atendido os requisitos do ensaio de tipo com resultados satisfatórios, não pode ser necessário repetir os ensaios nesses cabos de aço, desde que a carga de ruptura seja calculada com a mesma perda por encablamento.

Comprimentos de produção subsequentes de cabos de aço produzidos em série devem ser considerados em conformidade com os requisitos de carga de ruptura quando, em uma amostra retirada de cada vigésimo comprimento de produção, o fabricante concluir com resultados satisfatórios os ensaios de tipo adequados (ver Anexo B) e um ensaio de carga de ruptura periódico de acordo com o Método 1 (ver 5.4.1) ou um dos métodos alternativos, conhecidos como Método 2 (ver 5.4.2), Método 3 (ver 5.4.3) e Método 4 (ver 5.4.4).

O número do certificado deve possibilitar a rastreabilidade do cabo de aço. Convém que a emissão de um certificado pelo fabricante com a presença ou não de resultados de ensaio específicos seja objeto de acordo entre o comprador e o fabricante. Quando os resultados de ensaios são fornecidos, o certificado deve adicionalmente fornecer conforme a seguir: ensaio de carga de ruptura no cabo de aço: declarar o valor, isto é a carga de ruptura medida, ou a carga de ruptura calculada (pós-encablamento), ou a carga de ruptura calculada (pré-encablamento); os ensaios nos arames: número de arames ensaiados; diâmetro nominal dos arames; carga de ruptura medida do arame; resistência à tração com base no diâmetro nominal; número de torções completas (e comprimento de ensaio); massa do revestimento (se aplicável).

Os cabos de aço devem ser fornecidos em carretéis ou em bobinas. Convém que o comprador especifique quaisquer requisitos particulares de embalagem. Convém que haja um fitilho incorporado ao centro do cabo de aço, a fim de mantê-lo reconhecível apesar da sujidade, do encharcamento ou descoloração durante a utilização. Convém que cada bobina ou carretel tenha uma etiqueta fixada firmemente no lugar, com as seguintes informações: construção; diâmetro; comprimento; peso bruto; peso líquido; número do (a) carretel/bobina; fabricante; origem; diâmetro máximo do arame; área da seção transversal metálica; ou outras informações acordadas entre o comprador e o fornecedor.

 

API RP 2001: a proteção contra incêndios em refinarias

Essa norma internacional, editada em 2019 pela American Petroleum Institute (API), em sua 10ª edição, abrange os conceitos básicos de proteção contra incêndio nas refinarias. Revisa a química e a física dos incêndios nas refinarias; discute como o projeto de sistemas e a infraestrutura das refinarias afetam a probabilidade e as consequências de possíveis incêndios. Descreve, ainda, os sistemas de controle e a extinção de incêndios normalmente usados em refinarias.

A API RP 2001:2019 – Fire Protection in Refineries, Tenth Edition, em sua 10ª edição, abrange os conceitos básicos de proteção contra incêndio nas refinarias. Revisa a química e a física dos incêndios nas refinarias; discute como o projeto de sistemas e a infraestrutura das refinarias afetam a probabilidade e as consequências de possíveis incêndios. Descreve, ainda, os sistemas de controle e a extinção de incêndios normalmente usados em refinarias.

A norma busca examinar os conceitos de proteção contra incêndio que devem ser abordados nas práticas e procedimentos de operação e manutenção e fornece informações sobre a organização e os treinamentos para atendentes de emergências de refinarias. Muitos dos conceitos, sistemas e equipamentos discutidos neste documento são abordados em detalhes em publicações referenciadas, requisitos padrões ou governamentais.

Conteúdo da norma

1 Objetivo e escopo………………………… 1

1.1 Finalidade……………………… ……… 1

1.2 Escopo…………………………….. ………… 1

1.3 Conceito de perigo x risco………………… 1

2 Referências normativas……………………… 1

3 Termos, definições, abreviações e acrônimos…………………. ..2

3.1 Termos e definições………… ………………………………… 2

3.2 Acrônimos e abreviações……… ……………………….. 3

4 Química e física do fogo – considerações especiais…….. 4

4.1 Química e física do fogo…………… ……………………….. 4

4.2 Situações especiais, considerações e perigos……………… .5

5 Considerações sobre incêndio no projeto da refinaria………. 5

5.1 Geral…………………………………… ………. 5

5.2 Análise dos perigos……………………… 5

5.3 Projeto do processo………………………….. 6

5.4 Projeto do equipamento……………….. 6

5.5 Localização…………………………. ……. 14

5.6 Layout e espaçamento……………………. 14

5.7 Impermeabilização……………………………. .23

5.8 Sistemas de alívio de pressão e flare…………… 23

5.9 Drenagem, contenção e disposição de resíduos….. …… 26

5.10 Energia e utilitários……………………………….. 27

6 Equipamento de combate e extinção de incêndios….. 29

6.1 Geral……………………………………. 29

6.2 Água para combate a incêndio………………… 29

6.3 Espuma……………………. ……….. 37

6.4 Químicos secos…………………….. 38

6.5 Agentes combinados (duplos)…………… 39

6.6 Extintor de incêndio por agente limpo……. 39

7 Práticas operacionais……………………………. 41

7.1 Geral…………………………………… …….. 41

7.2 Operações normais ……………..42

7.3 Operações de emergência…………….. 43

7.4 Perda de contenção……………………………. 44

8 Procedimentos de manutenção……………. 45

8.1 Geral…………………………… …….. 45

8.2 Trabalho a quente……………………………….. 45

8.3 Atividades de manutenção planejada. ………………….. 46

8.4 Proteção ao frio e congelamento…. ………………. 46

9 Organização de resposta a emergências…………. 47

9.1 Geral…………………………….. …….. 47

9.2 Sistema de Comando de Incidentes (Incident Command System – ICS)………….. 47

9.3 Deveres do pessoal de proteção contra incêndio….. 48

9.4 Procedimentos de notificação…………………………. 48

9.5 Seleção e treinamento de bombeiros……………….. 49

9.6 Comando de incidentes……………………………….. 49

9.7 Roupas e equipamentos de proteção individual para bombeiros……………. 50

10 Treinamento para combate a incêndios……………… 50

10.1 Geral…………………………… …….. 50

10.2 Treinamento em campo de perfuração………………. 50

10.3 Instrução em sala de aula……………………………… 52

10.4 Superando as preocupações pessoais………….. 52

10.5 Documentação……………………………. 52

11 Planejamento de incidentes pré-incêndio…………. 52

11.1 Geral………………………….. …….. 52

11.2 Planejamento de incidentes pré-incêndio…………. 53

Anexo A (informativo) Química e física do fogo…….. …. 54

Anexo B (informativo) Riscos para o frio, proteção contra o inverno e o congelamento………… 61

Anexo C (informativo) Fatores de conversão …………….. 70

Anexo D (Informativo) de Combate a incêndios marinhos………….. 72

Bibliografia…………………………………. 74

Essa edição inclui importantes revisões na análise de perigos, novas maneiras de melhorar o projeto das refinarias para ajudar a prevenir incêndios e novas informações sobre o gerenciamento do potencial impacto ambiental das espumas de combate a incêndios. A API reuniu especialistas em todo o setor de gás natural e petróleo e colaborou com importantes partes interessadas, incluindo a National Fire Protection Association (NFPA) e a Guarda Costeira dos Estados Unidos em atualizações importantes feitas a esta norma de segurança.

“Os especialistas da API usaram informações de ponta e recomendações importantes da NFPA, EPA, OSHA e da Guarda Costeira dos EUA para desenvolver a nova edição dessa norma. A sua implementação aumentará a segurança das operações das instalações a jusante e salvaguardará o meio ambiente e as comunidades vizinhas”, explicou Debra Phillips, vice-presidente da API.

“Essa norma se tornou consistente com a abordagem da Chevron, que dá considerável atenção às práticas de prevenção de incêndios e não se refere apenas à extinção de incêndios. A implementação dos conceitos contidos neste documento por pessoal corporativo e de campo tornará as instalações mais seguras para sua força de trabalho e vizinhos, além de ajudar a proteger seus ativos”, observou Tim Blackford, engenheiro da Chevron Energy Technology Company.

Os destaques da revisão para a 10ª edição incluíram várias mudanças. O uso da análise de perigos em todos os estados do projeto, atualização ou expansão de uma refinaria para ajudar a prevenir perigos (Seção 5.2). Foram incluídas as melhorias no layout de uma refinaria para evitar incidentes relacionados a: processo de drenagem, saídas do local para saída, layout e espaçamento das unidades de processo e localização de instalações externas (Seção 5.6).

Foi feita uma consulta aos especialistas em proteção contra incêndio antes do uso e/ou descarte de espuma de combate a incêndios, remediação de locais contaminados e a conversão da espuma sintética de combate a incêndio existente concentrada em produtos químicos alternativos em consideração ao Programa de Administração PFOA da EPA (Seção 6.3.2). O Anexo D informativo sobre combate a incêndios marítimos, que fornece informações básicas e referências a documentos desenvolvidos pela NFPA e pela International Fire Service Training Association (IFSTA) para ajudar a proteger bombeiros em terra que poderiam ser chamados para combater um incêndio em um navio.