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ORION1

15/12/2008

Processos Industriais - Automação - Aula 07

O curso de Automação propicia uma formação tecnológica generalista com conhecimentos teóricos e práticos de processos industriais, e uma cultura geral sólida para absorver novas tecnologias, atuando de forma crítica e criativa na identificação e resolução de problemas, de forma contextualizada, considerando os aspectos relevantes da nossa realidade. A Automação proporciona ao profissional conhecimentos de controle de processos, instrumentação, dispositivos eletrônicos, circuitos elétricos, acionamentos de máquinas elétricas, equipamentos eletro-hidráulicos, eletro-pneumáticos e de redes industriais dedicados à automação e instrumentação industrial. O curso de Automação tem um crescente campo de atuação nas indústrias, que cada vez mais têm buscado tecnologia de última geração, equipamentos modernos e a automatização de seus processos de produção. No campo profissional, poderá atuar na indústria siderúrgica, celulose e papel, naval e aeronáutica, metalúrgica e metalmecânica, alimentícia, mármore e granito, pisos, azulejos e cerâmica, plásticos e similares, petroquímica e em todos os segmentos do setor eletroeletrônico. As Caldeiras são máquinas térmicas de combustão externa que operam na fabricação de vapor. Este elemento denominado vapor é um fluido gasoso resultante do aquecimento da água no interior das caldeiras. A termodinâmica classifica os fluidos gasosos como detentores de maior pressão do que os fluidos líquidos. Existe no estudo dos gases uma relação diretamente proporcional ao volume, à temperatura e à pressão associando a variação destas grandezas físicas da seguinte maneira: Se a pressão do fluido gasoso (vapor) aumentar, teremos também aumentados sua temperatura e seu volume. No caso particular das caldeiras isto ocorre com o aumento da temperatura da água, ao ser transformada em vapor, causando um aumento da pressão interna pelo fato do volume do fluido gasoso ter aumentado. Este processo é identificado como propriedade termodinâmica característica de uma substância que apresenta maior ou menor probabilidade de gerar energia. A energia térmica gerada por uma caldeira deve ser direcionada ao seu uso sem que ocorram possibilidades de vazamento, pois, a pressão interna de uma caldeira é maior que a pressão atmosférica e um vazamento representa um deslocamento de fluidos na busca do equilíbrio térmico, que pode gerar um deslocamento de gases em um ambiente, resultando em um acidente de graves proporções. Na Segurança do Trabalho, as caldeiras estão ligadas à Norma Regulamentadora Nº 13, que trata também dos vasos de pressão. Para que possamos relacionar Energia Térmica ao deslocamento de uma "força", lembramos da panela de pressão, inventada pelo cientista francês Denis Papin, que resulta em uma aplicação de uma condição onde o sistema tem sua pressão interna variada pelo aumento de sua temperatura. Se uma panela de pressão tiver sua vedação comprometida irá literalmente explodir, deslocando a pressão atmosférica ao seu redor, destruindo completamente o ambiente em que estava sendo utilizada pela projeção do deslocamento da sua estrutura sólida. Agora podemos comparar as proporções de uma panela de sete litros com uma caldeira onde certamente temos a razão de 1:100 considerando as devidas proporções e necessidades de aplicação desta caldeira. Na caldeira, além do deslocamento de sua pressão interna, contaremos com o deslocamento também de sua robusta estrutura metálica e sua parte interna toda composta de tijolos refratários. Esta explosão tem características definidas na física como sendo uma entropia, desordem no sistema que resulta em perdas nas características deste mesmo sistema. Quando temos uma caldeira funcionado de forma normal afirmamos que existe aproveitamento da energia gerada internamente, que significa a definição de entalpia. As caldeiras flamotubulares são aquelas em que os fumos ou gases resultantes da queima de um combustível estejam passando por dentro de tubos que estão em contato com a água transferindo calor, aumentando assim a temperatura até a faixa de 100º, onde a mesma atinge o calor latente, que altera o estado do fluido de líquido para gasoso.Chamamos este ciclo de água - vapor. Uma alteração sofrida por este vapor no instante da sua transferência para as linhas de serviço resulta numa formação de um fluido condensado, o qual, é reaproveitado no mesmo processo. As caldeiras aquatubulares são aquelas que dispõem de uma formação de tubos contendo água que ficam em contato com uma chama onde aumenta a energia interna pela transferência de calor resultando no mesmo ciclo água - vapor - condensado. O controle e o monitoramento das caldeiras ocorre de maneira constante visando manter a segurança da operação e o rendimento térmico deste equipamento. O rendimento térmico da caldeira flamotubular é normalmente mais baixo e o espaço ocupado por ela é proporcionalmente maior, embora atualmente já existam modelos compactos desse tipo de caldeira. Apesar dessas restrições, seu emprego pode ser indicado de acordo com as necessidades particulares de cada processo industrial, sendo adequado para pequenas instalações industriais. A necessidade de caldeiras de maior rendimento, rapidez de geração de grandes quantidades de vapor com níveis de pressão mais elevados, levou ao surgimento da caldeira aquatubular. Nesse tipo de caldeira, os tubos que, nas caldeiras flamotubulares, conduziam gases aquecidos, passaram a conduzir a água, o que aumentou muito a superfície de aquecimento, aumentando bastante a capacidade de produção de vapor.

Plano de Curso - Mecânica Geral.

O estudo da Mecânica Geral é imprescindível para o Técnico em Mecânica Industrial. Este componente curricular apresenta ao estudante os processos industriais, os procedimentos de manutenção e os elementos de máquinas e equipamentos para que assim possa se encontrar dentro do curso escolhido. Serão abordados também os ensaios e testes de resistência dos materiais e os tipos de materiais aplicados em diferentes processos de fabricação. As grandezas físicas terão estudo detalhado por representar variáveis de qualquer que seja o processo de fabricação e produção industrial. Os procedimentos de manutenção serão apresentados visando criar uma identidade no estudante com as práticas de manutenção, despertando a necessidade de realização das atividades com qualidade e em menor tempo possível, desenvolvendo no estudante o sentido de urgência, qualidade muito observada na rotina das oficinas de manutenção das grandes empresas. Na avaliação escrita do componente curricular, abordaremos a elaboração de relatórios técnicos com a identificação de peças e componentes substituídos durante uma manutenção e o detalhamento dos procedimentos adotados, inserindo como prática uma realidade exigida diariamente na indústria. Na avaliação da capacidade de busca apresentaremos atividades que exigirão uma postura participativa do estudante quando será convidado a colocar sua opinião sobre as novas tecnologias adotadas em sistemas de manutenção e redução de custos com paradas não programadas de máquinas e equipamentos. Na avaliação do cumprimento e qualidade de atividades propostas, colocaremos estudos de caso que exigirão do estudante a elaboração de sínteses, resumos e atividades dirigidas. As habilidades práticas serão analisadas e observadas no contato do estudante com a oficina de manutenção, destacando a integração e o cuidado com o espaço físico e ferramental da Escola. Finalmente, para observar disciplina e ética nas relações serão estimuladas atividades individuais e em grupos, observando a reação do estudante quando expostos à condição de liderança e liderados dentro dos grupos de trabalho e estudo. Além de acompanhar o desenvolvimento da consciência educacional na área de Segurança do Trabalho, na utilização dos Equipamentos de Proteção Individual nas aulas práticas. O Técnico em Mecânica desenvolve projetos de ferramentais e dispositivos. Identifica os requisitos da qualidade especificados a máquinas e equipamentos mecânicos, elabora documentos para o setor produtivo e acompanha o processo de execução das atividades planejadas. Realiza atividades ligadas ao controle específico dos insumos e dos produtos, normalmente realizadas em ambientes laboratoriais, atividades ligadas ao planejamento e controle da manutenção de sistemas de sistemas industriais. Desenvolve a análise de viabilidade técnico-econômica, os processos de execução a serem utilizados e os controles que se fazem necessários. - Estudos de projetos industriais: nesta atividade realiza-se a pesquisa sobre o desenvolvimento do projeto, as atividades de estudos de viabilidade de desenho industrial para a produção de bens com produtividade e qualidade. - Documentação de projetos: refere-se à produção dos documentos, à elaboração dos desenhos, cronogramas, fluxogramas e manuais de procedimentos a serem executados. - Controle de Insumos e Produtos: compreende aquelas atividades de seleção e aplicação de métodos e rotinas de controle, bem como a realização de testes e ensaios. - Planejamento da fabricação: refere-se àquelas atividades ligadas à seleção dos métodos e processos a serem utilizados na fabricação. - Manufatura do processo: refere-se àquelas atividades de execução propriamente ditas, por meio da operação de máquinas e equipamentos, juntamente com a realização do controle dos padrões de qualidade e da manutenção autônoma. - Controle dimensional e funcional, realiza as atividades de coleta de dados, análise dimensional, elaboração de relatórios e execução de testes e ensaios entre outras.. - Planejamento da manutenção: refere-se àquelas atividades ligadas à seleção dos métodos e processos a serem utilizados na manutenção de sistemas industriais. - Manutenção de máquinas e equipamentos: compreende basicamente as atividades de identificação, localização e correção de falhas e defeitos conforme os programas de manutenção especificados para as máquinas, equipamentos, aparelhos, e outros bens. - Controle da manutenção: realiza as atividades de coleta de dados, elaboração de relatórios e execução de testes e ensaios entre outras para a análise e melhoria do funcionamento de máquinas e equipamentos mecânicos.

14/12/2008

Processos Industriais - Automação - Aula 06

O curso de Automação propicia uma formação tecnológica generalista com conhecimentos teóricos e práticos de processos industriais, e uma cultura geral sólida para absorver novas tecnologias, atuando de forma crítica e criativa na identificação e resolução de problemas, de forma contextualizada, considerando os aspectos relevantes da nossa realidade. A Automação proporciona ao profissional conhecimentos de controle de processos, instrumentação, dispositivos eletrônicos, circuitos elétricos, acionamentos de máquinas elétricas, equipamentos eletro-hidráulicos, eletro-pneumáticos e de redes industriais dedicados à automação e instrumentação industrial. O curso de Automação tem um crescente campo de atuação nas indústrias, que cada vez mais têm buscado tecnologia de última geração, equipamentos modernos e a automatização de seus processos de produção. No campo profissional, poderá atuar na indústria siderúrgica, celulose e papel, naval e aeronáutica, metalúrgica e metalmecânica, alimentícia, mármore e granito, pisos, azulejos e cerâmica, plásticos e similares, petroquímica e em todos os segmentos do setor eletroeletrônico. Em todos os processos industriais o calor representa fator de influência na transformação de substâncias envolvidas na batelada. O aumento das cargas energéticas da mistura que origina o produto sofre reações físico-químicas que alteram a composição de cada substância, influindo na propagação do calor para outras substâncias da receita podendo assim alterar as características de toda a receita, gerando nesta batelada subprodutos ou mesmo resíduos da produção industrial. Portanto em alguns processos teremos que controlar a quantidade de calor gerado por reação, adicionado de maneira intencional ou mesmo retirado do processo. Como sabemos, existem processos em que a carga energética é transferida através de reação endotérmica e o produto tem sua composição alterada pela ação do calor latente. Para que os processos industriais apresentem regularidade e conformidade na formulação é necessário que parte deste calor obtido pela carga energética seja dissipado de forma natural, forçada com deslocamento de ar ou em contato com a água.A dissipação forçada a ar é aplicada com a utilização de ventiladores ou exaustores para deslocar o calor, transferindo-o para o meio externo.Esta dissipação ocorre diretamente nos trocadores de calor por onde passam as substâncias sujeitas à variação de temperatura. Nos ciclos fechados a variação da temperatura irá certamente contribuir para a variação de pressão e volume (variáveis de processo). A dissipação através de contato com a água no processo de troca de calor é utilizado nas torres de resfriamento onde uma combinação de controles de bombeamento e deslocamento promovem a redução de temperatura no processo. Na aplicação da termodinâmica, para que dois corpos troquem calor é necessário que haja variação na energia destes corpos. A troca de calor se dará sempre do corpo de maior carga energética, buscando o equilíbrio entre os corpos. Esta é na realidade a interpretação da segunda lei da termodinâmica. Ao atingir a temperatura de equilíbrio, a energia não se acaba e sim se transforma em novas propriedades energéticas. As trocas térmicas podem ser trocas secas ou úmidas, são trocas secas quando envolvem uma variação na temperatura (calor sensível),nos processos de condução e convecção por exemplo. Trocas úmidas envolvem alterações no estado molecular dos corpos e substâncias sem ocorrer variação energética no sistema (principalmente com a água), nos fenômenos de evaporação e condensação.

13/12/2008

Fazendo Educação

Estar vivo é estar em conflito permanente, produzindo dúvidas, certezas questionáveis. Estar vivo é assumir a Educação do sonho do cotidiano. Para permanecer vivo, educando a paixão, desejos de vida e morte, é preciso educar o medo e a coragem. Medo e coragem em ousar. Medo e coragem em romper com o velho. Medo e coragem em assumir a solidão de ser diferente. Medo e coragem em construir o novo. Medo e coragem em assumir a educação deste drama, cujos personagens são nossos desejos de vida e morte. Educar a paixão (de vida e morte) é lidar com esses dois ingredientes, cotidianamente, através da nossa capacidade, força vital (que todo ser humano possui, uns mais, outros menos, em outros anestesiada) e desejar, sonhar, imaginar, criar. Somos sujeitos porque desejamos, sonhamos, imaginamos e criamos, na busca permanente da alegria, da esperança, do fortalecimento da liberdade, de uma sociedade mais justa, da felicidade a que todos temos direito. Este é o drama de permanecermos vivos... Fazendo Educação. Madalena Freire

12/12/2008

Processos Industriais - Automação - Aula 05

Os compressores são máquinas operatrizes destinadas a promover o deslocamento e o fluxo de um fluido compressível. Funcionam com deslocamento contínuo de gases elevando sua energia utilizável pelo aumento da sua pressão. Os compressores são utilizados para proporcionar a variação da pressão de um fluido gasoso, conseqüentemente variando também seu volume e sua temperatura. Esta condição de compressão vai depender naturalmente da composição das propriedades termodinâmicas de cada fluido que será comprimido, pois cada processo industrial irá utilizar um fluido diferente com propriedades diferentes. Existem vários tipos de compressores de fluidos, com detalhes construtivos que definem as características de acordo com a aplicação no processo e o tamanho da planta industrial. Estes compressores terão tamanhos diferentes e atenderão aos vários tamanhos de vasos de pressão ou reservatórios de fluidos. O processo da compressão do ar começa na sucção de ar atmosférico que passa por um filtro que retém impurezas e umidade do ar que é direcionado ao interior da câmara de compressão onde após ser comprimido é enviado para o vaso de pressão onde é armazenado para ser utilizado em sistemas pneumáticos, passando pelas etapas de secagem e lubrificação para a conservação dos atuadores e válvulas do sistema. Observem a figura acima, que explica o princípio de funcionamento dos compressores alternativos, muito comuns em processos industriais. O virabrequim recebe energia mecânica de um motor elétrico através do acionamento de polias e correias, o movimento rotativo é transformado em alternativo pela biela, braço de ligação entre o pistão e o virabrequim. O pistão funciona em dois tempos admitindo e comprimindo ar atmosférico de maneira sincronizada. Nos sistemas pneumáticos existem elementos de monitoramento e elementos de controle do processo industrial. O manômetro é um elemento de monitoramento onde suas variações serão coletadas e poderão influir na alteração das características do processo. Para controlar o processo dispomos dos pressostatos, que funcionam de acordo com a leitura da pressão interna do reservatório deslocando uma mola que irá abrir ou fechar o contato elétrico desligando ou ligando o acionador de forma barimétrica. Porém, os pressostatos microprocessados variam com o comportamento do vaso de pressão e cada variação representará um pulso elétrico que informará ao CLP esta variação até atingir o SET POINT. Nesse estágio o CLP enviará um pulso elétrico para o comando do motor no circuito ON/OFF para alimentar o circuito de acordo com a necessidade do processo.

11/12/2008

Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 09

Atendendo a determinações do Ministério do Trabalho, Secretarias da Saúde, legislações vigentes e para assegurar o bem estar de estudantes, funcionários e prestadores de serviços este projeto visa implantar o Setor de Segurança do Trabalho no CETEB, como projeto experimental, dispensando a princípio a exigência legal que a Norma Regulamentadora estabelece, buscando o desenvolvimento da cultura prevencionista entre os estudantes, principalmente durante as aulas práticas nas oficinas e laboratórios, onde os riscos de acidentes é iminente e a falta de educação na prevenção apresenta para o mercado de trabalho um profissional sem a consciência da necessidade de evitar o acidente. Dentro da classificação de grau de risco (CNAE - nº 85111), toda instituição deve contar com um SESMT (Serviço Especializado em Segurança e Medicina do Trabalho) definido de acordo com o dimensionamento da NR-04 que pode ser composto por profissionais Engenheiros e Técnicos de Segurança do Trabalho que possuem Registro Profissional expedido pelo Ministério do Trabalho. O Setor de Segurança do Trabalho desenvolve atividades que demandam elaboração, implantação, desenvolvimento e controle de atividades dentre eles o Plano de Prevenção de Riscos Ambientais(PPRA), em conformidade com a NR 9 além dos processos necessários para obtenção de Certificação em Qualidade. As ações de segurança e saúde serão alcançadas através da implantação de procedimentos padronizados de antecipação, reconhecimento, avaliação e controle dos riscos ambientais. Nos estudos abordados no componente curricular de Máquinas e Equipamentos, realizamos várias visitas ao setor operacional da instituição, abrangendo laboratórios, oficina de manutenção, oficina de metalurgia e soldagem, área do compressor de ar onde constatamos a necessidade da implantação de um controle de riscos e uma melhoria na circulação e distribuição dos equipamentos nestes espaços. O Objetivo deste projeto experimental é estimular a realização das aulas práticas dos cursos de mecânica industrial, manutenção automotiva, eletrotécnica e automação com um acompanhamento dos estudantes do curso de segurança do trabalho no sentido de transmitir aos estudantes conhecimentos e aplicações do que é abordado como parte teórica, criando procedimentos e normas de utilização da oficina. Dentro destes procedimentos podemos destacar a utilização de equipamentos de monitoramento da condição laboral de quem circula nas oficinas. São vários os equipamentos que realizam esta tarefa, dentre eles estão: o decibelímetro, o dosímetro de ruído, o luxímetro e o termômetro de bulbo úmido, conhecido como termômetro globo. Na introdução deste tema destacamos a ação da metrologia, os seja do estudo das medidas. Medir é quantificar uma referida medida e comparar com uma grandeza da mesma unidade. Analisando esta definição podemos concluir que os equipamentos utilizados para verificar a condição de cada ambiente de trabalho tem certamente medidas padrão para comparação e determinação de um atestado laboral que servirá de base para acompanhar o desenvolvimento de doenças ocupacionais ou distúrbios gerados pela exposição dos profissionais aos riscos físicos e ergonômicos. A Norma Regulamentadora número 15 (NR-15 – Atividades e Operações Insalubres), no Anexo 03, estabelece critérios e procedimentos para a avaliação da exposição ocupacional ao calor que implique sobrecarga térmica ao trabalhador, com consequente risco potencial de dano à sua saúde. Basicamente, o critério adotado é o cálculo do chamado Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo (IBUTG), dado pelas seguintes expressões: IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg (ambientes internos ou externos sem carga solar direta) IBUTG = 0,7 tbn + 0,2 tg + 0,1 tbs (ambientes externos com carga solar direta) onde, tbn é a temperatura de bulbo úmido natural em °C; tg é a temperatura de globo em °C; tbs é a temperatura de bulbo seco (temperatura do ar) em °C. O valor do IBUTG (°C) adotado como limite máximo de exposição ocupacional em um ambiente de trabalho depende da Taxa Metabólica (M) (média ponderada no tempo, em Kcal/h) do trabalhador, a qual é função da atividade que o mesmo exerce. Esse limite máximo representa as condições de calor sob as quais se acredita que a maioria dos trabalhadores possa estar exposta, repetidamente, durante toda a sua vida de trabalho, sem sofrer efeitos adversos à sua saúde. O Dosímetro é o instrumento ideal para a medição da exposição diária ao ruído tanto ao nível pessoal como ambiental. O monitoramento e coleta de dados se dá depois de uma observação de um período de exposição aos níveis de ruído, onde cada trabalhador é observado de maneira individual, assim teremos condições de estabelecer um grau de exposição para acada função específica. O monitoramento é realizado com a coleta de dados de pelo menos 70% da jornada laboral para que os dados apresentem uma regularidade e transmitam uma medição confiável.

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