A segurança das instalações de sistemas de gás natural veicular (GNV)

Deve-se conhecer os requisitos mínimos de segurança para injetores, indicadores, misturadores, dosadores, injeção e controle e linha de baixa pressão. É aplicável à instalação de sistemas para gás natural veicular em veículos rodoviários e veículos automotores para a utilização deste combustível de forma exclusiva (dedicado), como uso alternativo a outros combustíveis (gasolina e/ou álcool), por exemplo, sistemas policombustíveis ou como uso combinado com diesel.

A NBR 11353-1 de 08/2020 – Veículos rodoviários e veículos automotores — Sistemas de gás natural veicular (GNV) – Parte 1: Terminologia estabelece os termos, definições e abreviaturas utilizados nas instalações veiculares de gás natural veicular (GNV). A NBR 11353-2 de 08/2020 – Veículos rodoviários e veículos automotores — Sistemas de gás natural veicular (GNV) – Parte 2: Indicadores, injetores, misturadores, dosadores, injeção e controle estabelece os requisitos mínimos de segurança para injetores, indicadores, misturadores, dosadores, injeção e controle e linha de baixa pressão. É aplicável à instalação de sistemas para gás natural veicular em veículos rodoviários e veículos automotores para a utilização deste combustível de forma exclusiva (dedicado), como uso alternativo a outros combustíveis (gasolina e/ou álcool), por exemplo, sistemas policombustíveis ou como uso combinado com diesel. No caso de veículos rodoviários combinados, esta parte é aplicável quando a instalação de GNV está localizada no veículo de tração. Não trata de temas relativos à capacitação do instalador ou conversor e dos mecanismos institucionais para garantia de qualidade dos veículos a GNV.

A NBR 11353-3 de 08/2020 – Veículos rodoviários e veículos automotores — Sistemas de gás natural veicular (GNV) – Parte 3: Redutores de Pressão estabelece os requisitos mínimos técnicos e de segurança para os redutores de pressão de gás natural veicular (GNV). é aplicável à instalação de sistemas para gás natural veicular em veículos rodoviários e veículos automotores, para a utilização deste combustível de forma exclusiva (dedicada), como uso alternativo a outros combustíveis (gasolina e/ou álcool), como sistemas policombustível ou como uso combinado com diesel. No caso de veículos rodoviários combinados, esta parte é aplicável quando a instalação de GNV estiver localizada no veículo de tração. Não aborda os temas relativos à capacitação do instalador ou convertedor, nem relativos aos mecanismos institucionais para garantia de qualidade dos veículos a GNV.

A NBR 11353-4 de 08/2020 – Veículos rodoviários e veículos automotores — Sistemas de gás natural veicular (GNV) – Parte 4: Cilindro, válvulas, sistema de ventilação, linha de alta pressão e conexões estabelece os requisitos mínimos de segurança, os métodos de ensaio e os critérios para aceitação de cilindros, válvulas, sistema de ventilação, linha de alta pressão e conexões. É aplicável à instalação de sistemas para gás natural veicular em veículos rodoviários e em veículos automotores para a utilização deste combustível de forma exclusiva (dedicada), como uso alternativo a outros combustíveis (gasolina e ou álcool), como sistemas policombustíveis ou como uso combinado com diesel. No caso de veículos rodoviários combinados, esta parte é aplicável quando a instalação de GNV está localizada no veículo de tração. Não trata de temas relativos à capacitação do instalador ou convertedor, nem dos mecanismos institucionais para garantia de qualidade dos veículos a GNV.

A NBR 11353-5 de 08/2020 – Veículos rodoviários e veículos automotores — Sistemas de gás natural veicular (GNV) – Parte 5: Suportes em geral estabelece os requisitos mínimos de segurança para os suportes na instalação de sistemas de gás natural veicular (GNV). É aplicável à instalação de sistemas de gás natural veicular em veículos rodoviários e veículos automotores para a utilização deste combustível de forma exclusiva (dedicado), como uso alternativo a outros combustíveis (gasolina e/ou álcool), como sistemas policombustíveis ou como uso combinado com diesel. No caso da aplicação de veículos rodoviários combinados, esta parte é aplicável quando a instalação de GNV está localizada no veículo de tração. Não trata de temas relativos à capacitação e registro do instalador e dos mecanismos institucionais para garantia de qualidade dos veículos a GNV.

A NBR 11353-6 de 08/2020 – Veículos rodoviários e veículos automotores — Sistemas de gás natural veicular (GNV) – Parte 6: Instalação estabelece os requisitos mínimos para executar a instalação de sistemas de gás natural veicular, para uso exclusivo do GNV comercial, visando a segurança do veículo adaptado, a qualidade do serviço de instalação e o bem-estar do usuário. É aplicável à instalação de sistemas para gás natural veicular em veículos rodoviários e veículos automotores, para a utilização deste combustível de forma exclusiva (dedicado), como uso alternativo a outros combustíveis (gasolina e/ou álcool), como sistema policombustível ou como uso combinado com diesel. No caso de veículos rodoviários combinados, esta parte é aplicável quando a instalação de GNV está no veículo de tração. Não trata de temas relativos à capacitação do instalador ou convertedor, nem dos mecanismos institucionais para garantia de qualidade dos veículos a GNV.

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Como deve ser constituído o injetor?

Como devem ser constituídas as conexões de baixa pressão?

Quais os métodos de ensaios e aceitação dos redutores de pressão?

Quais os requisitos da válvula de abastecimento e da válvula de fechamento rápido?

Quais são as configurações de montagem dos cilindros?

Como deve ser executada a instalação dos componentes do sistema de GNV?

Para as amostragens, se nenhum outro requisito específico for definido, deve ser aplicada a NBR 5426:1985, Tabelas A.1 e A.2, com os seguintes critérios: disponíveis na Tabela 1: os níveis especiais (ensaios destrutivos), aplicar a coluna S2; os níveis gerais (ensaios não destrutivos), aplicar a coluna 2; na Tabela 2: NQA = 0,01 (zero defeito). O indicador de pressão e o indicador de quantidade de GNV devem ser especificados de acordo com os requisitos de segurança e resistência ao funcionamento.

Para o indicador de pressão e o indicador de quantidade de GNV providos de dispositivo elétrico de leitura indireta, os componentes elétricos devem ser compatíveis para utilização automotiva em relação à resistência mecânica, ao isolamento, à capacidade de condução elétrica e ao risco de incêndio e/ou acidentes. O indicador de pressão do tipo por elemento sensor Bourdon deve possuir um dispositivo de alívio de pressão blow-out. Quaisquer alterações no indicador de pressão só podem ser implementadas após a aprovação pelo fabricante.

O fabricante deve apresentar o memorial descritivo com as instruções de aplicação, operação e montagem. O indicador de pressão deve ser capaz de operar pelo menos 1,5 vez a pressão de serviço. O indicador de pressão deve atender aos ensaios estabelecidos na parte 2 da NBR 11353 (ver Anexo A). Devem der exibidas as seguintes marcações no produto e/ou na embalagem: nome ou marca do fabricante; código do modelo; pressão máxima de serviço e limites de temperatura de serviço; indicação que o uso é para GNV; especificações elétricas de tensão e potência (quando aplicáveis); identificação da conformidade (quando aplicável); número de série ou de lote de fabricação; referência à parte 2 da NBR 11353.

Os componentes indicados na Tabela B.1 (na norma) que operem em baixas pressões de serviço (PS) devem conduzir o GNV sem comprometimento de suas resistências. Devem der exibidas as seguintes marcações no produto e/ou na embalagem: identificação do modelo (código do fabricante); pressão de serviço (PS); temperatura de operação; sentido do fluxo; tipo de combustível; tensão de operação; aplicações (motor e veículo); materiais empregados nos componentes. Os componentes devem ser classificados conforme a tabela abaixo.

O fabricante deve apresentar o memorial descritivo com as instruções de aplicação, operação e montagem. O componente deve ser capaz de operar pelo menos 1,5 vez a pressão de serviço. Devem ser exibidas as seguintes marcações no produto e/ou na embalagem: nome ou marca do fabricante; código do modelo; pressão máxima de serviço e limites de temperatura de serviço; indicação que o uso é para GNV; especificações elétricas de tensão e potência (quando aplicáveis); sentido do fluxo quando este for requerido na instalação; identificação da conformidade (quando aplicável); número de série ou de lote de fabricação; referência à parte 2 da NBR 11353.

A linha de baixa de pressão deve ser especificada quanto aos requisitos de segurança e resistência. A linha de baixa pressão deve ser compatível para utilização automotiva em relação à resistência mecânica e compatibilidade com o GNV. O fabricante deve apresentar o memorial descritivo com as instruções de aplicação, operação e montagem. A linha de baixa pressão deve atender aos ensaios estabelecidos na parte 2 da NBR 11353 (ver Anexo C).

Devem ser exibidas as seguintes marcações no produto e/ou na embalagem: nome ou marca do fabricante; código do modelo; pressão máxima de serviço e limites de temperatura de serviço; indicação que o uso é para GNV; especificações elétricas (quando aplicáveis); identificação da conformidade (quando aplicável); número de lote de fabricação; referência a esta parte 2 NBR 11353.

O redutor de pressão deve ser projetado para pressão máxima de serviço de 22,0 Mpa e para operar no intervalo de temperaturas entre – 40 °C ou – 20 °C a 120 °C. Quando o redutor de pressão possuir válvula de corte na entrada de alta pressão, não é necessária a utilização de dispositivo de alívio de pressão. Quando o redutor de pressão possuir válvula de corte entre os estágios, deve possuir dispositivo de alívio de pressão com canal de descarga direcionado para a atmosfera.

Todos os redutores de pressão devem ser providos de sistemas que impeçam o bloqueio do fluxo de gás por congelamento. O redutor deve possuir dreno para remoção de óleos e condensados. Pode-se ressaltar que o cilindro deve atender aos requisitos da NBR NM ISO 11439. A pressão máxima de serviço deve ser de 20,0 Mpa, com gás à temperatura uniforme de 21 ºC.

Em cilindros cuja rosca utilizada seja cônica, a rosca do pescoço deve ser 3/4” – 14 NGT conforme a ANSI/CSA/CGA V-1 (FED-STD-H28/9A), ou 25E, conforme a ISO 11363-1. Em cilindros cuja rosca utilizada seja paralela, a rosca do pescoço deve ser 30P (M30 x 2), conforme a ISO 15245-1, 2-12 UN ou 1 1/8 – 12 UNF, conforme a ANSI/ASME B1.1 e 4.3.14. É facultativa a utilização de cilindro com dois pescoços, desde que atendidos os requisitos. Em hipótese alguma o cilindro pode ter suas características físicas, dimensionais, estruturais ou de tratamento térmico alteradas após a manufatura do produto.

O cilindro não pode ser utilizado como elemento estrutural do veículo ou de suas partes. O cilindro deve atender à NBR 12176 quanto ao padrão de pintura estabelecido para a utilização do GNV. As marcações aplicadas no cilindro, referentes à fabricação e/ou requalificação periódica, e outros requisitos aplicáveis devem atender à NBR NM ISO 11439 para a pressão máxima de serviço, incluindo o tipo de rosca referente ao acoplamento com a válvula ou outros componentes, quando se tratar de cilindro com dois pescoços.

O cilindro deve possuir pescoço com altura paralela mínima de 10 mm para a fixação do sistema de ventilação incorporado ou não à válvula, visando à segurança na exaustão de eventuais vazamentos entre o cilindro e a válvula. A válvula de cilindro deve ser especificada quanto aos requisitos de segurança e resistência ao funcionamento. A rosca de entrada da válvula, se do tipo cônica, deve ser 3/4” – 14 NGT, conforme a ANSI/CSA/CGA V-1 (FED-STD-H28/9A), ou 25E, conforme a ISO 11363-1. A rosca de entrada da válvula, se do tipo paralela, deve ser 30P (M30 x 2), conforme a ISO 15245-1, 2-12 UM ou 1 1/8 – 12 UNF, conforme a ANSI/ASME B1.1 e 4.3.14. Não é permitido adaptador algum entre a válvula e o cilindro.

Nos casos de rosca paralela 30P (M30 x 2), 2-12 UN ou 1 1/8–12 UNF, convém que a válvula seja fornecida com o anel de vedação (o’ring) acoplado a ela. As especificações das conexões (acessórios) são dadas em 4.6 e devem atender aos requisitos ali estabelecidos. O suporte deve ser compatível com os veículos, ou família de veículos, para os quais foi projetado desde que de mesma plataforma. Seus pontos de fixação devem ser dimensionados de acordo com os locais apropriados da estrutura do veículo.

Nos cilindros com fixação por cintas, o suporte deve garantir a fixação do cilindro em pelo menos duas seções de apoio. Os elementos do conjunto do suporte (abraçadeiras, cintas, batentes ou cintas limitadoras, elementos de proteção e elementos de fixação) devem garantir a rigidez da montagem, de forma a impedir o deslocamento do cilindro. O suporte deve ser fabricado de forma a não proporcionar locais de concentração de tensões, desgaste ou corrosão no cilindro, e este não pode ser considerado seu elemento estrutural.

O suporte deve ser compatível com os veículos, ou família de veículos, para os quais foi projetado. Seus pontos de fixação devem ser dimensionados de acordo com os locais apropriados da estrutura do veículo. Todas as soldas do suporte devem ser realizadas por meio de cordões contínuos. Toda estrutura metálica do suporte deve ser isolada do cilindro por meio de elementos de borracha ou material equivalente.

Nos cilindros com fixação tipo boss, pelo pescoço, o suporte deve garantir que a fixação sempre seja realizada pelos pontos de fixação no pescoço frontal e traseiro do cilindro, utilizando blocos de montagem aprovados pelo fabricante do cilindro. Um dos pontos de fixação do cilindro deve ser móvel, de maneira a compensar variações de movimento do cilindro durante condições normais de operação. O ponto de apoio fixo, rígido, deve ser capaz de prevenir a rotação do cilindro durante condições normais de operação.

O suporte deve ser capaz de prevenir qualquer contato entre os cilindros e seus acessórios, ou entre o cilindro e a estrutura do conjunto do suporte ou qualquer parte do veículo. Todas as soldas do suporte devem ser realizadas por meio de cordões contínuos. O suporte deve ser fabricado de forma a não proporcionar locais de concentração de tensões, desgaste ou corrosão no cilindro, e este não pode ser considerado seu elemento estrutural.

Toda a estrutura metálica do suporte deve ser confeccionada com material tratado com proteção superficial contra corrosão. Os elementos de proteção de borracha ou material equivalente devem ser instalados entre o berço e o cilindro de GNV, entre as cintas e o cilindro de GNV e, quando existente, entre os batentes limitadores e o cilindro de GNV. Os materiais elastômeros devem ser resistentes à ação do ozônio, fluidos do veículo e produtos de limpeza. Estes materiais devem ser capazes de manter suas características mecânicas durante todo o tempo de vida útil do suporte.

Para a estrutura metálica, qualquer material pode ser utilizado desde que tenha sido verificado por meio de cálculo estrutural ou ensaios de deformação, que este resiste à aplicação das cargas padrão, conforme estabelecido em A.2. Caso o suporte não possua cálculo estrutural, toda a estrutura metálica deve ser confeccionada em material ASTM A36, ou equivalente. O veículo a ser adaptado para o uso de GNV deve estar em perfeito estado de conservação e operação, tanto no conjunto motopropulsor, como também em sua estrutura. A estrutura do veículo a ser adaptado para o uso de GNV deve permitir a instalação segura dos suportes necessários à fixação dos componentes de GNV.

Os elementos da suspensão devem estar em condições de operação regular, conforme as especificações e recomendações do fabricante do veículo. Os cuidados com o motor do veículo automotor devem ser tomados, antes e após a instalação do sistema de GNV, devendo ser verificado o seguinte: funcionamento do conjunto motor, considerando as partes fixas e móveis e todos os elementos de vedação e complementos do conjunto; aspecto do bloco do motor, cabeçote, cárter e tampa do cabeçote, quanto à existência de trincas e vazamentos de óleo lubrificante e/ou líquido de arrefecimento; aspecto da ponteira do escapamento quanto à formação de borra de óleo queimado ou lavagem por vapor d’água, sintomas clássicos de desgaste ou defeito grave de funcionamento do motor; catalisador e abafadores do sistema de escapamento, quanto a entupimentos e/ou vazamentos de gases de combustão; pressão de compressão dos cilindros, certificando-se de que haja equilíbrio entre eles e conforme as especificações do fabricante.

A maior diferença de pressão entre os cilindros não pode ser superior a 10% da pressão dinâmica efetiva, devendo ser consultado o manual do instrumento de medição utilizado. As condições do óleo lubrificante, filtro de óleo lubrificante e funcionamento geral do sistema de lubrificação devem estar em conformidade e o funcionamento do conjunto motor que, em temperatura normal de funcionamento, não pode apresentar fumaça visível, exceto vapor d’água. Deve-se ter cuidados com o sistema de arrefecimento, antes e após a instalação do sistema de GNV, devendo ser verificado o seguinte: as condições do radiador, reservatório de expansão (se aplicável), ventilador, sensores de temperatura, válvulas termostáticas, mangueiras e nível do líquido de arrefecimento e aditivos recomendados (se aplicável); funcionamento geral do sistema e ocorrência de eventuais vazamentos e/ou superaquecimento.

Cuidados com os sistemas de partida e de carga do motor do veículo automotor devem ser tomados, antes e após a instalação do sistema de GNV, devendo ser verificado o seguinte: tensão nominal, tensão de partida e estado de conservação da bateria; condições de funcionamento do alternador (carga); condições de conservação e isolamento dos cabos e terminais elétricos; condições de conservação, fixação e isolamento da bateria. Devem ser tomados cuidados com o sistema de alimentação de combustível do motor do veículo automotor, antes e após a instalação do sistema de GNV, devendo ser verificado o seguinte: condições do filtro de ar e seu elemento; filtro de combustível; ocorrências de entradas falsas de ar pelas juntas e acoplamentos dos sistemas de filtragem e coleta de ar, verificando os elementos de vedação e ocorrência de empenamento das superfícies dos acoplamentos secos; as condições de conservação das mangueiras de combustível e de seus acoplamentos; o carburador ou corpo de borboleta, quanto à fixação e vedação em relação ao coletor de admissão; a ocorrência de eventuais vazamentos de combustível, antes e após instalação do sistema de GNV.

Devem ser tomados cuidados com o sistema de gerenciamento eletrônico de combustível do motor e de demais sistemas do veículo automotor, antes e após a instalação do sistema de GNV, devendo ser verificado o estado de conservação e funcionamento dos sensores, quanto aos itens a seguir, quando aplicáveis: posição da borboleta – TPS; temperatura do ar admitido – ACT; temperatura do motor – ECT; rotação do motor – HALL; rotação do motor – ESS; válvula de controle da marcha lenta; válvula de purga do canister; sensor de oxigênio; bobinas ou transformadores de ignição; velas e cabos de velas; sensor de velocidade; módulo de ignição; válvulas (bicos) injetoras; sensor de detonação – KS; sensor da massa de ar admitido – MAF; sensor da pressão do ar admitido – MAP; codificador de octanas; conjunto de circulação de gases – EGR; sensor de fase.

Deve-se realizar a verificação das condições de funcionamento do sistema de injeção eletrônica e sistemas de controle de emissões de gases poluentes (catalisador) e verificar o funcionamento de todos os dispositivos de sensoriamento das condições do sistema de alimentação e gerenciamento da mistura de combustível líquido e ar, utilizando o programa correspondente à marca e modelo do veículo automotor em processo de instalação do sistema de GNV. Verificar, pelo tempo de injeção, se o combustível reconhecido pelo modulo é o mesmo que está no tanque.

Verificar o estado geral do sistema de exaustão, compreendendo coletor, escapamento, silencioso, catalisador, entre outros componentes aplicáveis, quanto ao seu estado de conservação e possíveis adulterações. Verificar no painel de instrumentos do veículo se a lâmpada da luz indicadora de mau funcionamento (LIM) permanece acesa após a partida do motor. Caso permaneça acesa, verificar a existência de possível avaria no sistema de injeção eletrônica, ocorrida antes ou após a instalação do sistema.

Verificar, pelo ensaio de emissões de gases de combustão, se os índices de referência legais aplicáveis são atendidos. Quaisquer anormalidades e/ou desvios observados nas verificações descritas em 4.2 e 4.3 devem ser corrigidas conforme as instruções prescritas no manual de manutenção do fabricante do veículo automotor e/ou nos manuais técnicos dedicados à marca e ao modelo do veículo em processo de instalação. As correções necessárias são de responsabilidade do proprietário do veículo automotor.

Os componentes do sistema de GNV devem ser fixados dentro do perímetro do veículo, com exceção do compartimento de passageiros ou cabine e para-choques, nas regiões de atuação e nos componentes móveis ou de deformação. Este requisito não é aplicável aos componentes eletrônicos específicos. Os componentes do sistema de GNV devem ser fixados ao chassi ou à carroçaria do veículo, de forma que ofereçam rigidez de fixação e segurança aos usuários do veículo e à sua da carga.

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