Aplicação de motores trifásicos de indução em destilarias de álcool

Cláudio José Martins

Engenheiro de Vendas e Aplicações

1 – Introdução

O setor sucro-alcooleiro tem comprovada responsabilidade na redução de CO2 lançado na atmosfera, colaborando sensivelmente com o meio ambiente, evitando a queima de compostos orgânicos e, em especial, reduzindo a utilização dos combustíveis derivados do petróleo e gás, evitando o aquecimento do planeta.

Divulgação

WEG oferece produtos confiáveis para áreas de risco

O etanol hidratado brasileiro, responsável por movimentar uma frota superior a 2,5 milhões de veículos ( sejam eles “flex-fuel” ou somente a álcool), é uma realidade comprovada nos dias de hoje na redução da emissão de gases poluentes.

Desde que foi lançado em 1975, com o Proálcool, e passou a ser comercializado, o álcool se incorporou à matriz energética brasileira, beneficiando-a com as condições ambientais e sociais positivas da utilização de combustíveis limpos e renováveis.

Na Rio 92 manteve-se como premissa básica diminuir o uso do combustível fóssil e substituí-lo por fontes renováveis de energia.

2 – Atmosferas explosivas

Preocupada com as instalações e com a vida humana, a WEG desenvolveu, há 25 anos, motores para área Ex, procurando atender aos mínimos requisitos descritos pela norma ABNT – NBR5363, em conjunto com a IEC60079-10 (Electrical Apparatus for Gas Atmospheres – Part 10: Classification of Hazardous Area).

Uma atmosfera potencialmente explosiva é aquela que pode ocasionar uma explosão sob certas condições de operação, ou seja, se há a presença dos elementos contidos no triângulo abaixo:

Em instalações elétricas de destilaria de álcool, devem-se levar em consideração as condições de presença de gás, e as fontes de ignição devem ser minimizadas. Pode-se obter, através de ações preventivas e corretivas, minimizar ou mesmo eliminar os agentes causadores de uma possível explosão, como utilizando–se equipamentos que suportem explosões internas, sem propagação para o meio externo.

Os fabricantes de equipamentos se orientam por normas brasileiras e internacionais para fornecer soluções aos usuários, promovendo proteção aos operadores e às instalações, fornecendo detalhes construtivos de instalação, proteção e manutenção.

Devido à diversidade de aplicações em atmosferas ditas Ex., as normas brasileiras ditam como sendo de responsabilidade dos fabricantes o perfeito atendimento aos requisitos construtivos, bem como que sejam atendidos requisitos de qualidade para sua comercialização.

Todavia, os usuários também têm responsabilidades estabelecidas por estas normas no tocante à correta instalação e manutenção, cabendo-lhes a correta definição da área de risco e instalação do equipamento.

Entende-se como área onde há necessidade de equipamentos com proteções diferenciadas aquelas onde a presença de gases/poeiras/vapores estão permanentemente no processo produtivo.

Um exemplo é a presença deste gases nas proximidades de tanques de álcool dentro de uma destilaria. Estes equipamentos podem ser classificados como Zona 1 ou Zona 2, dependendo em grande parte das vedações dos tanques.

Nos próximos meses entrará em vigor a norma NR-10 (expedida pelo Ministério do Trabalho e Emprego, através da portaria nº. 598 de 7 de dezembro de 2004), que estabelece requisitos mínimos com relação à responsabilidade técnica do instalador/usuário do equipamento em empresas que possuam cargas conectadas no sistema elétrico acima de 75 kW e, genericamente, tensões iguais ou superiores a 50 Vca.

Proteções contra incêndio e explosão em áreas de risco, classificadas com Ex, devem estar em conformidade com NR-23 (Proteção contra Incêndios). Quando se operam equipamentos em áreas com potencial risco de explosão e/ou com presença de elementos como gás, poeira explosiva e fibras, o Sistema Brasileiro de Certificações deve verificar tais instalações periodicamente, sendo que os procedimentos elementares se segurança e acesso aos locais classificados são determinados pela NR-10.

Além dos aspectos elétricos, há a necessidade de conhecimento por parte do usuário/instalador das diretrizes pertinentes a atmosferas explosivas desta nova normativa, mostrando as definições de Classe, Grupo e Zona. Tais definições são baseadas no material manuseado no local onde o equipamento opera. O correto entendimento destes detalhes é fundamental para o mapeamento da área e definição dos equipamentos a ser utilizados.

Para se ter uma noção mais completa, tomemos como exemplo o tanque da destilaria de álcool:

A área pode ser definida como Zona 2, onde motores elétricos podem ser classificados como Ex-n (conhecidos como não-faiscantes), no caso do tanque ser totalmente selado.

A área pode ser definida como Zona 1, onde motores elétricos podem ser classificados como Ex-d (à prova de explosão), no caso do tanque possuir válvulas de respiro ou permaneça aberto.

Tal assunto é tal importância que empresas que manuseiam produtos inflamáveis no Brasil e no mundo, contratam entidades autônomas para verificar e liberar a classificação de área conforme estipulada.

Desde 1998 o governo vem baixando portarias que estabelecem a necessidade de certificação por terceiros dos equipamentos que manuseiam produtos inflamáveis em atmosferas explosivas.

Novas normas estão sendo formuladas e validadas no mercado brasileiro, visando estabelecer responsabilidades do usuário (ex. –NR10). Porém, a manutenção e o manuseio destes equipamentos têm sido temas de discussões, visto que, na maioria dos casos, tem havido por parte dos responsáveis pela instalação e operação dos equipamentos um não-comprometimento com as exigências e cuidados a serem tomados para evitar, em caso de sinistro, a explosão de toda uma área.

3 – Produtos WEG

A aplicação de produtos em atmosferas explosivas demanda um elevado nível de qualidade e tecnologia, inclusos no projeto e fabricação dos equipamentos, onde é necessário ter um eficiente sistema de qualidade nas linhas de produção, bem como nos laboratórios de ensaios.

A certificação básica para que uma empresa possa ser considerada como fornecedora de primeira linha é a ISO 9000. A WEG possui certificação ISO 9001-2000, atestando a sua excelência na fabricação e comercialização de produtos nos mercados nacional e mundial. Hoje a WEG é fornecedora para mais de 100 países.

No tocante a produtos para áreas classificadas, conhecidos como Ex, a WEG tem as mais diversificadas certificações: Cepel – Brasil, UL – EUA, CSA – Canadá, Cesi – Itália, SAA – Austrália, PTB – Alemanha e IRAM – Argentina.

Para o mercado nacional há algumas linhas de motores, entre eles os dois seguintes.

Motores à prova de explosão (Ex-d) – Disponíveis nas carcaças 90S a 355M/L, II a VIII pólos, potências de 0,37 a 370 kW, em todas as formas construtivas normalizadas pela ABNT-5432, tem como principais características:

– Normalmente utilizados em Zona 1

– Suportar explosão interna sem propagar para o meio externo

– Proteção dos usuários e equipamentos ao redor

– Impedir propagação de faíscas para o exterior do invólucro

Motores não-acendíveis ou não-faiscantes (Ex-n) – Disponíveis nas carcaças 90S a 355M/L, II a VIII pólos, potências de 0,37 a 370 kW, em todas as formas construtivas normalizadas pela ABNT-5432, tendo como principais características:

– Normalmente utilizados em Zona 2

– Utilizado em ambientes em que a presença do material inflamável é apenas esporádica

– Temperatura de operação mais baixa que os demais

– Proteções contra faiscamentos

4 – Conclusão

No caso de riscos para as instalações e, principalmente, para a vida, tem-se que levar em consideração a necessidade de operar os equipamentos com o máximo de acuidade com relação a segurança e saúde. Cabe salientar que a normativa determinada pela nova NR-10 prevê que os equipamentos a serem instalados e/ou manuseados em áreas de risco respeitem critérios e padrões com conteúdo devidamente detalhado.

As manutenções devem ser feitas dentro de critérios pré-estabelecidos nas normativas que regem equipamentos para áreas de risco, visando que os equipamentos ofereçam os mínimos riscos para a vida humana e as instalações, bem como tenham sua vida útil aumentada.

Atualmente, independente da área de negócios, as aplicações demandam informações, reduzidos custos de integração, tecnologias mais avançadas e maior produtividade. Para atingir esses objetivos, a corporação precisa rastrear, observar, entender, analisar e ajustar todas as etapas do processo produtivo.

O risco de se ter materiais explosivos e a presença dos outros elementos do triângulo (figura 1), está intimamente associado à possibilidade de ocorrer uma explosão. Somente uma cuidadosa avaliação do processo industrial e a utilização de materiais adequados podem diminuir ou, até mesmo, reduzir a zero o risco de um sinistro.