BS EN 17507: os sistemas portáteis de medição de emissões de veículos leves

A BS EN 17507:2021 – Road vehicles – Portable Emission Measuring Systems (PEMS) – Performance assessment define os procedimentos para avaliar o desempenho do equipamento de teste que é usado para a medição na estrada das emissões do cano de escapamento de veículos leves, com base em um procedimento de teste comum que simula a gama de condições experimentadas durante os testes na estrada. Esse documento prescreve: os testes a serem realizados e um procedimento para determinar, para qualquer tipo de equipamento portable emission measuring systems (PEMS), uma margem de incerteza apropriada para refletir seu desempenho nessas condições.

As principais variáveis de teste são as seguintes (mas não se limitam às mencionadas): temperatura, umidade e pressão (incluindo mudanças graduais ou graduais); aceleração e desaceleração (longitudinal e lateral); testes de vibração, inclinação e choque; posicionamento do instrumento em um veículo; combinações desses testes; interferências cruzadas; processamento de sinal, tratamento de dados e alinhamento de tempo; e os métodos de cálculo (excluindo o pós-processamento regulamentar de dados).

Conteúdo da norma

Prefácio europeu…………….. 4

Introdução……………………… 5

1 Escopo…………………….. 6

2 Referências normativas…………… 6

3 Termos, definições e símbolos ……………….. 6

3.1 Termos e definições …………………….. 6

3.2 Símbolos e abreviações ……………………. 8

3.3 Lista de subscritos ………………………. 11

4 Estrutura do documento, incluindo requisitos, responsabilidades e resultados ……………………. 11

5 Processo de teste on-road usando PEMS……… 12

6 Requisitos e especificações do PEMS………….. 14

6.1 Requisitos gerais …………………….. 14

6.2 Equipamento auxiliar ………………………… 15

6.3 Sistema Global de Navegação por Satélite……… 15

6.4 Parâmetros de gases de escape……………….. 15

6.5 Requisitos gerais para analisadores de gás… 17

6.6 Analisadores para medir as emissões de partículas (sólidas) (número de partículas) ……………. 19

7 Teste de desempenho do PEMS …………… 21

7.1 Avaliação de incerteza para o teste de desempenho do PEMS de acordo com GUM …………………. 21

7.2 Requisitos gerais ……………………………. 22

7.3 Analisadores de gases ………………………….. 24

7.4 Analisadores do número de partículas……………… 32

7.5 Medidor de fluxo de massa de exaustão (EFM)…….. 43

7.6 Sistema Global de Navegação por Satélite (medição de distância) ……………………. …………. 44

8 Motivação e métodos para avaliação da incerteza………………. 45

8.1 Erro Alpha e Beta…………………………. 45

8.2 Transferência para teste de emissão……………… 46

8.3 Incerteza de medição como parte do resultado da medição…….. 47

8.4 Métodos para avaliação de incerteza (GUM tipo A e B).. 47

9 Avaliação da incerteza das medições do PEMS (Tipo A – experimentalmente) ……………….. 48

9.1 Incerteza de medição durante a validação do PEMS e condições na estrada ……………….. 48

9.2 Contribuições de incerteza no processo de teste (Ishikawa-Diagrama) ……………………. 49

9.3 Determinação da incerteza de medição combinada I – validação PEMS ……………… 52

9.4 Determinação da incerteza de medição combinada II – PEMS a bordo …………….. 56

10 Avaliação da incerteza dos testes on-road (Tipo B – não experimentalmente) ……………………… 60

10.1 Geral………………………………… 60

10.2 Cálculo da incerteza combinada da massa individual (mi)……… 61

10.3 Cálculo da incerteza combinada da massa total M (uΣm)…… 61

10.4 Avaliação da covariância para calcular a incerteza combinada de M ………………………… 63

10.5 Fontes de incerteza, peso (ω) e valor LO (γ) ……….. 65

10.6 Erro sistemático uΔM devido à dinâmica e erro de alinhamento de tempo Δi …………………………. … 74

10.7 Incerteza da medição de emissão UE…………….. 75

Anexo A (normativo) Procedimento de verificação de linearidade ………………… 77

Anexo B (normativo) Requisitos adicionais para analisadores de gás …………………. 79

Anexo C (normativo) Determinação da incerteza de referência do banco dinamométrico uCAL ………….. 84

Bibliografia ……………… 85

A intenção deste documento é determinar a incerteza de medição dos equipamentos de teste de emissão de exaustão de veículos móveis (por exemplo, Sistemas Portáteis de Medição de Emissões, PEMS), considerando os requisitos legais aplicáveis (por exemplo, Legislação Europeia sobre Medição de Emissões de Condução Real para Serviços Leves, RDE). Os objetivos específicos incluem o descrito a seguir.

Ser capaz de avaliar o PEMS (para emissões gasosas e de número de partículas) em vários ambientes operacionais com a intenção de prever o desempenho e a incerteza do PEMS sobre o todo da gama de condições usadas. Por enquanto, ele se concentra na aplicação de veículos leves e serve como uma base para avaliar a incerteza da medição de emissões para serviços pesados usando PEMS.

Ser capaz de avaliar o desvio do PEMS gasoso sob várias condições de teste de serviço leve em estrada e condições de teste de PEMS de serviço pesado contra sistemas analisadores conhecidos sob o padrão e as condições de laboratório para o gás especificado, que é rastreável a padrões primários nacionais ou internacionais. Ser capaz de avaliar o desvio do Número de Partícula (PN) – PEMS sob várias condições de teste em estrada leves e condições de teste PEMS de serviço pesado contra um sistema analisador conhecido sob condições laboratoriais padrão para a mesma amostra, que é rastreável para nacional ou padrões internacionais primários ou secundários.

Definir os meios para demonstrar que o equipamento PEMS está estável e a qualidade da medição é suficiente entre os intervalos de manutenção do equipamento PEMS. Fornecer os dados para o desenvolvimento de especificações futuras e informações quantificadas sobre a precisão do instrumento e do processo para ajudar a melhorar a precisão e robustez dos sistemas PEMS e medições na estrada.

Para definir uma estrutura para determinar a incerteza de medição, analisando os dados disponíveis e fornecendo um método para avaliação de dados. Em particular, a derivação da incerteza de acordo com todas as partes do documento permite o seguinte: a incerteza de medição do instrumento pode ser avaliada; e a incerteza de medição do instrumento na estrada pode ser relatada como parte do resultado da medição de acordo com a ISO 10012: 2003.

Além disso, os resultados de uma investigação com base neste documento fornecem informações sobre a adequação do equipamento para o uso pretendido. A transparência no que diz respeito à incerteza de medição do instrumento do equipamento atualmente disponível e a transparência com respeito aos processos de teste para a incerteza de medição. Deve-se levar em conta a avaliação da significância estatística da diferença dos resultados da medição.

Corrosão: a classificação da agressividade atmosférica a metais

Os metais normalmente usados em equipamentos e estruturas corroem a uma taxa insignificante quando expostos à atmosfera na ausência de umidade para servir como um eletrólito. Por exemplo, as peças de metal expostas no ar do deserto permanecem livres de corrosão por longos períodos de tempo.

Além disso, as peças de metal expostas ao ar em temperaturas abaixo do ponto de congelamento da água ou de condensados aquosos no metal não corroem de forma significativa, porque o gelo é um mau condutor eletrolítico. As atmosferas rurais são geralmente livres de material particulado e gases corrosivos encontrados em atmosferas industriais e essa condição é responsável pelas baixas taxas de corrosão nas atmosferas rurais. O teor normal de dióxido de carbono do ar tem pouco ou nenhum efeito sobre os metais expostos à atmosfera.

As atmosferas industriais contêm poeira como contaminante primário, em concentrações de cerca de 2 mg/m³ para o ar médio da cidade e a 1.000 mg/m³ para áreas fortemente industrializadas. Estima-se que mais de 35.000 kg de poeira/km² se fixem nas áreas industriais urbanas em um mês.

A poeira depositada em superfícies de metal nessas áreas geralmente contém partículas e compostos de carbono, óxidos de metal e sais de metal (principalmente sulfatos e cloretos) e ácido sulfúrico. A combinação de umidade com materiais em pó contendo contaminantes solúveis produz a corrosão em fendas, formando células de aeração diferencial e outros tipos de células de concentração.

A maioria dos contaminantes solúveis são higroscópicos e absorvem umidade do ar quando a umidade relativa é substancialmente inferior a 100%. O nível crítico de umidade relativa (aquele em que a absorção de umidade ocorre em metais expostos até mesmo a atmosferas industriais relativamente brandas) é geralmente cerca de 50% a 70% para aço, cobre, níquel, zinco e a maioria dos metais que são usados em estruturas e objetos destinado à exposição atmosférica industrial. Isso leva em consideração o efeito das flutuações normais de temperatura entre o dia e a noite.

Os gases como trióxido de enxofre, dióxido de enxofre (que se oxida prontamente em trióxido de enxofre), cloreto de hidrogênio, óxidos de nitrogênio, sulfeto de hidrogênio e os halogênios no ar aceleram os efeitos de corrosão em fendas dos depósitos de poeira úmida nesses metais. Mesmo em baixas concentrações, esses gases também corroem esses metais na ausência de depósitos de poeira, se a umidade atingir ou ultrapassar o nível crítico.

As superfícies metálicas localizadas onde ficam molhadas, mas onde a chuva não pode lavar, podem sofrer corrosão mais rapidamente do que se estivessem totalmente expostas. Por exemplo, a ferrugem do aço em locais parcialmente abrigados no ar úmido contendo óxidos de enxofre, que formam o ácido sulfúrico, é aparentemente acelerada em uma sequência de reações que se autoperpetua. O ácido ataca o aço, produzindo sulfato de ferro que é retido na ferrugem úmida e hidrolisa para formar mais ácido sulfúrico e óxido de ferro, catalisando o processo de oxidação.

Em atmosferas marinhas, no litoral e próximo dele, a deposição de borrifos de água salgada é o aspecto mais corrosivo da exposição atmosférica marinha. A taxa de ataque aos metais expostos varia amplamente, dependendo da distância do mar, da direção do vento predominante, da umidade relativa e das flutuações de temperatura que podem produzir condensação.

A penetração da película protetora por íons cloreto e a alta solubilidade e natureza higroscópica dos cloretos metálicos causam corrosão rápida no carbono e aços de baixa liga. O revestimento de zinco e cádmio prolonga a vida útil das ferragens de aço em uma extensão útil, mas limitada; grandes estruturas de aço devem ser protegidas por pintura.

A alta condutividade da umidade que contém sal dissolvido acelera a corrosão em frestas e corrosão galvânica, tornando o uso de selantes obrigatório nas juntas e o uso de boas práticas de sistemas de metal único. O latão sofre perda de zinco muito rápida, a menos que seja ligado com pequenas quantidades de arsênio, antimônio ou fósforo em graus inibidos. O cobre-níquel e o titânio têm um bom desempenho em ambientes marinhos, mas a maioria dos metais sofre corrosão severa, a menos que seja protegido por revestimentos orgânicos.

Em aplicações estruturais gerais de ligas de alumínio e aços inoxidáveis em seções espessas, corrosão por pite e fissura não são problemas sérios. A corrosão por pite e fenda pode produzir penetração rápida e falha por vazamento em vasos de parede fina, tubos e canos feitos dessas ligas.

A NBR 14643 de 01/2001 – Corrosão atmosférica – Classificação da corrosividade de atmosferas classifica a agressividade atmosférica a metais e ligas metálicas em categorias de corrosividade, baseada em dados atmosféricos (tempo de superfície úmida, teor de cloretos e taxa de sulfatação) e/ou em medidas de taxas de corrosão de metais-padrão. não caracteriza a corrosividade de atmosferas específicas, por exemplo, atmosferas industriais, químicas ou metalúrgicas. Essa norma não leva em consideração características de projeto e fatores operacionais que possam influenciar a resistência à corrosão. Apresenta no Anexo A a classificação de corrosividade da atmosfera para aço-carbono, zinco, cobre e alumínio. A classificação da atmosfera em categorias de corrosividade é feita através da caracterização da atmosfera em termos de dados atmosféricos (tempo de superfície úmida e contaminação) ou de medidas de taxas de corrosão de metais-padrão, conforme a figura abaixo.

Para o objetivo desta norma, os fatores atmosféricos relevantes na corrosão de metais e ligas são: tempo de superfície úmida e teores de SO2 e Cl-. O umedecimento de superfícies é causado por vários fatores, por exemplo, orvalho, chuva e alta umidade. O intervalo de tempo em que a umidade relativa UR > 80% e a temperatura T > 0°C é usado para estimar o tempo de superfície úmida calculado (t) da superfície sofrendo ataque.

O tempo de superfície úmida calculado não corresponde necessariamente ao tempo de superfície úmida real, porque a molhabilidade é influenciada pelo tipo de metal, forma, massa e orientação do objeto, quantidade de produtos de corrosão, natureza de poluentes sobre a superfície e outros fatores. Estas considerações podem aumentar ou diminuir o tempo de superfície úmida real. No entanto, este critério é satisfatório para a caracterização de atmosferas.

A relevância do tempo de superfície úmida na forma prescrita diminui com o grau de abrigo. O tempo de superfície úmida experimental pode ser determinado diretamente por vários sistemas de medição e, entre eles, pode ser citado o método descrito na ASTM G 84. O tempo de superfície úmida experimental depende do tipo de instrumento e de sensor.

Os tempos de superfície úmida, medidos por vários sistemas, não são diretamente comparáveis e somente podem ser convertidos dentro de uma faixa limitada de características de temperatura-umidade relativa. Os fatores mais importantes dentro de uma categoria particular de tempo de superfície úmida são os teores de SO2 e de Cl-.

Os teores de contaminação devem ser medidos de acordo com as NBR 6211 e NBR 6921. Outros tipos de contaminação (NOx, Cl2, H2S, poeiras, ácidos orgânicos, etc.) também podem ter um efeito sobre a corrosividade de atmosferas específicas. Estes tipos de contaminação não foram considerados como critérios de classificação.

O tempo de superfície úmida depende da zona microclimática e da categoria do local. A classificação de tempo de superfície úmida é dada na tabela abaixo. Os valores classificados são baseados nas características de longo prazo das zonas macroclimáticas, para condições típicas das categorias de local.

Os tempos de superfície úmida calculados e as características climatológicas selecionadas das zonas macroclimáticas da terra são apresentados informativamente no Anexo B. As categorias de contaminação são definidas quanto aos teores de SO2 e Cl- na atmosfera.

Esses contaminantes são representativos para a classificação de atmosferas rurais, urbanas, industriais e marinhas. As categorias de tempo de superfície úmida e de contaminação (SO2 e Cl-) são usadas para a classificação de atmosferas em categorias de corrosividade para cada tipo de metal, as quais são mostradas na tabela abaixo. Valores de referência de dados de corrosão e informações adicionais são dados na ISO 9224.

A determinação dos hidrocarbonetos, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, dióxido de carbono e material particulado no gás de escapamento

A NBR 6601 de 05/2021 – Veículos rodoviários automotores leves – Determinação de hidrocarbonetos, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, dióxido de carbono e material particulado no gás de escapamento especifica um método para a determinação de hidrocarbonetos totais (THC), não metano (NMHC), gases orgânicos não metano (NMOG), monóxido de carbono (CO), óxido de nitrogênio (NOx), dióxido de carbono (CO2) e material particulado emitidos pelo motor de veículos rodoviários automotores leves, funcionando sobre um dinamômetro de chassi que simule uma condição de uso em vias urbanas. Aplica-se aos veículos rodoviários automotores leves.

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Como deve ser um sistema de amostragem de material particulado?

Qual seria um esquema de um sistema analítico para gás de escapamento?

Qual é a configuração opcional do heated flame ionization detector ou detector por ionização de chama, aquecido (HFID) com esquema de sobrefluxo?

Quais são as especificações dos filtros para o material particulado?

Como aparelhagem, usa-se um dinamômetro de chassi O dinamômetro deve possuir uma unidade de absorção de potência (PAU) do tipo elétrica ou hidráulica, para simular as condições de carga do veículo em pista, conforme a NBR 10312. No caso de se utilizar um dinamômetro hidráulico, pode-se determinar a potência resistiva conforme o Anexo A.

O dinamômetro deve possuir também um conjunto de volantes de inércia e/ou outros meios para simular a inércia equivalente do veículo. Os dinamômetros de chassi de rolos duplos devem possuir diâmetro nominal dos rolos maior ou igual a 219 mm, e os dinamômetros de chassi de rolos simples devem possuir diâmetro nominal do rolo maior ou igual a 1 200 mm.

O sistema de amostragem para ensaio de veículo deve ser do tipo amostrador de volume constante (CVS) e deve permitir a medição das massas reais das substâncias emitidas pelo motor, pelo escapamento do veículo. Para tal, é necessário que se possa: medir o volume total da mistura de gás de escapamento e ar de diluição; coletar continuamente, para análise, uma alíquota dessa mistura, proporcional àquele volume.

O sistema deve ter capacidade suficiente para evitar a condensação de água. A pressão estática no (s) tubo (s) de descarga do veículo conectado (s) ao CVS, durante o ciclo de condução, deve apresentar variação dentro de ± 1,2 kPa, quando comparado (s) ao (s) tubo (s) de descarga em exaustão livre, nas mesmas condições. As conexões utilizadas não podem permitir vazamento.

O sistema deve ser provido de balões de coleta de amostras para o ar de diluição e para o gás de escapamento diluído, com capacidade volumétrica suficiente para não restringir o fluxo de amostra que estiver sendo coletado. Os balões devem ser de material especial que impeça alterações quantitativa e qualitativa da composição das amostras armazenadas.

O sistema de amostragem pode ser de venturi crítico, chamado de sistema de amostragem CVS. O sistema de amostragem CVS funciona conforme os princípios da dinâmica dos fluidos associados ao escoamento crítico. Neste tipo de sistema, o fluxo total de gás diluído é mantido em velocidade sônica, a qual é proporcional à raiz quadrada da temperatura absoluta do gás, computada continuamente.

A amostragem proporcional é feita por outro sistema de volume crítico, instalado no mesmo fluxo de gás. Como a pressão e a temperatura são as mesmas para as entradas dos respectivos venturis, o volume da amostra é proporcional ao volume total da mistura.

Este sistema, conforme a figura abaixo, é constituído pelos seguintes componentes: câmara de mistura com filtro na entrada do ar de diluição; coletor de material particulado do tipo ciclone; venturi crítico para estabelecimento da vazão total; venturi crítico de amostragem; sistema de amostragem; válvulas e sensores de temperatura e pressão; medidor da temperatura do gás diluído na entrada do venturi crítico, com resolução menor ou igual a 1 °C; circuito eletrônico integrador para determinação do volume total amostrado; medidores de pressão com resolução menor ou igual a 0,40 kPa. Outros sistemas de amostragem podem ser utilizados, desde que seja demonstrada e comprovada a equivalência dos resultados.

O túnel de diluição deve ser: dimensionado de forma a permitir um fluxo turbulento e a mistura completa do gás de exaustão com o ar de diluição antes do ponto de coleta de amostra; construído com um diâmetro mínimo de 203 mm; construído com material condutor de eletricidade, não reagente aos componentes dos gases de exaustão do veículo. Em caso de utilização de misturador em T remoto, utilizar material com as mesmas características para a ligação deste ao túnel. Ele deve ser aterrado.

A sonda de coleta da amostra de material particulado deve: ser instalada frontalmente ao fluxo, no ponto em que o gás de exaustão e o ar de diluição estejam homogeneizados (próximo à linha de centro do túnel e a uma distância de pelo menos dez vezes o diâmetro do túnel, a partir do ponto em que o gás entra no túnel de diluição); estar suficientemente distante, radialmente, da tomada de amostra para o HFID, se aplicável, de forma a ficar livre de influências como vácuos produzidos pela sonda; ter diâmetro interno mínimo de 12,7 mm; ser configurada de forma que possa ser selecionado pelo menos um filtro de material particulado para cada fase de medição.

A vazão pela sonda de material particulado deve ser mantida em um valor constante, dentro de ± 5%. A bomba de amostragem e os medidores de volume devem estar localizados distantes o suficiente do túnel de diluição, de forma a manter a temperatura do gás constante dentro de ± 2,8 °C. O equipamento para análise de gases deve consistir, basicamente, em um sistema analítico e a conformidade exata com este esquema não é necessária, desde que seja possível obter resultados satisfatórios com a exatidão da medição especificada.

Para a obtenção de informações adicionais ou coordenação das funções de alguns subsistemas, podem-se adicionar outros componentes, como instrumentos, válvulas, solenoides, bombas, etc., desde que não interfiram nos resultados. O equipamento para análise de gases é composto por um detector por ionização de chama, equipado com um conversor catalítico seletivo (cutter), ou por uma coluna cromatográfica em fase gasosa, para a determinação de metano, bem como por analisadores por absorção de raios infravermelhos não dispersivos (NDIR) para as determinações de monóxido e dióxido de carbono e por um analisador por luminescência química (CLD) para as determinações de óxidos de nitrogênio.

Todos os analisadores devem ser sempre operados de acordo com as instruções do fabricante. O equipamento para análise de hidrocarbonetos totais é composto por um detector por ionização de chama (FID), operado de acordo com as instruções do fabricante. Para motor de ignição por compressão, são necessárias a amostragem e a medição contínua do THC através do HFID, utilizando-se um conjunto aquecido com analisador, linha, filtro e bomba.

O tempo de resposta deste instrumento deve ser menor que 1,5 s para uma resposta de 90% do fundo de escala. O conjunto de coleta contínua de THC pode ter um sistema de sobrefluxo para o gás zero e para o gás de fundo de escala (span).

Nesse caso, os gases para o sobrefluxo devem entrar na linha aquecida o mais próximo possível da face externa do túnel de diluição. O ponto de amostragem para o HFID deve ser: instalado frontalmente ao fluxo, a uma distância de pelo menos dez vezes o diâmetro do túnel a partir de sua entrada; instalado suficientemente distante, radialmente, da sonda de material particulado, de forma a ficar livre de influências como vácuos produzidos pela sonda; feito por meio de uma linha aquecida, equipada com filtro e isolada em todo o seu comprimento, de forma a manter 191 °C ± 11°C de temperatura na sua parede.

Nenhum outro sistema de amostragem pode ser conectado à linha de coleta contínua de THC. Outros equipamentos e analisadores podem ser utilizados, desde que seja demonstrado que produzem resultados equivalentes. O filtro para a coleta de material particulado deve ter diâmetro maior ou igual a 47 mm e no mínimo 37 mm de diâmetro na área de retenção e deposição. A capacidade de carga (material particulado) recomendada no filtro com 47 mm de diâmetro é de pelo menos 0,05 g.

Cargas equivalentes (ou seja, massa e diâmetro de deposição) são recomendadas no dimensionamento para filtros maiores. Os filtros para a coleta do material particulado devem ser de fibra de vidro recoberta com fluorcarbono ou membrana de fluorcarbono. Quanto às especificações do recinto (câmara ou sala) de pesagem e balança de material particulado, a temperatura e a umidade relativa do recinto onde os filtros de material particulado são condicionados e pesados devem ser mantidas e registradas, respectivamente, entre 20°C e 30°C e entre 30% e 70%, durante todo o trabalho de condicionamento e pesagem.

O ambiente deve ser livre de qualquer contaminante, como poeira, durante todo o período de trabalho. É necessário que dois filtros de referência permaneçam no recinto de pesagem, e que estes filtros sejam pesados a cada 24 h, no mínimo, quando em regime de ensaios.

As emissões de gases de escapamento em veículos com rodagem de 160.000 km

A NBR 16897 de 04/2021 – Veículos rodoviários automotores leves – Determinação dos fatores de deterioração das emissões de gases de escapamento durante o acúmulo de rodagem de 160.000 km ou equivalente estabelece os requisitos e procedimentos para a determinação do fator de deterioração das emissões de gases do escapamento em veículos rodoviários automotores leves, durante a execução do ensaio de acúmulo de rodagem em veículo completo ou envelhecimento de componentes em bancada. O ensaio permite verificar a durabilidade dos dispositivos antipoluição que equipam os veículos com motores de combustão interna, representando um ensaio de envelhecimento de 160.000 km. Este ensaio pode ser efetuado em pista de ensaio, estrada ou banco dinamométrico de chassi usando um veículo completo. Pode-se também optar por envelhecimento de componentes em banco de ensaio.

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Qual deve ser o plano de manutenção desses veículos?

Qual é o ciclo normalizado SBC (Standard Bench Cycle)?

Qual é o tempo de envelhecimento em banco de ensaios?

Qual é o ciclo SDBC em veículos com motor de ignição por compressão?

Esta norma atualizou a NBR 14008 para aplicação aos veículos que atenderem às fases L7 e subsequentes do Proconve. Os fatores de deterioração das emissões de gases passam a ser determinados de modo a garantir o atendimento aos limites máximos de emissão de poluentes para 160.000 km ou dez anos de uso, o que ocorrer primeiro.

Esta norma, além de estabelecer o método de ensaio baseado no ciclo AMA, atualmente já utilizado para acúmulo de rodagem em veículo, aborda novas possibilidades para o envelhecimento do sistema de controle da poluição. O ciclo SRC (Standard Road Cycle) que, assim como o ciclo AMA, é um ciclo normalizado para acúmulo de rodagem considerando o veículo completo, que pode ser realizado em pista de ensaio, estrada ou dinamômetro de chassi.

E os ciclos SBC e SDBC (Standard Diesel Bench Cycle), que estabelecem os procedimentos de envelhecimento do sistema em banco de ensaio, aplicável a veículos com motor de ignição por centelha e veículos de ignição por compressão, respectivamente, incluindo veículos híbridos em ambos os casos. Métodos alternativos de durabilidade utilizando procedimentos customizados também estão previstos nesta norma, desde que se comprove sua equivalência ou maior rigor em relação aos demais métodos.

A conformidade com os requisitos de durabilidade deve ser demonstrada utilizando uma das opções descritas a seguir. Os fatores de deterioração são determinados pelos procedimentos descritos na Seção 6 e são utilizados para verificar o cumprimento dos limites de emissões aplicáveis durante o período de vida útil do veículo. Os ensaios de durabilidade do veículo completo com acúmulo de rodagem de 160.000 km podem ser efetuados em pista de ensaios, estrada ou dinamômetro de chassi – Métodos A e B.

Para o agrupamento de veículos/motores para ensaios de emissões de gases de escapamento realizados com veículo completo, em pista ou dinamômetro, os motores devem possuir as mesmas características quanto ao (à): tipo de combustível; número de cilindros; configuração do bloco (V6, L6, L4 etc.); EGR (presença ou não, e suas características); quantidade e posição de válvulas de admissão e de escape; tipo de arrefecimento (ar ou substância líquida); distância entre centros dos cilindros; capacidade volumétrica nominal, limitada a uma tolerância de 600 cm³ (cilindradas); tipo de aspiração (natural ou sobrealimentado); ciclo de combustão (Otto, Diesel, etc.); sistema de injeção de combustível (direta, indireta, combinada, etc.); tipo do (s) catalisador (es) quanto à função (de oxidação, de redução ou de oxidação e redução); filtro de material particulado (presença ou não e suas características); quantidade de conversores catalíticos; posição do conversor catalítico (underbody e/ou close coupled); por taxa de equivalência catalítica.

Os parâmetros acima relativos ao veículo, ao motor e ao sistema de controle da poluição precisam ser idênticos ou conformes as tolerâncias previstas para que seja possível o agrupamento de motores para ensaios de envelhecimento em banco de ensaio. Bancos de ensaio podem ser equipados com motores de combustão interna (método mais comum, podendo ser considerado um controle indireto, uma vez que é preciso atuar nos parâmetros do motor para alterar as características dos gases de exaustão), forno (envelhecimento essencialmente térmico, pois trabalha com o parâmetro temperatura, podendo ser de dois tipos, com ou sem fluxo de ar), burner (consiste em um soprador em conjunto com um bico injetor, envolvendo queima e fluxo de ar, em ciclos estequiométricos, ricos e pobres) ou outros.

Quanto ao veículo, classe de inércia: as duas classes de inércia imediatamente superiores e qualquer classe de inércia inferior; resistência total ao deslocamento em pista a 80 km/h: + 5 % acima e qualquer valor abaixo. Motor: cilindrada do motor (± 15 %); número e controle das válvulas; sistema de alimentação de combustível; tipo de sistema de arrefecimento; processo de combustão. Quanto ao sistema de controle da poluição, catalisadores e filtros de material particulado: número de catalisadores, filtros e elementos; dimensão dos catalisadores e dos filtros (volume do monólito ± 10%); tipo de atividade catalítica (oxidante, de três vias, coletor de NOx de mistura pobre, SCR, catalisador de NOx de mistura pobre ou outra); carga de metal precioso (idêntica ou superior); tipo e proporção de metais preciosos (± 15%); substrato (estrutura e material); densidade das células; variação de temperatura não superior a 50 °C à entrada do catalisador ou filtro.

Esta variação de temperatura é verificada em condições estabilizadas, à velocidade de 120 km/h ± 3 km/h em dinamômetro de chassi ajustado com a inércia equivalente e coeficientes de pista conforme a NBR 10312. Injeção de ar: com ou sem; tipo (ar pulsado, bombas de ar, outros). Recirculação dos gases de escape (EGR): com ou sem; tipo (arrefecidos ou não, controle ativo ou passivo, alta pressão ou baixa pressão).

Deve ser escolhido o modelo existente cuja inércia equivalente mais se aproxime da inércia calculada. Os ensaios de emissões de gases do veículo selecionado são realizados com a inércia equivalente e coeficientes de pista segundo a NBR 10312.

O veículo selecionado para ensaio de acúmulo de rodagem pode ser submetido a ensaios de emissões antes de se iniciar a rodagem. Os resultados desses ensaios não são incluídos nos dados para obtenção dos respectivos fatores de deterioração das emissões, pois somente servem como referência para determinar se o veículo é representativo da produção ou compatível com os respectivos valores de projeto.

Caso não o seja, é recomendável selecionar outro veículo. O Método A (método de referência) – Ciclo AMA (Approved Mileage Accumulation) envolve um procedimento que consiste basicamente em um ciclo composto de 11 voltas em um percurso de aproximadamente 6 km cada, sendo repetido até se completar no mínimo 160.000 km, incluindo-se a quilometragem acumulada em percursos necessários fora do circuito, como acesso às oficinas, abastecimentos, rodagem no ciclo de emissões de gases, etc.

Durante cada uma das primeiras nove voltas do ciclo, há quatro paradas de 15 s com o veículo em marcha lenta, sendo utilizadas acelerações e desacelerações. Há também cinco desacelerações a cada volta, até a velocidade de 32 km/h, seguidas de acelerações até a velocidade-base da volta, conforme circuito mostrado no Anexo A.

A 10ª volta do ciclo começa com uma aceleração até atingir a velocidade-base de 89 km/h, mantida constante até o final da volta, quando ocorre uma desaceleração até a parada. A 11ª volta do ciclo começa com uma aceleração máxima (plena carga) até atingir a velocidade-base de 113 km/h.

Na metade da volta, ocorre uma desaceleração até a imobilidade, seguida de outra aceleração máxima até a velocidade-base, terminando-se a volta com uma desaceleração e parada do veículo. Acelerações inferiores às indicadas nessa norma são permitidas, desde que o veículo seja operado em plena carga.

As velocidades para troca de marchas nas acelerações devem atender à especificação do manual do proprietário, enquanto que nas acelerações máximas é permitido ultrapassar esse limite. Não reduzir as marchas nas desacelerações para parar; utilizar o freio motor até próximo à parada, de forma a não ocasionar problemas de dirigibilidade.

Alternativamente, o acúmulo de rodagem pode ser realizado em circuitos diferentes do indicado no Anexo A ou em dinamômetros de acúmulo de rodagem, podendo, ainda, ter velocidades máximas diferentes do procedimento básico dessa norma. Também é especificada a quantidade de eventos (paradas, acelerações, etc.) por quilômetro que o procedimento alternativo precisa apresentar.

A coluna de velocidade máxima 113 km/h especifica a quantidade de eventos por quilômetro existente no procedimento-base (ilustrado no Anexo A) e as colunas 89 km/h e 80 km/h indicam a quantidade de eventos por quilômetro em um ciclo que o procedimento alternativo precisa conter se optar por essas velocidades máximas.

O Método B – Ciclo SRC (Standard Road Cycle) é um ciclo normalizado de condução em estrada (SRC) e é um ciclo para acúmulo de rodagem em veículo que pode ser realizado na pista de ensaio ou em um dinamômetro de chassi. O ciclo consiste em sete voltas em um percurso de 6 km.

A extensão da volta pode ser alterada de acordo com a extensão da pista de ensaio de acúmulo de rodagem. As velocidades para a troca de marchas nas acelerações devem atender à especificação do manual do proprietário. É permitido ultrapassar esse limite, caso seja necessário, para acompanhar as acelerações do ciclo normalizado.

O ciclo normalizado de condução em pista ou dinamômetro SRC está definido nessa norma, com tolerância de velocidade de ± 3 km/h no intervalo compreendido entre ± 1 s, em torno do instante considerado. Variações na velocidade, além desta tolerância (como pode ocorrer nas trocas de marchas), são aceitáveis, desde que ocorram por menos de 2 s por evento, em qualquer ocasião.

Velocidades inferiores às especificadas são aceitas, desde que o veículo seja operado com a potência máxima disponível nas rodas nestas ocorrências, por meio da seleção da marcha adequada. Recomenda-se que nos modos a velocidade constante, a distância equivalente a cada um quarto (¼) de volta ou a cada meia (½) volta compreenda a distância percorrida desde o início da aceleração até o término da desaceleração subsequente ao modo a velocidade constante.

A medição das emissões evaporativas de combustível pelo veículo por perdas diurnas, durante o resfriamento e no abastecimento

Conheça um método de ensaio para a determinação das emissões evaporativas de combustível pelo veículo decorrentes de perdas diurnas, por permeação, durante o resfriamento e no seu abastecimento. É aplicável a veículos a gasolina, etanol, flex e multicombustível, dos tipos convencionais e híbridos não recarregáveis externamente que não possuam sistema de tanque pressurizado.

A NBR 16927 de 03/2021 – Veículos rodoviários automotores leves com motor de ignição por centelha – Medição de emissões evaporativas diurnas, no resfriamento do veículo e no abastecimento de combustível especifica um método de ensaio para a determinação das emissões evaporativas de combustível pelo veículo decorrentes de perdas diurnas, por permeação, durante o resfriamento e no seu abastecimento. É aplicável a veículos a gasolina, etanol, flex e multicombustível, dos tipos convencionais e híbridos não recarregáveis externamente que não possuam sistema de tanque pressurizado. Os resultados incluem compostos orgânicos oriundos ou não do combustível. Esta norma inclui ensaios para medição das emissões evaporativas e de abastecimento, um método para o cálculo dos fatores de deterioração das emissões e o critério para identificar e atribuir os resultados a veículos semelhantes.

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Como deve ser o equipamento para o abastecimento durante as medições de emissões evaporativas no ensaio de abastecimento?

Como deve ser realizada a determinação inicial e periódica das emissões de fundo da SHED?

Como deve ser feita a verificação da retenção de compostos orgânicos e calibração?

Como deve ser feita a calibração do analisador de hidrocarbonetos para medir etanol?

A determinação das emissões evaporativas decorrentes das variações diurnas de temperatura e do resfriamento do veículo é calculada a partir dos ensaios de 48 h (emissão diurna propriamente dita) e do ensaio de evaporação durante o resfriamento do veículo e representa a emissão evaporativa do veículo em uso durante um dia. O ensaio de emissão evaporativa durante o abastecimento de combustível, correspondente ao volume de vapor saturado expulso pelo líquido administrado, pode ser combinado com os ensaios de emissão evaporativa e de escapamento, ou realizado independentemente, pois a preparação e o precondicionamento do veículo seguem a mesma sequência de operações.

A conformidade do veículo é assegurada quando comprovada para todos os limites de emissão ao mesmo tempo, sem qualquer ajuste intermediário nos processos de certificação, isto é, todos os sistemas de controle de emissões atuam da mesma maneira em todos os ensaios previstos nesta norma. O registro da pressão na SHED (câmara selada para coletar emissões evaporativas de um veículo – sealed housing for evaporative determination), durante todos os ensaios de emissão evaporativa, deve ser feito por um equipamento capaz de: tomar uma medida ao menos a cada minuto; ter exatidão de ± 15 s e precisão de ± 15 s na determinação de tempo no período do ensaio; ter resolução de medição de pressão de ± 0,1 pol. de água; ter sistema registrador (gravador e sensor) com exatidão de ± 1,0 pol. de água.

Um sistema de registro adequado deve ser empregado para registrar a temperatura ambiente da SHED durante todos os ensaios de emissão evaporativa, tomando pelo menos uma medida por minuto. O sistema deve ter exatidão de ± 15 s e precisão de ± 15 s na determinação de tempo no período do ensaio e uma resolução de medição de temperatura de ± 0,4 °C (0,75 °F).

O sistema registrador (gravador e sensor) deve ter exatidão de ± 1,7 °C (3°F). A SHED deve possuir pelo menos dois sensores de temperatura interligados para fornecer uma indicação média de temperatura ambiente, posicionados aproximadamente, na linha vertical de centro de cada uma das paredes laterais da SHED, avançando nominalmente de 75 mm a 300 mm (3,0 pol. a 12,0 pol.) e à altura de 0,9 m ± 0,2 m (3 ft ± 0,7 ft).

Para as medições diurnas, um sensor adicional de temperatura deve ser posicionado sob o veículo para obter uma medida representativa da temperatura do ar sob o tanque de combustível. No ensaio de emissão de abastecimento, além do sistema de registro de temperatura ambiente da SHED, registradores ou processadores de dados automático devem ser usados para registrar a temperatura ambiente da área de estabilização térmica e a temperatura do combustível abastecido durante o ensaio.

Os registradores de temperatura ou o processador de dados devem registrar cada temperatura pelo menos uma vez a cada 20 s (o registrador de temperatura ambiente da área de estabilização térmica pode ser um sistema de gravação contínua). O sistema deve ter uma exatidão de ± 15 s e precisão de ± 15 s na determinação de tempo no período do ensaio e uma resolução de medição de temperatura ± 0,42 °C (0,75 °F).

O abastecimento do combustível deve ser efetuado por aparelhagem que permita a medição de volume abastecido e o controle requerido de temperatura para o ensaio. Uma SHED com dimensões internas mínimas de 3 m de largura, 6 m de profundidade e 2,6 m de altura, ilustrada na figura abaixo, é conveniente para ensaiar qualquer veículo automotor leve, a SHED também pode ser projetada para acomodar diferentes tipos de veículos, desde que isso não venha a afetar o resultado do ensaio.

A SHED deve ser hermética. A superfície interna deve ser de material impermeável, não reativa e que não retenha hidrocarbonetos, etanol e vapores de combustível, recomendando-se alumínio, policarbonato ou aço inoxidável. Nas SHED de volume fixo, além das paredes rígidas, uma parede, porta, ou teto deve ser confeccionada parcialmente com filme flexível de fluoreto de polivinila (PFV), com aproximadamente 0,15 mm de espessura, a fim de constituir um painel de segurança contra ruptura e, também, para permitir que as mínimas variações de temperaturas dos gases contidos na SHED não provoquem significativa variação de pressão interna ou outra forma de controlar essas variações.

Deve haver um sistema de condicionamento de temperatura capaz de controlar a temperatura interna do ar da SHED para seguir o ciclo de temperatura versus tempo, prescrito conforme especificado na Tabela 1 (conferir na norma), dentro de uma tolerância instantânea de ± 1,7 °C (3°F) da temperatura nominal no perfil temporal ao longo do ensaio e uma tolerância média de 1,1 °C (2°F) ao longo da duração do ensaio (em que a média é calculada utilizando o valor absoluto de cada desvio medido). O sistema de controle deve ser ajustado para fornecer uma curva de temperatura suave que tenha um mínimo de tentativa, erro e instabilidade sobre o perfil de temperatura ambiente desejado a longo prazo.

As temperaturas da superfície interior não podem ser inferiores a 4,4 °C (40°F) ou superiores a 54,4 °C (130°F) em qualquer momento durante o ensaio de emissões diurnas. Para acomodar as alterações de volume devido às mudanças de temperatura da SHED, uma SHED de volume variável, ou mesmo de volume fixo, pode ser usada para ensaios de emissão diurna.

Nas SHED preparadas para medir emissão evaporativa durante o abastecimento de combustível, o painel flexível ou outro sistema de alívio deve ser capaz de absorver também a variação de volume do ar decorrente do abastecimento de combustível durante o ensaio. Caso haja um sistema de alívio com descarga de ar, o fluxo de ar e a sua concentração de HC devem ser medidos e considerados nos cálculos dos resultados de emissão.

O sistema de alívio com descarga de ar deve ser capaz de medir a massa de vapores do combustível (compostos orgânicos voláteis – COV) nos fluxos de entrada e saída de ar com uma resolução de 0,01 g/h. Um sistema de amostragem por bolsa pode ser usado para coletar uma amostra proporcional do ar retirado e admitido no recinto. Alternativamente, as concentrações de COV nos fluxos de entrada e saída de ar podem ser continuamente medidas por um analisador FID (online) e integrado com as medições de vazão para fornecer um registro contínuo da remoção desses compostos orgânicos em massa.

As SHED para medir a emissão evaporativa durante o abastecimento de combustível devem atender aos requisitos especificados nessa norma e serem dotadas de duas aberturas para o bico de abastecimento de combustível ao veículo, com uma luva flexível de material que não retenha compostos orgânicos voláteis contidos no combustível e hermeticamente acoplada ao tubo de abastecimento e às paredes da SHED de forma a permitir a passagem do combustível líquido e impedir a perda de ar do interior da SHED. Este dispositivo deve ser instalado próximo da janela e em duas posições que permitam alcançar o bocal de enchimento do veículo por um operador externo à SHED.

O combustível deve ser abastecido a partir de um condicionador localizado fora da SHED e somente o bico da bomba deve passar pela luva da SHED. A capacidade de vedação nas luvas deve ser assegurada com o bico de abastecimento inserido ou não. A SHED de volume variável se expande e contrai em resposta à mudança de temperatura do ar na SHED.

As mudanças internas de volume podem ser acomodadas por painéis móveis ou uma câmara impermeável dentro da SHED que expande e contrai em resposta a mudanças de pressão interna, trocando ar com o ambiente externo. Qualquer projeto deve ter capacidade de acomodar uma mudança de ±7% em relação ao seu volume nominal, limitar o diferencial entre a pressão interna da SHED e a pressão barométrica a um valor máximo de ± 51 mm (2,0 pol.) de coluna d’água e deve manter a integridade da SHED na faixa de temperatura especificada.

A SHED deve ter a possibilidade de travar em um volume fixo. O projeto da parede deve promover a dissipação máxima do calor e, se for usado o resfriamento artificial, as temperaturas da superfície interna não podem ser inferiores a 20 °C (68°F). A SHED de volume variável é adequada para o ensaio de 48 h para emissão evaporativa diurna, ensaio de emissão evaporativa durante o resfriamento do veículo e ensaio de emissão evaporativa durante seu abastecimento.

A SHED de volume fixo deve ter um mecanismo para manter um volume de ar interno fixo. Isso pode ser conseguido retirando-se ou acrescentando-se ar a uma taxa constante conforme necessário, em resposta às variações de temperatura. O ar adicionado deve ser filtrado com carvão ativado para fornecer um nível de COV relativamente baixo e constante.

Qualquer método de acomodação de volume deve manter o diferencial entre a pressão interna do gabinete e a pressão barométrica para um valor máximo de ± 51 mm (2,0 pol.) de coluna d’água. O sistema deve ser configurado para fornecer uma temperatura ambiente interna da SHED entre 20°C a 30°C durante as leituras de COV. A SHED de volume fixo é adequada para os ensaios de emissão evaporativa durante o resfriamento do veículo e durante seu abastecimento.

O detector de compostos orgânicos por ionização de chama (FID), conforme a NBR 6601, deve ser calibrado e verificado com propano para a medição de vapores de combustível no ambiente interno da SHED. Para a medição em veículos abastecidos com etanol, o detector e as linhas de amostragem devem ser aquecidos a 113°C ± 8°C (235°F ± 14°F) e a resposta do FID ao etanol deve ser determinada e aplicada à sua leitura.

O fluxo de retorno do instrumento pode voltar ao interior da SHED. O FID deve ter um tempo de resposta de 90% da leitura final de até 1,5 s. Alternativamente, pode ser utilizado linha de amostragem sem aquecimento desde que demonstrado que a linha não aquecida produz resultados equivalentes.

A amostra deve ser retirada da SHED através de um tubo de diâmetro interno apropriado, com uma sonda penetrando de 50 mm a 300 mm no interior da SHED através da parede, localizado no centro geométrico da parede oposta à porta, ou de uma das laterais, ou ainda abaixo do centro do teto interno. O tubo de retirada da amostra deve ser de aço inoxidável, ou de outro material similar, e tão curto quanto possível. Outro comprimento e localização da sonda podem ser utilizados, desde que seja demonstrada e comprovada a equivalência dos resultados.

A leitura do FID utilizado para medição de emissões evaporativas (hidrocarbonetos mais etanol ou apenas etanol, conforme apropriado) deve ser registrada pelo menos no início e no término do período de amostragem de cada ensaio de emissão evaporativa diurna, de resfriamento e de abastecimento. A gravação pode ser feita por meio de um registrador gráfico potenciométrico, por meio de um sistema de computador ou outro meio adequado.

Em qualquer caso, o sistema de gravação deve ter características operacionais (relação sinal-ruído, velocidade de resposta, etc.) equivalentes ou melhores que aquelas da fonte de sinal sendo gravada, e deve manter um registro dos resultados. Os resultados devem mostrar uma variação positiva do início à conclusão de cada ensaio de emissões (incluindo início e finalização do (s) período (s) de amostragem), em função do tempo decorrido durante cada ensaio.

Um ou mais ventiladores portáteis ou fixos devem ser usados para purgar a SHED. Os ventiladores devem ter capacidade volumétrica suficiente para reduzir a concentração de combustíveis na SHED, até o nível ambiente entre os ensaios. A capacidade real de fluxo depende do tempo disponível entre os ensaios.

Os ventiladores ou circuladores de ar devem ser usados para homogeneizar a concentração em todo interior da SHED. O fluxo de ar não pode ser dirigido diretamente ao veículo ensaiado. As entradas e saídas do (s) ventilador (es) ou circulador (es) de ar devem ser configuradas para fornecer um padrão de circulação bem disperso que misture o ar interno de forma eficaz e evite estratificação significativa da temperatura ou a de COV.

A manutenção de concentrações uniformes em toda a SHED é importante para a precisão dos ensaios. Para o ensaio de emissão diurna, os ventiladores e circuladores de ar devem ter uma capacidade de 0,8 m³/min ± 0,2 m³/min por metro cúbico de volume nominal da SHED para promover a homogeneização interna.

Os ventiladores adicionais podem ser usados para manter uma velocidade do ar mínima de 8 km/h (5 mph) sob o tanque de combustível do veículo de ensaio. Para o ensaio de emissão durante o resfriamento do veículo, os ventiladores e circuladores de ar devem ter uma capacidade de 0,8 m³/min ± 0,2 m3/min por metro cúbico de volume nominal da SHED. O ar circulado não pode ser direcionado diretamente para o veículo. Para o ensaio de emissões de abastecimento, os ventiladores e os circuladores de ar devem ter uma capacidade de 0,8 m³/min ± 0,2 m³/min por metro cúbico de volume nominal do SHED. O ar circulado não pode ser direcionado diretamente para o veículo.

Os requisitos normativos do biodiesel e/ou óleo diesel BX

Compreenda os procedimentos para o armazenamento, transporte, abastecimento e controle de qualidade de biodiesel e/ou óleo diesel BX.

A NBR 15512 de 11/2020 – Armazenamento, transporte, abastecimento e controle de qualidade de biodiesel e/ou óleo diesel BX estabelece os requisitos e procedimentos para o armazenamento, transporte, abastecimento e controle de qualidade de biodiesel e/ou óleo diesel BX. Os procedimentos aplicam-se aos sistemas de recebimento, armazenamento, expedição, transporte e abastecimento, na produção, distribuição e revenda de biodiesel e/ou óleo diesel BX, e abrangem modos de transporte, tanques de armazenamento ou quaisquer outras instalações apropriadas para armazenamento, incluindo ponto de abastecimento.

O uso desta norma pode envolver o emprego de materiais, operações e equipamentos perigosos, e essa norma não pretende tratar de todos os problemas de segurança associados com seu uso. É responsabilidade de o usuário estabelecer as práticas de segurança e saúde apropriadas, bem como determinar a aplicabilidade de limitações regulamentares, antes de seu uso.

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Como deve ser a conformidade do tanque de armazenamento no produtor, distribuidor e terminais?

Por que deve ser evitada a troca de produtos nos tanques de armazenamento?

Quais são os limites de misturas e/ou contaminações do biodiesel?

Como deve ser a guarda de amostra-testemunha?

O biodiesel é um combustível composto de alquil ésteres de ácidos carboxílicos de cadeia longa, produzido a partir da transesterificação e/ou esterificação de matérias graxas, de gorduras de origem vegetal ou animal, conforme especificação estabelecida na legislação vigente. O biocombustível somente pode ser considerado biodiesel se atender à especificação estabelecida pela legislação vigente. O óleo diesel BX é um combustível de uso rodoviário ou não rodoviário, destinado aos veículos e equipamentos dotados de motores do ciclo Diesel, produzido nas refinarias, nas centrais de matérias-primas petroquímicas e nos formuladores, misturado ao biodiesel em proporção definida (X%). Os equipamentos de medição para fins de ensaio exigível na legislação vigente devem ser verificados e calibrados, conforme estabelecido na NBR ISO 10012.

O produtor, distribuidor, transportador, revendedor e o ponto de abastecimento devem manter as instalações adequadas ao armazenamento, manuseio e movimentação do biodiesel e/ou diesel BX a serem comercializados, conforme os requisitos mínimos apresentados nesta Seção. Face às características dos produtos, alguns cuidados devem ser tomados, visando preservar a qualidade e evitar as alterações. A seguir, são apresentados alguns aspectos do biodiesel e/ou diesel BX que influenciam sua movimentação e armazenamento, bem como a qualidade do produto.

O biodiesel pode remover ou dissolver resíduos depositados nos tanques. Assim sendo, deve-se efetuar a limpeza do tanque antes de utilizá-lo para estocar este produto, conforme especificado na NBR 17505-5. O biodiesel e/ou diesel BX em temperaturas próximas ao ponto de congelamento têm um aumento de viscosidade, que pode comprometer as operações de bombeamento e descarga e a realização da mistura biodiesel com óleo diesel nas operações de carregamento.

O biodiesel e/ou diesel BX degradam certos tipos de borracha utilizados na fabricação de mangueiras, gaxetas e anéis de vedação. Deve-se evitar o seu contato com acessórios fabricados com borracha nitrílica ou borracha natural. As mangueiras devem ser fabricadas à base de politetrafluoretileno ou poliamidas, conforme a BS 5842.

As gaxetas e os anéis de vedação utilizados no sistema de movimentação, armazenamento e transferência também devem ser fabricados em politetrafluoretileno ou poliamidas. Deve-se evitar contato do produto com cobre, chumbo, cádmio, estanho, zinco e ligas metálicas que contenham esses metais e aços galvanizados, pois isso pode aumentar a concentração de sedimentos no produto, se houver contato por um longo período.

Os recipientes plásticos fabricados com polietilenos e polipropilenos podem ser permeáveis a biodiesel e/ou óleo BX, portanto, para armazenamento e/ou movimentação por tubulação não metálica, a taxa de permeação do biodiesel e óleo diesel BX não pode ser superior a 2,0 g/m²/dia, conforme especificado nas NBR 14722 e NBR 15931. Para assegurar a qualidade do biodiesel armazenado por mais de 30 dias, recomenda-se o monitoramento, avaliando-se primeiramente a água total, o índice de acidez e, em seguida, a estabilidade à oxidação, para verificar se o produto se mantém conforme a especificação vigente.

Recomenda-se que o produtor utilize aditivos antioxidantes. O biodiesel e/ou diesel BX também podem sofrer decomposição por hidrólise, ou seja, pela ação da água. A presença da água é capaz de alterar a sua composição, trazendo sérias implicações para os sistemas de movimentação e armazenamento, introduzindo a possibilidade de elevação da acidez.

Pode ocorrer o estabelecimento de processos corrosivos e formação de sedimentos de origem química (goma e óxidos de ferro) e a proliferação de micro-organismos e estabelecimento de processos de biocorrosão e de formação de biodepósitos (sedimentos de origem microbiana). Recomenda-se monitorar a estabilidade hidrolítica do biodiesel por meio da medição regular do teor de água total, do número de acidez e de sedimentos. Para o caso de tanques, a amostragem deve ser em conformidade com a NBR 14883.

Os tanques devem ser projetados e construídos conforme as NBR 15461, NBR 7821 e NBR 16161, ou outras normas internacionalmente aceitas. A disposição dos tanques deve seguir a NBR 17505 (todas as partes). O sistema de filtração deve ser adequado para assegurar a qualidade do produto, devendo estar convenientemente instalado em todas as etapas de movimentação, de modo a assegurar o descarregamento de produto aos tanques, assim como o seu carregamento para a remoção de impurezas antes da mistura ao óleo diesel.

Recomenda-se que os sistemas de filtração possuam identificação adequada, de forma a permitir a verificação dos registros de manutenção, bem como drenos, pontos para amostragem, manômetro de leitura direta de diferencial de pressão, válvulas de alívio de pressão e eliminadora de ar. Recomenda-se que todo o abastecimento de veículo disponha de sistema de filtração dotado de filtro coalescedor e elemento filtrante com grau de retenção de partículas de 10 μm no máximo, podendo, complementarmente, utilizar os parâmetros de filtração em todos os elos da cadeia de abastecimento.

A verificação do funcionamento dos filtros e drenagem da água separada no filtro coalescedor deve ser realizada antes do início da operação, com a manutenção do equipamento seguindo as recomendações do fabricante. Para fins de transporte terrestre, o biodiesel deve ser considerado produto não perigoso. O enquadramento adotado é devido à inexistência da classificação ONU para o biodiesel e dos estudos de ecotoxicidade existentes na literatura internacional.

Para fins de transporte terrestre, o diesel BX deve ser classificado de acordo com o número ONU 1202 (óleo diesel), classe de risco 3 (líquido inflamável). O carregamento dos compartimentos dos modos de transporte deve ser feito mediante a prévia verificação e garantia do total esgotamento do produto anteriormente transportado. O tanque para transporte rodoviário dos produtos abrangidos por esta norma deve seguir as especificações vigentes, observados os requisitos constantes na Seção 5, alíneas c) a e). O tanque para transporte ferroviário dos produtos abrangidos por esta norma deve ser projetado, construído, ensaiado e inspecionado periodicamente conforme as especificações vigentes, observados os requisitos constantes na Seção 5, alíneas c) e d).

O transporte por via terrestre dos produtos abrangidos por esta norma deve atender às NBR 7500, NBR 7501, NBR 7503, NBR 9735, NBR 13221, NBR 14064, NBR 14619 e NBR 15481. Para armazenamento, consumo e transporte de biocombustíveis em embarcações, devem ser seguidos os requisitos vigentes estabelecidos por órgão competente. Os requisitos de operação dos tanques de armazenamento devem atender à NBR 17505-5.

Nas várias etapas do sistema de produção, distribuição e revenda de biodiesel e/ou diesel BX, são necessárias coletas de amostras e realização de ensaios seguindo padrões internos, ou requisitos legais, para a garantia de qualidade. As coletas e os ensaios de amostras objetivam verificar a conformidade do produto, tanto por meio de suas respectivas especificações, quanto visando detectar possíveis contaminações ou degradações do biodiesel e/ou diesel BX no transporte e/ou armazenamento. Devem ser coletadas amostras representativas no recebimento e na expedição do produto, de acordo com a NBR 14883.

Devem-se utilizar recipientes fabricados com materiais distintos dos descritos na Seção 5, alíneas c) e d), para a amostragem de biodiesel e/ou diesel BX. Para o biodiesel, quando a amostragem for realizada em tanques sem movimentação há mais de 30 dias, é recomendado que os controles sejam precedidos da verificação da homogeneidade do biodiesel no tanque por meio da determinação da massa específica em amostras coletadas nos níveis superior, médio e inferior do tanque, quando aplicável.

Caso a diferença entre as massas específicas seja maior que 3 kg/m³, os ensaios de controle de qualidade do tanque devem ser realizados nas três amostras dos diferentes níveis. Caso comprove-se a homogeneidade do tanque, os ensaios podem ser realizados na amostra composta do tanque. Em todas as etapas dos procedimentos de controle de qualidade em que for previsto o ensaio de aparência, o biodiesel deve estar claro, límpido e visualmente isento de água livre e de material sólido (ver NBR 16048).

A avaliação deve ser realizada em amostra de 1 L, em recipiente de vidro transparente, sem qualquer tipo de imperfeição, de modo a possibilitar a agitação por rotação da amostra. Devido à característica higroscópica do biodiesel, o processo de amostragem deve evitar o contato da amostra com a umidade do ar, para não interferir nos resultados de análise de teor de umidade.

Os seguintes documentos da qualidade são partes integrantes desta norma, conforme a Seção 3: certificado da qualidade do biodiesel; boletim de conformidade do diesel BX. O controle de qualidade do biodiesel deve ser realizado nas etapas de recebimento, armazenamento e liberação do produto. Para a execução dos ensaios previstos para emissão do “certificado da qualidade”, recomenda-se coletar no mínimo 2 L de biodiesel. Para a emissão do “boletim de conformidade”, recomenda-se coletar no mínimo 1 L de diesel BX.

O biodiesel recebido em bases e terminais deve ser acompanhado do certificado da qualidade, e o diesel BX deve ser acompanhado do boletim de conformidade. Antes do recebimento do produto, devem ser verificados os resultados dos ensaios realizados na origem, constantes no documento da qualidade, os quais devem estar de acordo com as especificações vigentes. Os primeiros ensaios a serem realizados no recebimento do produto são os de aspecto e de massa específica.

Para a correção de massa específica à temperatura de 20 °C, consultar a tabela de conversão da Resolução CNP 6, 1970. A inspeção da inviolabilidade dos lacres na boca de visita, conexões de descarga e enchimento devem seguir as referências e cores informadas pelo fornecedor. A verificação da conformidade do produto deve ser realizada em cada tanque ou compartimento, coletando-se a amostra, de modo a investigar a presença de qualquer vestígio de partículas contaminantes. Recomenda-se a utilização de mangote adequado ao biodiesel e ao diesel BX, com material compatível.

O produto contido no tanque recebedor deve ser analisado, verificando-se a conformidade dos resultados obtidos, tomando-se por referência a regulamentação vigente. Os tanques devem estar isentos de impurezas, como água e partículas sólidas. Recomenda-se que a verificação da presença de impurezas seja realizada e registrada. As aberturas dos tanques para transporte ou armazenamento, aéreo ou enterrado, devem ser vedadas, para evitar a entrada de água.

Recomenda-se a drenagem de fundo dos tanques aéreos para avaliar a presença de água livre antes da liberação do produto para expedição. Para os tanques enterrados, verificar a presença de água livre pelo menos semanalmente. Para minimizar os riscos de geração de eletricidade estática, o recipiente metálico utilizado para a drenagem deve estar ligado com cabo antiestático ao equipamento e deve assegurar boas condições de aterramento do tanque.

A inspeção interna do tanque é feita de acordo com a API STD 653. Para execução da inspeção interna, o tanque deve ser previamente limpo. A inspeção interna de tanques pode envolver trabalho em ambiente confinado e/ou em atmosfera explosiva. Seguir as orientações de saúde e segurança para trabalho em ambiente confinado e para o uso de equipamento adequado.

A verificação a olho nu da presença de água livre, partículas sólidas, contaminação microbiana e impurezas deve ser realizada com periodicidade máxima de um mês. Uma vez verificada a presença de água livre, esta deve ser retirada, pela drenagem ou bombeamento da água presente no fundo do tanque, antes de qualquer operação. Independentemente dos resultados obtidos nas inspeções operacionais periódicas, recomenda-se que os tanques sejam limpos com periodicidade máxima de cinco anos.

Caso sejam identificados materiais em suspensão ou sujeiras, durante a drenagem ou bombeamento da água no fundo do tanque de biodiesel ou do diesel BX a ser comercializado, é necessário prosseguir com a drenagem até a retirada de toda a água ou contaminação, sendo recomendada a limpeza do tanque, independentemente do prazo de inspeção. A limpeza do tanque deve ser suficiente para que não restem vestígios de produtos químicos, evitando a contaminação de futuros produtos armazenados.

Os conceitos da drenagem oleosa em postos de combustíveis

É obrigatório ter as iniciativas para o manuseio das águas superficiais e sua origem, e seus potenciais contaminantes oleosos, para a prevenção de contaminação das águas e para a instalação dos sistemas de drenagem em posto revendedor de combustíveis automotivos, em ponto de abastecimento e em demais serviços automotivos.

A NBR 14605-1 de 09/2020 – Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis – Sistema de drenagem oleosa em posto revendedor de combustíveis automotivos – Parte 1: Conceituação e projeto da drenagem oleosa estabelece as iniciativas para o manuseio das águas superficiais e sua origem, e seus potenciais contaminantes oleosos, para a prevenção de contaminação das águas e para a instalação dos sistemas de drenagem em posto revendedor de combustíveis automotivos, em ponto de abastecimento e em demais serviços automotivos. O objetivo desta parte é assegurar que o efluente líquido do posto revendedor de combustíveis automotivos, dos pontos de abastecimento e de demais serviços automotivos seja destinado dentro dos padrões mínimos de contaminantes oleosos sendo estes padrões estabelecidos pela legislação vigente.

A NBR 14605-2 de 09/2020 – Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis — Sistema de drenagem oleosa em posto revendedor de combustíveis automotivos – Parte 2: Dimensionamento de vazão de sistema de contenção e separação de efluentes estabelece a metodologia para o dimensionamento de vazão do sistema de drenagem oleosa em posto revendedor de combustíveis automotivos, em ponto de abastecimento e em demais serviços automotivos (PRC/PA). A NBR 14605-3 de 09/2020 – Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis — Sistema de drenagem oleosa em posto revendedor de combustíveis automotivos – Parte 3: Ensaio-padrão, equipamentos e técnica de amostragem para determinação do desempenho de caixas separadoras de água tem o objetivo de avaliar o desempenho da caixa separadora de água e óleo sob as condições da legislação ambiental local vigente e as necessidades do usuário. Outro objetivo desta parte é estabelecer que uma caixa separadora de água e óleo operando na sua capacidade nominal esteja sujeita à prática, ao receber águas provenientes do sistema de separação de água e óleo. Estabelece os procedimentos relacionados aos equipamentos e à técnica de amostragem a serem usados na determinação do desempenho da separação da mistura água/óleo oriunda da contaminação das águas superficiais. Não expressa a determinação da eficiência da separação água/óleo, sujeita às emissões de grandes quantidades de hidrocarbonetos que podem ocorrer na sua forma pura ou em altas concentrações, do afluente para a caixa separadora de água e óleo.

A NBR 14605-4 de 09/2020 – Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis — Sistema de drenagem oleosa em posto revendedor de combustíveis automotivos – Parte 4: Projeto, construção e montagem de sistema de contenção e separação de efluentes fornece orientações e requisitos para o projeto, construção, montagem e instalação de sistema de contenção e separação de efluentes. Não contempla o esgotamento sanitário e o dimensionamento do sistema de águas pluviais. A NBR 14605-5 de 09/2020 – Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis — Sistema de drenagem oleosa em posto revendedor de combustíveis automotivos – Parte 5: Comissionamento, operação e manutenção de sistema de contenção e separação de efluentes fornece orientações para o comissionamento, operação e manutenção de sistema de captação, condução e separação de efluentes oleosos. não é aplicável ao comissionamento, à operação e à manutenção do sistema de esgotamento sanitário e do sistema de águas pluviais.

A NBR 14605-6 de 09/2020 – Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis — Sistema de drenagem oleosa em posto revendedor de combustíveis automotivos – Parte 6: Construção de sistema de contenção, tratamento e separação de efluente — Área de lavagem estabelece as diretrizes e os requisitos para o desenvolvimento de sistemas de contenção, tratamento e separação de águas oleosas, bem como a metodologia de dimensionamento de vazão do sistema de drenagem oleosa da área de lavagem em posto revendedor de combustível automotivo, ponto de abastecimento e demais serviços automotivos. Os veículos somente podem ser lavados em áreas especificadas, onde a água de lavagem e qualquer precipitação pluvial podem ser contidas. A captação e a condução da água utilizada na operação de lavagem devem ser independentes da captação e condução das águas pluviais. Na área de lavagem de veículos são geradas correntes líquidas que podem conter os seguintes produtos e materiais contaminantes: óleo, combustível, graxa, produtos químicos utilizados na lavagem e sólidos em suspensão. A água escoada da área de lavagem de veículos deve ser dirigida a um sistema de separação de água e óleo ou tratamento no próprio local, podendo ser possível o seu reuso. Alternativamente, esta água pode ser coletada em uma unidade de armazenamento e enviada para um local de descarte autorizado. No caso da utilização de produtos químicos na operação de lavagem de veículos, a corrente líquida contendo produtos químicos não pode ser direcionada exclusivamente para uma caixa separadora de água e óleo (CSAO), uma vez que pode interferir no seu funcionamento e eficiência, devendo ser utilizado concomitantemente um sistema de reciclagem ou devendo esta corrente líquida ser coletada em uma unidade de armazenamento para posterior envio para um local de descarte autorizado. Produtos químicos com pH entre 6 e 9, de modo geral, podem não afetar o funcionamento e a eficiência da CSAO, sendo que aqueles com pH neutro praticamente não afetam esta eficiência.

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Como proceder na drenagem de águas oleosas?

Como deve ser executado o dimensionamento da caixa separadora de água e óleo?

Como realizar o Ensaio A – Investigação do arraste de óleo na sua capacidade de armazenamento de óleo?

Quais as considerações quando de construção nova, de ampliação ou de reforma de posto revendedor de combustíveis?

Pode-se dizer que as operações do posto revendedor de combustíveis automotivos, do ponto de abastecimento e dos demais serviços automotivos envolvendo o manuseio de produtos oleosos apresentam potencial para a presença destes produtos no piso, por deficiências na operação ou eventos acidentais. Os produtos oleosos, se não contidos e recolhidos adequadamente, quando em contato com a água, produzirão águas oleosas.

A utilização de água de forma não seletiva nas áreas operacionais é fonte de geração de água oleosa que é captada e conduzida de forma segregada das águas pluviais do posto revendedor de combustíveis automotivos ou ponto de abastecimento e demais serviços automotivos. O impacto de águas oleosas no meio ambiente pode ser evitado adotando-se as seguintes estratégias: não geração de águas oleosas; captação das águas oleosas superficiais, separação e destinação do óleo, e lançamento do efluente aquoso dentro de parâmetros ambientais aceitos.

A não geração ou a minimização de águas oleosas é condição fundamental para a redução do impacto nas águas pluviais, provocado pelas operações do posto revendedor de combustíveis automotivos, do ponto de abastecimento e dos demais serviços automotivos. Por conseguinte, deve ser minimizada a presença de material oleoso no piso por meio de equipamentos adequados e bem mantidos, procedimentos operacionais seguros e procedimentos de emergência. Por outro lado, a presença de água em determinadas áreas onde possa potencialmente haver a presença de material oleoso deve ser eliminada, sempre que possível.

Não sendo viável a não geração de águas oleosas, deve haver um sistema segregado de captação das águas, condução e separação do óleo e lançamento do efluente aquoso dentro de padrões ambientalmente aceitos. A não geração de águas oleosas tem início na especificação e na devida manutenção e calibração dos equipamentos envolvidos nas operações, de modo a não permitir a presença de material oleoso no piso. No caso da operação na área de abastecimento, a unidade abastecedora e os seus acessórios, como os bicos de abastecimento, devem estar corretamente especificados e em boas condições de uso, de forma que evitem o derramamento de produto.

No ambiente de troca de óleo lubrificante e de lubrificação, os cuidados devem partir do momento da retirada dos bujões do cárter, da caixa de marcha e transmissão, do recipiente do fluido de freio até a troca do filtro de óleo e da lubrificação dos pinos graxeiros, e devem ser realizados com precaução. No caso da área de descarga de produto, os cuidados devem iniciar com a correta especificação dos equipamentos, com a utilização da descarga selada, continuando com o perfeito acoplamento e desacoplamento da mangueira de descarga e com a devida manutenção da câmara de contenção da descarga de combustível (spill de descarga).

O sistema de drenagem oleosa (SDO) deve ser constituído por componentes para executar as funções de captação, separação, estocagem temporária de resíduos oleosos provenientes da operação do PRC/PA e a devida condução do efluente para a rede coletora, corpo receptor ou outro destino determinado pelo poder público. O SDO deve garantir a captação das águas oleosas provenientes das áreas onde existam equipamentos e atividades com possibilidade de geração de resíduos oleosos (ver figura abaixo). Eventuais resíduos oleosos provenientes da operação de descarga de combustíveis têm como captação as câmaras de contenção de descarga, conforme as NBR 13786 e NBR 13783.

Os casos de derrames acidentais não estão contemplados nesta norma. Os PRC/PA com lavagem de veículos devem possuir SDO independente das demais áreas. A área de abastecimento de veículos onde são realizadas operações utilizando água para a limpeza de vidros e partes da carroceria, e de reposição da água de reservatórios de veículos, deve ser dotada de canaletas em seu entorno, localizados internamente a 0,5 m da projeção da cobertura da área de abastecimento, quando houver.

O dimensionamento de canaletas para águas oleosas deve ser feito com seção suficiente para vazão de projeto Q3 ou Q4, conforme o Anexo A, considerando um fator de segurança de 1,5 para a vazão da canaleta, devendo a seção mínima ser de 60 mm × 60 mm. A pavimentação da área de abastecimento deve garantir caimento para as canaletas, limitando a captação a esta área, evitando contribuição das áreas externas. Quando for inevitável o caimento do piso das áreas externas para a área de abastecimento e/ou troca

de óleo devido à topografia do terreno, deve ser previsto uma canaleta independente para a captação das águas pluviais, evitando a contribuição de águas não oleosas para a CSAO (ver figura abaixo). As áreas de troca de óleo e de outros serviços automotivos com contribuição de resíduos oleosos devem ser dotadas de canaletas que captem as águas oleosas.

O uso da parte 3 da NBR 14605 pode envolver o emprego de materiais, operações e equipamentos perigosos, e esta norma não pretende tratar de todos os problemas de segurança associados com seu uso. É responsabilidade do usuário estabelecer as práticas de segurança, meio ambiente e saúde apropriados, e determinar a aplicabilidade de limitações regulamentadoras, antes de seu uso. Esta parte 3 não é aplicável se o afluente contiver uma liberação inesperada de contaminante oleoso que gere uma concentração na água oleosa maior que a prevista em projeto. Não é aplicável se o afluente for transferido por bombeamento.

Os dados produzidos na parte 3 são considerados válidos somente para as caixas separadoras de água e óleo ensaiadas. Entretanto, os resultados dos ensaios podem ser extrapolados para caixas separadoras de água e óleo menores ou maiores, desde que providos de uma geometria e dinâmica semelhantes. Quando a utilização da extrapolação não for aplicável, submeter a unidade ao ensaio.

A vazão utilizada para realização dos ensaios é a mesma vazão dada pelo fabricante para uma dada caixa separadora de água e óleo, a fim de determinar o máximo nível de contaminação no afluente relacionado com a concentração máxima permitida no efluente. O projeto deve contemplar o encaminhamento, o perfil, os equipamentos e o material utilizado para os sistemas pluvial e oleoso, a partir do leiaute de arquitetura do posto de serviço, ponto de abastecimento e demais serviços automotivos. O projeto deve estabelecer o diâmetro mínimo de 100 mm no sistema de condução de águas oleosas, para evitar o entupimento com contaminantes particulados.

O projeto deve contemplar a utilização de materiais plásticos para a condução das águas oleosas. O projeto deve prever dispositivos para separação e retenção de contaminantes particulados, conforme a NBR 14605-2. Estes dispositivos são integrados pelos seguintes componentes: caixa de areia; sistema de retenção de resíduos flutuantes. A localização dos dispositivos que integram o conjunto responsável pela remoção dos contaminantes particulados deve ser tal que o acesso a eles ocorra sem dificuldades e não sofra a interferência do trânsito de veículos.

A conformidade da proteção catódica de estruturas complexas

Saiba quais são os requisitos de projeto, construção, operação, inspeção e manutenção do sistema de proteção catódica de estruturas complexas em unidades industriais. Aplica-se às estruturas de aço-carbono, revestidas ou não, em contato com eletrodos externos, geralmente compostos por materiais metálicos dissimilares.

A NBR 16896 de 08/2020 – Proteção catódica de estruturas complexas — Requisitos estabelece os requisitos de projeto, construção, operação, inspeção e manutenção do sistema de proteção catódica de estruturas complexas em unidades industriais. Aplica-se às estruturas de aço-carbono, revestidas ou não, em contato com eletrodos externos, geralmente compostos por materiais metálicos dissimilares. As estruturas compostas por outros metais, como aço inoxidável ou alumínio, podem ser protegidas aplicando-se os conceitos e requisitos descritos nesta norma, com exceção dos critérios de proteção, que são exclusivos para o aço-carbono. Esta norma visa eliminar a corrosão acelerada causada pelo acoplamento galvânico.

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Quais são as técnicas de proteção catódica para estruturas complexas?

O que são os leitos de anodos?

Como deve ser executada a instalação de sistemas de proteção catódica?

Como deve ser feita a verificação da eficácia da proteção catódica?

Pode-se dizer que a proteção catódica é um método de prevenção da corrosão em estruturas metálicas submersas e subterrâneas. É um dos métodos mais eficazes para prevenir a corrosão em uma superfície metálica, sendo usada para proteger várias estruturas contra a corrosão, como navios, flutuadores offshore, equipamentos submarinos, portos, dutos, tanques. Ou seja, basicamente todas as estruturas metálicas submersas ou enterradas.

A técnica se baseia na conversão de áreas ativas de uma superfície metálica em passivas, ou seja, torná-las o cátodo de uma célula eletroquímica. Com o fornecimento de corrente, o potencial do metal é reduzido, o ataque de corrosão cessará e a proteção catódica será alcançada. A proteção catódica pode ser alcançada por: proteção anódica catódica sacrificial e proteção catódica de corrente impressa, muitas vezes referida como ICCP.

No caso dos anodos para a proteção catódica, ao processo de fundição dos anodos deve resultar uma liga com perfeita homogeneização dos componentes em toda a extensão de seu corpo, sem defeitos internos ou externos. O forno para fundição da liga deve ter capacidade igual ou superior à massa do anodo a ser fabricado. O vazamento da liga deve ser contínuo, não sendo admitidas interrupções na alimentação.

O material da alma do anodo deve ser o aço. O aço deve ter teor de carbono ≤ 0,28%. Antes do processo de fundição, o aço deve ser revestido com zinco aderente, aplicado por qualquer meio comercial adequado, ou ter superfície limpa através de um jateamento até atingir o grau Sa 2½, conforme NBR 7348. A alma deve ter boa aderência ao corpo do anodo, não apresentando vazios entre as superfícies de contato.

Os profissionais envolvidos com o projeto, a supervisão da instalação e do comissionamento, e a supervisão da operação e da manutenção do sistema de proteção catódica devem ter o nível adequado de competência para a realização de suas atribuições. Recomenda-se que a competência do pessoal de proteção catódica seja demonstrada de acordo com a NBR 15653 ou por outro procedimento equivalente. Convém que sejam usados os critérios de proteção catódica estabelecidos na NBR ISO 15589-1, mesmo para estruturas classificadas como complexas. No entanto, as características das estruturas complexas e os fatores que as influenciam (ver Seção 6) significam que nem sempre é possível determinar ou alcançar os critérios de proteção catódica tradicionais.

Nesse caso, os métodos de verificação alternativos podem ser utilizados para garantir uma redução adequada da taxa de corrosão. Estes critérios são derivados daqueles contidos na EN 14505. Todos os potenciais devem ser medidos em relação a um eletrodo de referência de cobre/sulfato de cobre saturado. Recomenda-se que os pontos de posicionamento de eletrodos de referência sejam marcados em campo, assim como que o mapa de localização do sistema de aterramento seja avaliado para determinação dos pontos de medição.

Pode-se definir o potencial ON como o de um tubo-eletrólito medido durante a operação contínua do sistema de proteção catódica. Ele é igual ou mais negativo que –0,85 V, se o ponto de medição se situar na área de influência do eletrodo externo. O critério da aplicação de corrente tem o objetivo de demonstrar que a corrente é capaz de entrar na estrutura nos locais inspecionados. Consiste em ligar a fonte de corrente de proteção catódica e avaliar a alteração do potencial natural ou de corrosão, que deve instantaneamente ficar pelo menos 0,3 V mais negativo.

Isso indica que uma quantidade suficiente de corrente está entrando na estrutura. Uma despolarização em cupom de proteção catódica de, no mínimo, 0,1 V, medindo o potencial OFF do cupom imediatamente e após até 1 h de desconexão. Recomenda-se atender a mais de um desses critérios para comprovar que toda a estrutura complexa está protegida adequadamente.

Podem ser usados métodos alternativos, caso se possa demonstrar que o controle da corrosão é atingido. Técnicas de inspeção do revestimento, associadas a escavações para correlação ou inspeção com pipeline inspection gauges (pig) instrumentado, podem ser utilizados, quando disponíveis. O sistema de proteção catódica depende do tamanho e do formato da estrutura complexa, do tipo de revestimento, da ação agressiva do solo e de sua resistividade, das interferências de corrente contínua (cc) e corrente alternada (ca), de regulamentos nacionais, bem como de critérios técnicos e econômicos.

Para uma proteção catódica eficiente, recomenda-se que as condições estabelecidas a seguir sejam atendidas. Para a continuidade elétrica, convém que todas as partes metálicas de uma estrutura complexa a ser protegida sejam eletricamente contínuas. Recomenda-se que eletrodos externos também sejam eletricamente contínuos.

O cálculo da corrente drenada e vida útil: Para que o sistema de proteção catódica seja devidamente projetado, recomenda-se que a forma e a extensão da estrutura sejam claramente definidas em termos de sua localização e isolamento elétrico de estruturas externas. Se o isolamento elétrico for ineficaz e não puder ser restaurado a suas condições originais, convém que a extensão da estrutura complexa seja revisada para levar isso em conta.

Para os revestimentos externos, ou seja, os revestimentos protetores nem sempre são aplicados nos componentes em uma estrutura complexa (por exemplo, sistemas de aterramento). Os componentes não revestidos elevam significativamente as demandas de corrente de proteção, aumentando, por conseguinte, as dificuldades associadas à aplicação da proteção catódica assim como os riscos de interferência. Sempre que possível, convém que componentes metálicos enterrados sejam devidamente revestidos.

Devem ser levantadas as características dos componentes metálicos relevantes que compõem a estrutura complexa, incluindo os tipos de material e suas áreas superficiais enterradas. Os eletrodos externos relevantes devem ser levantados. Embora não haja um compromisso do projeto em proteger essas estruturas, elas consomem parte da corrente injetada pelo sistema de proteção catódica e devem ser consideradas no dimensionamento.

Devem ser consideradas no projeto as especificidades dos revestimentos aplicados em todos os componentes de uma estrutura complexa, incluindo a sua compatibilidade com o uso de proteção catódica. Convém que sejam consideradas no projeto as condições ambientais específicas, como, por exemplo, o teor de cloretos (caso partes da estrutura seja em aço inoxidável), a presença de bactérias ou contaminantes, etc.

Para a blindagem elétrica, convém que sejam levantadas as estruturas físicas ou os materiais específicos, situados no entorno da estrutura complexa, que possam atuar como blindagem elétrica ou restringir a distribuição da corrente destinada à proteção catódica. As blindagens elétricas podem ser condutoras ou não condutoras, conforme exemplos descritos a seguir. As condutoras são as estruturas em concreto armado, estacas metálicas, poços metálicos, tubulações metálicas, aterramento elétrico, tubos-camisa, etc. As não condutoras incluem as mantas geotêxteis ou poliméricas, materiais de proteção mecânica, concreto impermeabilizado, etc.

No estabelecimento dos locais para instalação de anodos e de eletrodos de referência estacionários deve ser considerada a localização das blindagens elétricas. Devem ser considerados no projeto todos os componentes e acessórios destinados a promover o isolamento elétrico entre estruturas metálicas. Eventuais caminhos elétricos paralelos que possam comprometer o isolamento elétrico devem ser levantados.

As fontes de caminhos elétricos paralelos típicos são: aterramentos elétricos, cabos de instrumentação e telemetria, suportes metálicos de tubulações, ferragens de estruturas de concreto armado, etc. Os curtos-circuitos eletrolíticos podem ocorrer em regiões com eletrólitos de baixa resistividade, onde há circulação de corrente iônica entre as estruturas metálicas que, a princípio, estariam isoladas eletricamente.

As situações típicas de curtos-circuitos eletrolíticos que devem ser mapeadas são o curto-circuito devido ao transporte de fluido de baixa resistividade entre as extremidades de uma junta isolante; o curto-circuito em solos contaminados com vazamentos de fluidos de baixa resistividade. Os detalhes referentes às juntas de isolamento elétrico são apresentados na NBR ISO 15589-1. Devem ser levantadas todas as possíveis fontes de interferência elétrica cc ou ca existentes nas proximidades da estrutura complexa.

As fontes de interferência cc mais comuns são os sistemas de tração eletrificados e os sistemas de proteção catódica existentes. As fontes de interferência ca mais usuais são as linhas de transmissão em alta-tensão e as subestações elétricas. Convém que sejam levantadas todas as estruturas metálicas existentes nas proximidades da estrutura complexa e que possam sofrer interferência cc do sistema de proteção catódica da estrutura complexa. No projeto devem ser adotadas medidas para mitigar ou reduzir seus efeitos.

Os tubos de PVC para o transporte de água ou de esgoto sob pressão

A NBR 7665 de 03/2020 – Sistemas de transporte de água ou de esgoto sob pressão — Tubos de PVC-M DEFOFO com junta elástica — Requisitos especifica os requisitos para tubos de poli (cloreto de vinila) (PVC), com tensão circunferencial admissível de 12 MPa, com diâmetros externos equivalentes aos dos tubos de ferro fundido, DEFOFO, com junta elástica, para execução de adutoras e redes de distribuição em sistemas enterrados de abastecimento de água e sistemas pressurizados de esgoto, com pressões máximas de serviço (incluindo sobrepressões provenientes de variações dinâmicas, inclusive transitórios hidráulicos) de 1,0 MPa, 1,25 MPa ou 1,60 MPa, à temperatura de 25 °C. Nas aplicações específicas em sistemas enterrados de esgotamento pressurizado, recomenda-se a utilização de um dispositivo que minimize a ocorrência de oscilações da pressurização, o que não elimina a ocorrência de transientes hidráulicos.

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Qual é a resistência à pressão hidrostática interna de longa duração?

Quais são as dimensões dos tubos de PVC-M DEFOFO?

Quais as dimensões da bolsa dos tubos de PVC-M DEFOFO?

Quais as dimensões da bolsa de tubos de junta elástica com anel removível alojado na bolsa?

Para temperaturas de fluidos até 25 °C, a pressão de serviço permissível (PFA) equivale à pressão nominal (PN). Para temperaturas de fluidos acima de 25 °C e até 45 °C, deve ser aplicado à pressão nominal um fator de correção, fT, como indicado a seguir: PFA = fT × PN. Este fator é apresentado no gráfico da figura abaixo.

É responsabilidade do usuário aplicar os produtos conforme os requisitos desta norma e recomendações dos fabricantes. Os tubos objetos desta norma devem ser armazenados e instalados conforme os procedimentos especificados na NBR 9822. A resina de PVC utilizada na produção do composto de PVC-M deve ser do tipo suspensão e apresentar valor K maior ou igual a 65, quando determinado de acordo com a NBR 13610.

O composto de PVC-M deve estar aditivado somente com produtos necessários à sua transformação e à utilização dos tubos de acordo com esta norma. Os pigmentos devem estar total e adequadamente dispersos no composto a ser empregado na fabricação dos tubos. Os pigmentos e o sistema de aditivação devem minimizar as alterações de cor e das propriedades dos tubos durante a sua exposição às intempéries, no manuseio e na estocagem em obra.

Não é permitido o uso de material reprocessado e/ou reciclado. Não é permitida a utilização de compostos de chumbo como estabilizantes térmicos na fabricação de tubos de PVC. O composto de PVC-M empregado na fabricação dos tubos deve ser de cor azul para transporte de água, e de cor ocre para transporte de esgoto pressurizado, permitindo-se nuances devido às diferenças naturais de cor das matérias primas.

O composto utilizado na fabricação dos tubos deve estar de acordo com os requisitos especificados na norma. Estes requisitos devem ser reavaliados sempre que houver uma alteração do produto (projeto, matérias-primas e/ou escopo de aplicação). A substituição de um fornecedor de matéria prima ou do tipo de estabilizante não constitui uma alteração do produto.

Uma alteração na natureza química do estabilizante constitui uma alteração do produto. As seguintes características são relevantes na alteração do projeto do produto: dimensões, geometria e sistema de junta. Para definir a condição de reavaliação destes requisitos, é especificada na tabela abaixo uma tolerância quanto ao valor K da resina e em relação ao teor de estabilizante térmico e de cinzas do composto. Os valores “X” devem ser definidos pelo fabricante em seu controle de qualidade. Se qualquer um destes níveis exceder a tolerância, os requisitos especificados na norma devem ser reavaliados.

O composto de PVC-M empregado na fabricação dos tubos deve preservar o padrão de potabilidade da água no interior da tubulação, sem transmitir sabor, odor e não provocar turvamento ou coloração à água. O composto, bem como as concentrações máximas dos seus aditivos, devem estar em conformidade com a legislação em vigor, de maneira a não transmitir para a água potável qualquer elemento que possa alterar suas características, tornando-a imprópria para consumo humano.

Os tubos e conexões de PVC-M, para adução e distribuição de água, devem ter sua inocuidade avaliada conforme a NBR 8219 e os limites aplicados a todas as extrações devem estar em conformidade com a legislação vigente. Caso ocorra uma alteração de natureza química de um dos componentes do composto, deve ser realizado um novo ensaio de efeito sobre a água. Este ensaio não tem como objetivo avaliar a potabilidade da água para consumo humano, sendo utilizado para atender a regulamentações específicas.

Eventual teor de chumbo encontrado nos tubos de PVC-M não pode ser superior a 0,1%. O ensaio deve ser realizado por espectrometria de fluorescência de raios X, conforme EN 62321, ou por outra metodologia validada. O composto empregado na fabricação dos tubos de PVC-M deve ter ponto de amolecimento Vicat maior ou igual a 80 °C. O ensaio deve ser realizado em corpos de prova obtidos a partir de tubos, de acordo com a NBR NM 82.

O composto empregado na fabricação dos tubos de PVC-M deve ter densidade na faixa de 1,35 g/cm³ a 1,50 g/cm³, medida à temperatura de 20 -2+3 °C. O valor especificado pelo fabricante do composto, em relação ao resultado do ensaio, pode ter variação máxima de 0,05 g/cm³. O ensaio deve ser realizado em corpos de prova obtidos a partir de tubos, de acordo com a NBR NM 83.

O teor de cinzas dos tubos de PVC-M não pode ser superior a 5%. O ensaio deve ser realizado em corpos de prova obtidos a partir de tubos, de acordo com a NBR NM 84, Método A, à temperatura de (1 050 ± 50) °C. O composto do tubo deve ter σLPL (lower prediction limit of the predicted hydrostatic strenght) de no mínimo 24 MPa. O composto do tubo deve ser analisado conforme o método II da ISO 9080, com o LPL (lower prediction limit) obtido no ensaio de pressão hidrostática interna conforme as ISO 1167-1 e ISO 1167-2, utilizando caps do tipo B. O valor de σLPL deve ser obtido a partir do LPL de 97,5% e o composto deve ser classificado conforme a ISO 12162.

No caso de alterações de uma determinada formulação já classificada para além dos limites especificados na tabela acima, o fabricante deve apresentar comprovação da realização do ensaio de pressão hidrostática interna de cinco corpos de prova a 20 °C durante 1.000 h a 5.000 h e cinco corpos de prova a 60 °C durante 1.000 h a 5.000 h. Os tubos devem ser fabricados com composto de poli (cloreto de vinila) PVC-M, que assegure a obtenção de um produto que satisfaça os requisitos desta norma, avaliado por meio de ensaios permanentes durante a fabricação e ensaios de desempenho.

Cada tubo deve ter cor uniforme e ser livre de corpos estranhos, bolhas, rachaduras ou outros defeitos visuais que indiquem descontinuidade do material e/ou do processo de extrusão. As conexões para execução de adutoras e redes de distribuição em sistemas enterrados de abastecimento de água ou esgotamento pressurizado de esgoto devem ser de ferro fundido dúctil, do tipo “bolsa – bolsa”, fabricadas de acordo com as NBR 7675 e NBR 15420.

Para avaliação de lotes de tubos coletados fora das dependências dos fabricantes, desde que as condições de estocagem estejam de acordo com a NBR 9822, devem ser realizados todos os ensaios de desempenho e de fabricação prescritos nesta norma, com exceção do ensaio de verificação da resistência ao impacto, que deve ser realizado obrigatoriamente no controle do processo de fabricação e na inspeção de recebimento em fábrica. Se não for comprovada a realização do ensaio de verificação da resistência ao impacto no controle do processo de fabricação e na inspeção de recebimento em fábrica, o lote deve ser rejeitado.

A inspeção de recebimento do produto acabado deve ser feita em fábrica ou por acordo prévio entre comprador e fabricante, em laboratórios acreditados. O comprador deve ser avisado com antecedência mínima acordada com o fabricante da data na qual deve ter início a inspeção de recebimento. Caso o comprador não compareça na data estipulada para acompanhar os ensaios de recebimento e não apresente justificativa para este fato, o fabricante deve proceder à realização dos ensaios previstos nesta norma e tomar as providências para a entrega do produto com o correspondente laudo de inspeção emitido pelo controle da qualidade da fábrica.

Nas inspeções realizadas em fábrica, o fabricante deve colocar à disposição do comprador os equipamentos e pessoal especializado para a execução dos ensaios de recebimento. Todo fornecimento deve ser dividido pelo fabricante em lotes de mesmo diâmetro nominal (DN) e cujas quantidades estejam de acordo com as tabelas 14 e 15, disponíveis na norma. De cada lote formado devem ser retiradas as amostras, de forma representativa, sendo a escolha aleatória e não intencional.

A inspeção de recebimento de lotes com tamanho inferior a 16 unidades deve ser objeto de acordo prévio entre fornecedor e comprador. Os ensaios de recebimento devem ser feitos conforme estabelece esta norma e limitam-se aos lotes de produto acabado apresentados pelo fabricante. Os tubos constituintes das amostras devem ser submetidos aos seguintes ensaios não destrutivos: visual (4.3.3.2 e Seção 7) e dimensional (4.4.1.1, 4.4.1.3, 4.4.1.4 e 4.6.1); e aos seguintes ensaios destrutivos: estabilidade dimensional (4.6.2), resistência ao impacto (4.6.3), compressão diametral (4.6.4), resistência à pressão hidrostática interna de curta duração (4.6.5), resistência ao cloreto de metileno (4.6.6), resistência à pressão hidrostática interna de tubo com entalhe longitudinal (4.9.1), estanqueidade da junta elástica (4.7.2) e resistência do anel C (4.8.1).

O comprador ou seu representante pode solicitar ao fabricante a execução do ensaio para verificação do índice de refração do cloreto de metileno em sua presença, antes da realização do ensaio de resistência ao cloreto de metileno. Para cada lote entregue, o relatório de inspeção deve conter no mínimo o seguinte: identificação do produto; código de rastreabilidade do produto; tamanho do lote inspecionado; resultados dos ensaios de recebimento; resultados dos ensaios de caracterização e de desempenho apresentados pelo fabricante; declaração de que o lote atende ou não às especificações desta norma.

O sistema de armazenamento subterrâneo combustíveis e óleos

Os empreendimentos que possuam sistema de armazenamento subterrâneo de combustível (SASC), considerado o ambiente do empreendimento e seu entorno, devem ser classificados como Classe Única.

A NBR 13786 de 12/2019 – Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis – Seleção dos componentes do combustível (SASC) e sistema de armazenamento subterrâneo de óleo lubrificante usado e contaminado (OLUC) estabelece os componentes mínimos do sistema de armazenamento subterrâneo e distribuição de combustíveis líquidos (SASC) e do sistema subterrâneo de armazenamento de óleo lubrificante usado e contaminado (OLUC), considerando os aspectos de segurança ambiental, pessoal, ocupacional e patrimonial, aplicáveis a posto revendedor (PR), posto de abastecimento (PA) e instalação de sistema retalhista (ISR).

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Como pode ser definida uma instalação de sistema retalhista (ISR)?

Como deve ser fabricado o tanque de armazenamento subterrâneo do SASC?

Como deve ser fabricado o sistema de monitoramento e detecção de vazamento (SMDV) do OLUC?

Os empreendimentos que possuam sistema de armazenamento subterrâneo de combustível (SASC), considerado o ambiente do empreendimento e seu entorno, devem ser classificados como Classe Única. As classes 2 e 3 descritas na edição anterior desta norma foram unificadas e especificadas como Classe Única.

Os empreendimentos que possuam sistema de armazenamento subterrâneo de combustível (SASC) devem possuir no mínimo os componentes relacionados nesta Seção. Os componentes relacionados nesta Seção devem ser instalados conforme a NBR 13783.

Os componentes relacionados nesta Seção, após instalados, devem ser operados, inspecionados e mantidos conforme as NBR 15594-1 e NBR 15594-3. O SASC deve possuir um sistema eletrônico de medição de estoque, fabricado conforme a NBR 16718, e deve atender aos requisitos da NBR 13784, em todos os compartimentos dos tanques de armazenamento do SASC instalados, para permitir o controle de estoque conforme a NBR 13787.

O SASC deve possuir sistema de monitoramento e detecção de vazamento, fabricado conforme a NBR 16718, e deve atender aos requisitos da NBR 13784 no interstício de todos os tanques subterrâneos de armazenamento instalados e nas seguintes câmaras de contenção instaladas: no acesso à boca de visita de tanque (sump de tanque); sob a unidade abastecedora (sump de bomba); para interligação (sump de interligação); da unidade de filtragem (sump de filtro). Quando instalado sistema de bomba submersa, deve ser previsto um sistema adicional de detecção de vazamento na tubulação de bomba submersa, conforme a NBR 13784.

O SASC deve possuir câmaras de contenção, fabricadas conforme a NBR 15118, relacionadas a seguir: câmara de contenção da unidade abastecedora, em todas as unidades abastecedoras instaladas (sump de bomba); câmara de contenção da unidade de filtragem, quando existente (sump de filtro); câmara de contenção para interligação de tubulação, quando necessário, conforme a NBR 13783 (sump de interligação); câmara de contenção da boca de visita do tanque, em todas as bocas de visita de tanques instalados (sump de tanque); câmara de contenção da descarga de combustível, em todos os pontos de descarga de combustível (spill de descarga); câmara de contenção de medição, em todos os compartimentos de tanques instalados (spill de medição); câmara de contenção do monitoramento intersticial, em todos os tanques instalados (spill de monitoramento intersticial).

Todos os pontos de descarga de combustível do SASC, no interior do spill de descarga, devem possuir dispositivo de descarga selada, fabricado conforme a NBR 15138. O SASC deve possuir válvula de retenção na tubulação de sucção, fabricada conforme a NBR 15139, sob a unidade abastecedora e sob a unidade de filtragem. Alternativamente, pode ser considerada a válvula de retenção incorporada à unidade de bombeamento da unidade abastecedora ou da unidade de filtragem.

É recomendado que o sistema opere apenas com uma válvula de retenção em uma mesma tubulação de sucção, evitando perda de carga desnecessária. Não pode ser instalada qualquer outra válvula de retenção na tubulação de sucção, incluindo o trecho da tubulação de sucção no interior do tanque, como “válvula de pé”, entre outras.

Esta Seção não é aplicável à tubulação que opera com pressão positiva. O sistema de armazenamento subterrâneo do OLUC deve possuir câmaras de contenção, fabricadas conforme a NBR 15118, relacionadas a seguir: câmara de contenção da boca de visita do tanque, em todas as bocas de visita de tanques instalados (sump de tanque), exceto para tanques com capacidade de 1 000 L e 2 000 L; câmara de contenção da descarga de OLUC, em todos os pontos de descarga de OLUC (spill de descarga); câmara de contenção do monitoramento intersticial, em todos os tanques instalados (spill de monitoramento intersticial). O tanque de armazenamento subterrâneo do OLUC deve ser fabricado conforme as NBR 16161 e NBR 16713.