QUEM É VIVO...SEMPRE APARECE...

PUT' I KILL PAR YOU...

19 de abr. de 2011

COISAS QUE TODOS PRECISAM SABER A RESPEITO DE UM 'CARA DA MANUTENÇÃO'

1) O CARA DA MANUTENÇÃO dorme. Pode parecer mentira, mas o CARA DA MANUTENÇÃO precisa dormir como qualquer outra pessoa. Esqueça que ele tem celular e telefone em casa, ligue só para o escritório;
2) O CARA DA MANUTENÇÃO come. Parece inacreditável, mas é verdade. O CARA DA MANUTENÇÃO também precisa se alimentar e tem hora para isso;
3) O CARA DA MANUTENÇÃO pode ter família. Essa é a mais incrível de todas. Mesmo sendo um CARA DA MANUTENÇÃO, a pessoa precisa descansar no
final de semana para poder dar atenção à família, aos amigos e a si próprio, sem pensar ou falar em MANUTENÇÃO, usuários, impostos, formulários, consertos e demonstrações, manutenção, máquinas e etc.

4) O CARA DA MANUTENÇÃO, como qualquer cidadão, precisa de dinheiro.
Por essa você não esperava, né? É surpreendente, mas o CARA DA MANUTENÇÃO também paga impostos, compra comida, precisa de combustível, roupas e sapatos, e ainda consome Lexotan para conseguir relaxar. Não peça aquilo pelo que não pode pagar ao CARA DA MANUTENÇÃO;

5) Ler, estudar também é trabalho. E trabalho sério. Pode parar de rir. Não é piada. Quando um CARA DA MANUTENÇÃO está concentrado num livro ou
publicação especializada ele está se aprimorando como profissional, logo trabalhando;

6) De uma vez por todas, vale reforçar: O CARA DA MANUTENÇÃO não é vidente, não joga tarô e nem tem bola de cristal, pois se você achou isto o demita e contrate um PARANORMAL OU DETETIVE. Ele precisa planejar, se organizar e assim ter condições de fazer um bom trabalho, seja de que tamanho for. Prazos são essenciais e não um luxo. Se você quer um milagre, ore bastante,
faça jejum, e deixe o pobre do CARA DA MANUTENÇÃO em paz;
7) Em reuniões de amigos ou festas de família, o CARA DA MANUTENÇÃO deixa de ser o CARA DA MANUTENÇÃO e reassume seu posto de amigo ou parente, exatamente como era antes dele ingressar nesta profissão. Não peça conselhos, dicas. Ele tem direito de se divertir;

8) Não existe apenas um 'levantamentozinho', uma 'pesquisazinha', nem um 'resuminho', um 'jeitinho pra consertar minha loja', um 'probleminha que
a maquina não liga', uma 'gambiarrinha', uma 'passadinha rápida (ALIÁS, CONTA-SE DE ONDE SAIMOS E ATÉ CHEGARMOS)', pois esqueça os 'inha e os inho
(mexidinha, sisteminha, olhadinha, )' pois OS CARAS DA MANUTENÇÃO não resolvem este tipo de problema.
Levantamentos, pesquisas e resumos são frutos de análises cuidadosas e requer atenção, dedicação. Esses tópicos podem parecer inconcebíveis para uma boa parte da população, mas servem para tornar a vida do CARA DA MANUTENÇÃO mais suportável;

9) Quanto ao uso do celular: celular é ferramenta de trabalho. Por favor, ligue, apenas, quando necessário. Fora do horário de expediente, mesmo que
você ainda duvide, o CARA DA MANUTENÇÃO pode estar fazendo algumas coisas que você nem pensou que ele fazia, como dormir ou namorar, por exemplo;

10) Pedir a mesma coisa várias vezes não faz o CARA DA MANUTENÇÃO trabalhar mais rápido. Solicite, depois aguarde o prazo dado pelo CARA DA MANUTENÇÃO;

11) Quando o horário de trabalho do período da manhã vai até 12h, não significa que você pode ligar às 11h58min horas. Se você pretendia cometer essa gafe, vá e ligue após o horário do almoço (relembre o item 2). O mesmo vale para a parte da tarde: ligue no dia seguinte;

12) Quando CARA DA MANUTENÇÃO estiver apresentando um projeto, por favor, não fique bombardeando com milhares de perguntas durante o atendimento. Isso tira a concentração, além de torrar a paciência. ATENÇÃO: Evite perguntas que não tenham relação com o projeto, tipo como..
Vocês entendem é claro..;

13) O CARA DA MANUTENÇÃO não inventa problemas, não mexe no que estava funcionando, não tem relação com fornecedor, NÃO É CULPADO PELO MAL USO DE EQUIPAMENTOS, DESGASTES E AFINS. Não reclame! O CARA DA MANUTENÇÃO com certeza fez o possível para você pagar menos. Se quiser EMENDAR, EMENDE, mas antes demita o CARA DA MANUTENÇÃO e contrate um QUEBRA GALHO;

14) Os CARAS DA MANUTENÇÃO não são os criadores dos ditados 'o barato sai caro' e 'quem paga mal paga em dobro'. Mas eles concordam.;

15) E, finalmente, o CARA DA MANUTENÇÃO também é filho de DEUS e não filho disso que você pensou.

16) Agora, depois de aprender sobre O CARA DA MANUTENÇÃO, repasse aos seus amigos, afinal, essas verdades precisam chegar a todos. O CARA DA MANUTENÇÃO agradece.

17) Vamos parar de chamar os profissionais de Manutenção, de 'CARA DA MANUTENÇÃO', 'CARA QUE MEXE NAS COISAS'.Por incrível que pareça as profissões tem nomes, como Supervisor de Manutenção, Engenheiro de Projetos, Analista de Planejamento, Eletricista de Manutenção, Mecânico.Ninguém chama o Engenheiro Civil de 'CARA DA BETONEIRA', ou médico de 'CARA DO AÇOUGUE', dentista de 'CARA DO DENTE PODRE'.

ISOLAMENTO TÉRMICO INDUSTRIAL

PADRONIZAÇÃO DE MATERIAIS UTILIZADOS EM ISOLAMENTO TÉRMICO INDUSTRIAL.


Art.01-ISOLAMENTOS TÉRMICO EM TUBULAÇÕES A QUENTE COM HIDROSILICATO DE CÁLCIO .

MATERIAL DE APLICAÇÃO

1.0 - Silicato de cálcio, tubo bipartido com 914 mm de comprimento, densidade mínima de 240 kg/m3. temperatura máxima de utilização:650°. Espessura de 25 a 100mm. Diâmetro nominal,1/2" a10".

1.1 - Silicato de cálcio, tubo segmentado com 914 mm de comprimento, densidade mínima de240kg/m3 e camadas adicionais. Temperatura máxima de utilização:650°. Espessura de25 a 100mm. Diâmetro nominal:2" a 36"

. 1.2 Alumínio liso liga ASTM 3005, têmpera h-14 em chapa ou bobina, espessura de 0.5mm a 1.0mm.
1.3 Alumínio corrugado, 0.15 mm de espessura, com papel kraft.
1.4 Alumínio corrugado, 0.40 mm de espessura, com papel kraft .
1.5 Fita e selo de alumínio 1/2.
1.6 Fita e selo de alumínio 3/4.
1.7 Rebite de alumínio com mandril de aço tipo pop. hermético 3.2x12.
1.8 Rebite de alumínio com mandril de aço tipo pop. hermético 4.2x12.
1.9 Rebite de alumínio com mandril de aço tipo pop. hermético 4.8x12
1.10 Rebite de alumínio com mandril de aço tipo pop. hermético 4.8x21.
1.11 Arame galvanizado, conforme ASTM-A61,têmpera branda BWG 16.
1.12 Arame galvanizado, conforme ASTM-A61,têmpera branda BWG 14.
1.13 Arame recosido, diâmetro 3/16, fio 10.
1.14 Fita e selo galvanizado com largura de 2.7 mm.1.15 Fecho rápido de pressão em alumínio com largura 19mm.

Nota: o fecho de pressão, tem por objetivo ao ser retiradas as caixas bipartidas, para manutenção nas válvulas serem repostas novamente facilitando o manuseio e aumentando sua durabilidade.

1.16 Manta de lã de rocha, sem resina, reforçada com tela galvanizada. MIT. Densidade,48,64,80, para temperaturas de 60 a 750 º.
1.17 Painéis de lã de rocha aglomerado com resina sintética, rígidos ou semi rígidos. Densidade 48.64.80, para temperaturas de 60 a 750º.
1.18 emulsão ásfaltica.
1.19 tela exagonal de arame galvanizado malha ½ com arame BWG 24(mínimo).
1.20 Cimento isolante, composto de hidrocilicato de cálcio e fibras, densidade 150kg/m3.
1.21 Pó de brita(pedrisco).

1.a-TUBULAÇÕES:

Diâmetro nominais de ½"ATÉ 3",Material isolante,(1.0).
fixação do material isolante.(1.7).
Revestimento alumínio corrugado (1.3).
Fixação do revestimento.(1.5).

2.a-CURVAS:

Material isolante,(1.0).
Fixação do isolamento, arame (1.7).
Revestimento,(1.18,1.19).

3.a-CONEXÕES, TEES,REDUÇÕES.

Confecções das mesmas com as seguintes especificações.
Alumínio liso 0.8,mm (1.2).
Rebites (1.7,1.8).
Material isolante,(1.16).

4.a-VALVULAS:

Confecção de caixas bipartidas, para manutenção das mesma.
Materiais de utilização.
Alumínio liso 0.8mm,(1.2).
Rebites, (1.7,1.8).
Material isolante,(1.16).
Fecho de pressão (1.15).

1.b-TUBULAÇÕES :

Diâmetro nominal de 3"a 6".
Material isolante,(1.0).
Fixação do isolamento, arame (1.11).
Revestimento, alumínio corrugado (1.3).
Fixação do revestimento,(1.5).

2.b-CURVAS:

Material isolante,(1.0).
Fixação do isolamento, arame(1.11).
Revestimento, alumínio liso (1.2).
Rebites (1.7).

CONEXÕES,TEES,REDUÇÕES E VALVULAS:

Segue o procedimento(3.a,4.a).

3.c-TUBULAÇÕES:

Diâmetro nominal 6"a 10".
Material isolante,(1.0).
Fixação do isolamento, arame(1.12).
Revestimento ,alumínio corrugado (1.4).
Fixação do revestimento,(1.6).

4.c-CURVAS:

Material isolante,(1.0).
Fixação do isolamento, arame (1.12).
Revestimento ,alumínio liso 0.8,(1.2).
Rebite (1.7).

CONEXÕES,TEES REDUÇÕES,VALVULAS.

Segue o procedimento ,(3.a,4.a).

1.d-TUBULAÇÕES:

Diâmetro nominal 10" a 36".
Material isolante,(1.1).
Fixação do isolamento,(1.14).
Revestimento, alumínio corrugado,(1.4).
Fixação do revestimento,(1.6).

NOTA: Nas emendas dos materiais isolantes a base de hidrocilicato de cálcio em tubulações e curvas é feito o rejuntamento com cimento isolante(1.20).

CURVAS:

Material isolante,(1.1).
Fixação do isolamento,(1.14).
Revestimento, alumínio liso (1.2).
Rebite (1.8).

CONEXÕES, TEES,REDUÇÕES E VALVULAS:

Segue o procedimento (3.a,4.a).

NOTA: No caso de a empresa optar por o revestimento das tubulações ser em alumínio, poderá ser feito usando o procedimento (1.2,1.7,1.8).


ISOLAMENTO TÉRMICO EM TUBULAÇÕES A QUENTE,COM ISO TUBO E MANTA DE LÃ DE ROCHA MIT.

MATERIAL DE APLICAÇÃO.

1.0 Tubo bipartido de lã de rocha aglomerada com resina sintética, densidade de 130 a 165 kg/m3.

Temperatura máxima de utilização:750°c.
Espessura de 25 a 100 mm.
Diâmetro interno:< ou = 16".
1.1 manta de lã de rocha, sem resina reforçada com tela galvanizada.
Densidade, 64kg/m3,temperatura máxima de utilização 500°c.
Densidade ,80kg/m3,temperatura máxima de utilização 750°c.

1.2 Arame galvanizado BWG16 conf.Art.01(1.11).
1.3 Alumínio liso 0.8 conf. Art.(1.2,)
1.4 Rebite pop conf. Art.(1.7,1.8)

Art.03 SUPORTES DE REVESTIMENTO.

1.0 Cantoneira aço ASTM-A36:1.1/4" x 1/14 x 3/16.
1.1 Barra chata aço ASTM-A36:1"x 1/4" ou 1.1/8 x1.
1.2 Barra chata aço ASTM-A36:1"x 3/16".
1.3 Fita auto adesiva largura 12mm,16mm,19mm. Serve como barreira de proteção, evitando a corrosão no contato entre alumínio conf.Art.01(1.2,) e aço carbono conf. Art.(1.1,1.2).

TUBULAÇÕES:

Diâmetro nominal de ½" até 16"
Material isolante (1.0).
Fixação do isolamento arame (1.2)
Revestimento alumínio liso 0.8(1.3).
Fixação do revestimento, rebite pop.(1.4).

TUBULAÇÕES:

Diâmetro nominal acima de 16".
Material isolante,(1.1).
Revestimento, alumínio liso(1.3).
Fixação do revestimento. rebite pop.(1.7,1.8).
NOTA: para diâmetros acima de 16" afixação do isolamento dá-se através do costuramento da tela de reforço, e sobreposto arame galvanizado(1.11).
Suporte de revestimento usa -se conf.Art.03(1.1,1.2,1.3).

Art.04- ISOLAMENTOS EM TURBINAS.
MATERIAL DE APLICAÇÃO.

1.0 Manta de fibra cerâmica.
1.1 Tecido de fibra cerâmica.
Nota: Para isolamento nas tubulações segue o procedimento do art.01 isolamento (1.0,1.1,),revestimento(1.2,1.3,1.4),materiais auxiliares(1.5,1.6, 1.7,1.8,1.11,1.12).

O isolamento térmico nas turbinas é feito com confecções de travesseiros de tecido de fibra cerâmica e na parte interna manta de fibra cerâmica, costuradas com o mesmo material do tecido de fibra cerâmica.

NOTA: Esse procedimento usa -se no caso de reparos nos isolamentos da turbina.
Faz -se o envolvimento ao redor da turbina com fita e selo de aço inóx 12mm para maior sustentação do isolamento.

Art.05-ISOLAMENTO TÉRMICO A QUENTE EM EQUIPAMENTOS E DUTOS.

MATERIAL DE APLICAÇÃO.

ISOLAMENTO:

1.0 Manta de lã de rocha conf.Art.01(1.16).
1.1 painéis de lã de rocha conf. Art.01(1.17).
1.2 Placas de hidrocilicato, densidade mínima de 240kg/m3.

- Temperatura máxima de utilização:650°c.
- Espessura: 25 A 75 mm.
- Dimensões: 6"x 18" e 12"x 36.

REVESTIMENTO:

1.2 Alumínio liso 08 conf,art.01(1.2).
1.3 Chapas de alumínio trapezoidal liga ASTM 3005, têmpera H-19,largura mínima de 1080 mm, passo de corrugação de 205 mm e altura do trapézio de 38 mm e espessura de 0.4 a 1.0 mm.
1.5 Rebite pop. conf. Art.01(1.7,1.8,1.9,1.10).
1.6 Suporte de revestimento conf. Art.03(1.0,1.1,1.2,1.3).
1.7 Fixação do isolamento, arame recosido conf. Art.01(1.13).

1.8 Bisnaga de silicone, para vedação contra infiltração de água.

Art. 06 ISOLAMENTO TÉRMICO EM FORNALHA.

MATERIAL DE APLICAÇÃO.

ISOLAMENTO:


Manta de lã de rocha,conf.art.01(1.16),com camadas auxiliares.

Painéis de lã de rocha,conf.art.01(1.17),com camadas auxiliares.
1.2 Fixação do isolamento, arame recosido conf. Art.01(1.9).

REVESTIMENTO:

1.3Aluminio liso 0.8 conf.Art.01(1.2).
1.4 Telha trapezoidal,cof.Art.05 (1.3).
1.5 Rebite pop,conf.Art.01(1.7,1.8,1.9,1.10).
1.6 Suporte de revestimento, conf. Art.03(1.0,1.1,1.2,1.3).

NOTA: para detalhes de acabamentos usa -se alumínio liso 0.8mm conf.Art.01(1.2), rebite pop. conf. Art. 01(1.7,1.8).

CONDIÇÕES GERAIS PARA MONTAGEM DE ISOLAMENTO TÉRMICO.

1.0 Todas os materiais a serem utilizados deverão estar de acordo com as normas técnicas de isolamento térmico.
1.1 As superfícies isoladas deverão estar livres de resíduos oleosos, graxas, oxídos soltos, películas de tintas soltas e outros materiais estranhos.
1.2 Os testes Hidrostáticos de tubulações, vasos de pressão, permutadores de calor, tanques e demais equipamentos deverão ser realizados antes da aplicação do isolamento térmico, mas após terem sido soldados todos os pinos e suportes.
1.3 As sobreposições longitudinais e circunferências da chapa de proteção devem ser de 50 mm e dispostas de maneira a evitar a penetração da água.
1.4 Os itens a serem isolados constarão nos seguintes documentos do projetista: fluxogramas de engenharia, índice de linhas, listas de equipamentos e isométricos assim indicados em ordem de prioridade.
1.5 O método de aplicação do isolamento deverá permitir o manuseio e a remoção de parafusos e porcas de flanges, sem danifica-los.
1.6 Deverão ser previstas as dilatações dos equipamentos e tubulações quando da aplicação do material rígido e do revestimento metálico.
1.7 Vazios e trincas no isolamento deverão ser preenchidos com isolante solto, antes que a próxima camada de isolamento ou revestimento sejam aplicados.
1.8 Nos locais indicados como ambientes corrosivos será necessário a pintura de todos os "clips" de isolamento térmico.
1.9 Todos os suportes e acessórios dos equipamentos deverão estar soldados antes da liberação dos mesmos para isolamento térmico.
1.10 Para efeito de proteção pessoal, todos os equipamentos , tubulações e tanques, operando acima de 50º C, deverão ser isolados de acordo com os critérios a seguir:

O isolamento deve ser feito em qualquer, tubulação ou tanque localizados a altura inferior a 2 metros de qualquer piso, ou a uma distância lateral inferior a 1 metro de escadas ou plataformas destinadas ao trânsito de pessoal.
1.11 As superfícies com isolamento térmico e temperatura de operação contínua até 120o,C , de 120o, até 150o, e de 150o ate 500o C em serviços intermitentes devem receber preparo de superfície e pintura de acordo com as especificações de pintura SPB 02, SPB 06 e SPB 05 respectivamente.
1.12 Todo procedimento de execução de isolamento térmico deverá estar baseado nos padrões para isolamento térmico .

PROCEDIMENTO PARA MONTAGEN DE ISOLAMENTO EM TUBULAÇÕES A QUENTE.

Aplicação e Detalhamento

1.0 Detalhe para aplicação de lã mineral Flanges e válvulas de linha de vapor e de óleo combustível serão isolados com caixas removíveis, quando necessário. 1.1 Toda tubulação isolada, inclusive curvas, têm, reduções, etc., serão revestidas com material metálica. 1.2 Os tubos bipartidos de material isolantes serão instaladas de maneira a evitar furos e cortes desnecessários e em seguida amarrados com arame galvanizado (aproximadamente 3 voltas por metro linear). Para isolamento das curvas, deverão ser utilizados tubos ou mantas de material isolante.

1.3 Mantas de material isolante serão cortadas de modo a se adaptar perfeitamente à forma da tubulação. Após aplicadas terão suas telas metálicas de suporte costuradas entre si.
1.4 Em tubulações com "Steam-Tracing", isoladas com mantas, as telas metálicas de suporte deverão ser aplicadas do lado interno de modo a evitar que o material isolante se interponha entre o tubo de vapor e a tubulação principal, usando tela adicional.
1.5 Mantas quando utilizadas em isolamento de tubulações verticais serão suportadas por pinos soldados ou suportes comuns ao revestimento conf. Art.01(1.13).
1.6 Em trechos retos, horizontais ou verticais de tubulações isoladas com mantas, o revestimento será suportado por anéis de barra chata, conf. Art 03 (1.1) distanciados de 950mm entre si.
1.7 O material de revestimento deverá ser fixado por rebites, espaçados entre si no máximo 150mm
1.8 Deverá ser prevista uma superposição do material de revestimento, tanto longitudinal como cincunferêncial.
1.9 As chapas deverão ser frisadas nas bordas e as juntas longitudinais deverão ser localizadas na parte inferior da tubulação.
1.10 O revestimento de curvas deverá ser feito através de gomos.
1.11 Deverão ser previstos arremates para acabamento perfeito de suportes ou outros itens.

Detalhes para aplicação de silicato de cálcio

1.0 O silicato de cálcio será fixado com espaçamento mínimo de 3 cintas ou arame por metro linear. Para isolamento de curvas e superfícies irregulares o material isolante será cortado em gomos ou pedaços e amarrados com arame galvanizados.
1.1 O material de revestimento será aplicado sobre o material isolante e fixado por meio de rebites.
1.2 Para revestimento de curvas e superfícies irregulares deverá ser utilizado alumínio liso conforme item Art. 01 (1.2)
1.3 Em trechos verticais deverão ser previstos suportes para o material isolante de maneira a evitar a sobrecarga pelo peso próprio.
1.4 Válvulas e flanges de tubulações com diâmetro nominais superiores a 2" deverão ser isoladas por meio de caixa bipartidas de chapa de alumínio de espessura 0,80mm com lã mineral em mantas, quando necessário.
1.5 A espessura das mantas de lã mineral, que revestem a caixa bipartida, deve ser 12mm superior a espessura do isolamento da tubulação.
1.6 Para diâmetro nominais até 2", as válvulas e flanges, deverão ser isoladas como parte integrante das respectivas tubulações.

PROCEDIMENTO DE MONTAGEM PARA ISOLAMENTO TÉRMICO DE EQUIPAMENTO A QUENTE.

Materiais de revestimento

1.0 Equipamentos horizontais de quaisquer dimensões e verticais com dimensões inferior a 2000mm:

- Chapa de alumínio liso, espessura de 0.80 até 1,00mm conf. Art.01 (1,2)
1.2 Paredes verticais em vasos, torres e tanques verticais(com diâmetro acima de 2000mm e planos)
- Chapas de alumínio trapezoidal, espessura de 0,80mm conf. Art. 06 (1.4)
- Chapa de alumínio liso, espessura de 0,80 até 1,00mm conf.Art.01(1.2)

1.3 Dutos

- Chapas de alumínio liso, espessura 0,80 até 1,00mm conforme Art.01 (1,2)

Material isolante: Lã de rocha em tanques, torres, vasos e equipamentos:
- Mantas de lã de rocha, densidade 64 Kg/m3 Conforme Art. 01 (1,16)
- Painéis de lã de rocha, densidade 64 Kg/m3 Conforme Art. 01 (1,17)

Nota: Para equipamentos sujeitos à vibrações e/ou trepidações, deverão ser utilizadas lãs minerais de densidade mínima de 96Kg/m3, Ex. Caldeiras, dutos e preciptadores.

1.4 Material isolante: Silicato de cálcio
- setores curvos deverão ser conformados com tubos ou placas de hidrosilicato de cálcio, de maneira a melhor se adaptarem as superfícies isoladas.
1.5 Fixação dos isolantes

- Arame recozido 3/16" ou fio 10 conf. Art.01(1.13)
- Arame galvanizado BWG 16 conf. Art. 01(1..11)
- Cintas de aço galvanizado com selo, largura 12,7 mm conf. Art.01(1.14)

Lã de rocha com chapas trapezoidais

- Rebites do mesmo material de revestimento, conforme Art.01 (1,9 -1,10)
- Parafusos do mesmo material do revestimento

Lã de rocha com chapas lisas

- Rebites do mesmo material de revestimento, conforme Art. 01 (1,9-1,10)
- Parafusos do mesmo material do revestimento.

- Para placas de silicato de cálcio

- Rebites do mesmo material do revestimento
- Parafusos do mesmo material do revestimento

Suportes do material do revestimento

- Cantoneira, conforme Art. 03 (1.0-1.1-1.2-1.3)
- Barra chata 1,8 x 1 , conforme Art. 03(1.0-1.1-1.2-1.3)

APLICAÇÃO E DETALHAMENTO

1.0 Em suportes, bocas de visitas, placas, identificadores, etc., o isolamento deverá ser interrompido e revestido externamente de modo a evitar a entrada de umidade.
1.1 Bocas de visitas somente serão isoladas quando solicitado pelo inspetor autorizado, neste caso, deverá ser aplicado isolamento do tipo removível.
1.2 O isolante dos flanges de trocadores de calor deverá ser do tipo removível.
1.3 Pinos de fixação do isolamento serão soldados aproximadamente seis(6) pinos por metro quadrado.
1.4 O comprimento do pino deverá ter espessura do isolamento acrescido de 30-50mm.
1.5 Nas mantas ou painéis serão instalados os pinos dobrados e as telas serão costuradas entre si com arame galvanizado. As possíveis emendas e furos serão preenchidos com material isolante solto.
1.6 Instalação do material do revestimento em costado de tanques, vasos, torres e outros equipamentos verticais com diâmetro acima de 2.00mm, nos quais é utilizada chapa trapezoidal:

- Os anéis distanciadores que envolvem o equipamento serão suportados por tirantes de barra redonda, fixadas no anel superior que é soldado diretamente no corpo a ser isolado. Este procedimento forma uma estrutura deslizante cuja altura máxima é 12m e a distância entre os anéis e de no máximo 2m evitando assim problemas decorrentes da dilatação do equipamento.

- As chapas trapezoidais serão fixadas entre si e os anéis com rebites cegos do mesmo material.
- As chapas trapezoidais terão sobreposição de no mínimo 50mm e todos os cortes devem ser vedados através de listas e arremates contra a infiltração de líquidos e umidade.
- Os anéis distanciadores serão montados sem soldagem nos equipamentos horizontais e verticais. A distância máxima entre um anel e outro será de 950mm, devendo ser prevista a dilatação do equipamento.
- As chapas serão frisadas ou dobradas nos cantos para aumentar sua resistência mecânica, havendo sobreposição tanto no sentido longitudinal como cincunferêncial.
- O revestimento deverá seguir a forma do vaso e de todos os cortes deverão ser vedados com listas e arremates contra a entrada de líquidos.

Nota: equipamentos que não possam receber solda, ou seja em aço inoxidável, o material isolante será fixado por intermédio de arame galvanizado ou arame de aço inoxidável.

1.7 O Silicato de cálcio para tetos cônicos de tanques verticais será fixado à superfície do teto por intermédio de ferro redondo 8,00mm e arame galvanizado BWG 18
1.8 O revestimento deverá ser com emulsão asfáltica, tela galvanizada e pedrisco, conforme Art.01 (1,18-1,19-1,21) .

6 de abr. de 2011

ESTRATÉGIA DE PRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

Nenhuma organização pode planejar pormenorizadamente todos os aspectos de suas ações atuais ou futuras, mas todas as organizações po¬dem beneficiar-se de ter noção para onde estão dirigindo-se e de como podem chegar lá. Com outras palavras, todas as organizações precisam de alguma direção estratégica. Ocorre o mesmo com a função produção. Uma vez que a função produção entendeu seu papel dentro do negócio como um todo e depois que determinou os objetivos de desempenho que definem sua contribuição para a estratégia, ela precisa formular um con¬junto de princípios gerais que guiarão seu processo de tomada de deci¬sões. Isto é a estratégia de produção da empresa. Este capítulo estabelece o conceito de "estratégia" e insere a estratégia de produção no centro da tomada de decisões estratégica global da organização. Também indica o tipo de decisões que uma operação produtiva deve tomar para estabelecer o conteúdo de sua estratégia de produção. A Figura 3.1 mostra a relação das idéias descritas neste capítulo com o modelo geral de gestão de pro¬dução.

OBJETIVOS

Serão examinados neste texto:

• a hierarquia estratégica da qual a estratégia de produção faz parte;
• a natureza e o conteúdo da estratégia de produção;
• como os objetivos de desempenho podem ter prioridades diferentes em fun¬ção dos consumidores e concorrentes da organização e da posição de seus produtos e serviços em seu cicLo de vida;
• as áreas de decisão da estratégia de produção;
• impacto das áreas de decisão da estratégia de produção nos objetivos de desempenho.

Que é estratégia?

Antes de abordar o tema estratégia de produção é necessário considerar o que entendemos pelo termo estratégia. Algo que assumimos quando uma organização arti¬cula sua "estratégia" é que ela fará um conjunto de coisas em vez de outro - que ela tomou decisões que comprometem a organização com um conjunto específico de ações. A primeira coisa sobre estratégia, portanto, é que ela é um compromisso com a ação. Os gerentes tomam decisões o tempo todo, o que presumivelmente os comprometerá a fazer alguma coisa, mas nem todas são decisões estratégicas.

Pelo termo estratégicas em geral os autores entendem as decisões que:
• têm efeito abrangente e por isso são significativas na parte da organização à qual a estratégia se refere;
• definem a posição da organização relativamente a seu ambiente;
• aproximam a organização de seus objetivos de longo prazo.

Logo, uma "estratégia" é o padrão global de decisões e ações que posicionam organização em seu ambiente e têm o objetivo de fazê-la atingir seus objetivos longo prazo.'

Hierarquia estratégica

O termo estratégia depende parcialmente do que se entende por "a organização". Se "a organização" é uma corporação de porte e diversificada, sua estratégia a posicionará em seu ambiente global, econômico, político e social e consis¬tirá em decisões sobre quais tipos de negócio o grupo quer conduzir, em quais partes do mundo deseja operar, quais negócios adquirir e de quais desfazer-se, como alocar seu dinheiro entre os vários negócios e assim por diante. Decisões como essas formam a estratégia corporativa da organização - elas orientam e conduzem a corporação em seu ambiente global, econômico, social e político. Cada unidade de negócio na corporação precisará elaborar sua própria estratégia de negócios, que estabelece sua missão e obje¬tivos individuais, bem como definir como pretende competir em seus mercados. Esta estratégia de negócios orienta o negócio em um ambiente que consiste em seus consu¬midores, mercados e concorrentes, mas também inclui a corporação da qual faz parte. Analogamente, dentro do negócio cada função precisará considerar qual seu papel em termos de contribuição para os objetivos estratégicos e/ou competitivos do negócio. Todos os setores, produção, marketing, finanças, pesquisa e desenvolvimento e outros, precisarão traduzir os objetivos do negócio em termos que têm sentido para eles e precisam determinar a melhor forma de organizar seus recursos para apoiá-los. Em outras palavras, cada função do negócio precisa de uma estratégia funcional que con¬duz suas ações no âmbito do negócio. Nesta ocasião, o "ambiente" da função inclui em particular o negócio em que se insere.

Estes três níveis da estratégia - corporativo, do negócio e funcional - formam uma hierarquia na qual a estratégia do negócio é uma parte importante do ambiente no qual as estratégias funcionais operam, e a estratégia corporativa é um elemento impor¬tante do ambiente no qual a estratégia do negócio se encaixa.

Estratégia de produção

Aceitando as simplificações do modelo hierárquico, podemos estender a natureza hierárquica da articulação estratégica adiante para a própria função produção. Como já visto, todas as macrooperações da organização são constituídas de uma hierarquia de microoperações. Cada microoperação pode precisar desenvolver seus próprios planos (de cada unidade ou departamento) que, no contexto da micro¬operação, podem ser denominados estratégicos pelo fato de que orientarão sua toma¬da de decisões no âmbito da macrooperação total.
No nível da macrooperação, a estratégia de produção pode ser definida como segue:
A estratégia de operações é o padrão global de decisões e ações, que define o papel, os objetivos e as atividades da produção de forma que estes apóiem e contribuam para a estratégia de negócios da organização.
No nível da microoperação, um plano ou estratégia de produção pode ser defini¬do como segue:

A estratégia de (micro)operações é o padrão global de decisões e ações que definem o papel, os objetivos e atividades de cada parte da produção de forma que apóiem e contribuam para a estratégia de produção do negócio.

Desta forma, a estratégia de produção de cada unidade contribui para os objeti¬vos estratégicos do nível imediatamente superior. Mas, além de ajudar o nível superior na hierarquia a atingir seus objetivos estratégicos, a estratégia de produção deve consi¬derar as necessidades de seus clientes (ou consumidores) e fornecedores internos.

Isto significa que uma estratégia de operações sempre tem dois propósitos:
• contribuir diretamente para os objetivos estratégicos do nível imediatamente superior na hierarquia; e
• auxiliar outras partes do negócio a fazer sua própria contribuição para a estratégia.

Conteúdo e processo da estratégia de produção

Quando as operações em qualquer ponto da hierarquia desenvolvem suas estra¬tégias de produção, elas devem considerar dois conjuntos separados de questões, mas que se sobrepõem. Algumas questões são relativas ao que é conhecido como o conteúdo da estratégia de produção. Estas são questões que determinarão as estratégias específi¬cas que governam a tomada de decisões cotidianas na operação. O outro conjunto de questões é relativo ao processo real de determinação dessas estratégias na organização.
Conteúdo da estratégia de produção
O conteúdo da estratégia de operações é o conjunto de políticas, planos e compor¬tamentos que a produção escolhe para seguir
Prioridade de objetivos de desempenho
Já foi analisado como os cinco objetivos de desempenho se aplicam a diversos tipos diferentes de produção. Mas, em nossa discussão, nada foi mencionado a respeito de sob quais circunstâncias alguns dos objetivos de desempe¬nho poderiam tomar-se especialmente importantes para uma organização. A impor¬tância relativa dos objetivos de desempenho para esta, ou qualquer outra operação produtiva, sofrerá várias influências diferentes. Três coisas são especialmente importantes na determinação de quais objetivos de desempenho devem ser enfatizados (veja Figura 1):


Figura 1 – Aspectos que afetam a importância dos objetivos de desempenho

as necessidades específicas dos grupos de consumidores da empresa; as atividades dos concorrentes da empresa;
o estágio do ciclo de vida do produto no qual se encontra o produto ou serviço.
Influência do consumidor nos objetivos de desempenho
De todos os aspectos que influenciam a prioridade que uma organização dá a seus objetivos de desempenho, os mais imediatos são os dos consumidores da organi¬zação. A produção procura satisfazer aos clientes, desenvolvendo seus cinco objetivos de desempenho. Por exemplo, se os consumidores valorizarem especialmente produtos ou serviços de baixo preço, a produção dará ênfase a seu desempenho em custos. Se os consumidores insistirem em produtos ou serviços isentos de erros, a produção concen¬trar-se-á em seu desempenho em qualidade. Ênfase dos consumidores em entrega rápi¬da tornará o critério velocidade importante para a produção, enquanto ênfase em con¬fiabilidade de entrega tornará o critério confiabilidade importante. Se os consumidores esperarem produtos e serviços muito inovadores, a produção deverá proporcionar alto grau de flexibilidade para conseguir inovar para seus consumidores antes de seus ri¬vais. Analogamente, se uma ampla gama de produtos e serviços for exigidas, a produ¬ção precisará ser suficientemente flexível para prover a necessária variedade sem custo excessivo.

Figura 2 Diferentes fatores competitivos implicam diferentes objetivos de desempe¬nho.

Estes fatores que definem as exigências dos clientes são chamados fatores compe¬titivos. O grau com que uma organização atende às exigências de seus consumidores é determinado pelo desempenho de sua função produção nos objetivos de desempenho que influenciam os fatores competitivos. A Figura 2 mostra a relação entre alguns dos fatores competitivos mais comuns e os objetivos de desempenho da produção. O ponto importante é que a prioridade relativa de cada objetivo de desempenho é influenciada pela forma como a organização traduz as necessidades (e necessidades potenciais) de seus consumidores em termos significativos para a produção. Os consumidores são os primeiros árbitros a respeito de quais objetivos de desempenho uma operação produti¬va deve considerar como importantes.
Traduzir as necessidades dos consumidores envolve, por exemplo, decidir o que é mais importante para eles: o preço, o prazo de entrega, a gama de produtos e serviços, a confiabilidade de entrega ou qualquer outra coisa. Se os consumidores considerarem preço como o fator competitivo mais importante, quanto mais importante? Qual é o segundo fator mais importante? Em outras palavras, as organizações devem decidir quanto os consumidores valorizam os fatores competitivos. A importância relativa dos fatores competitivos para os consumidores influenciará a importância relativa dos ob¬jetivos de desempenho da produção. Uma reação comum de alguns gerentes a esta idéia é argumentar que todos os fatores competitivos são importantes para os consumi¬dores. Embora possa ser verdade que muitas coisas são importantes para os consumi-dores, algumas devem, entretanto, ter maior relevância do que outras.
Objetivos qualificadores e ganhadores de pedidos
Uma forma especialmente útil de determinar a importância relativa dos fatores competitivos é distinguir entre o que o professor Terry Hill da London Business School chama de fatores "ganhadores de pedidos" e "qualificadores".
Critérios ganhadores de pedidos são os que direta e significativamente contribuem para a realização de um negócio, para conseguir um pedido. São considerados pelos consumidores como razões-chaves para comprar o produto ou serviço. São, portanto, os aspectos mais importantes da forma como uma empresa define sua posição compe¬titiva. Aumentar o desempenho em um critério ganhador de pedidos resultar em mais pedidos ou melhora a probabilidade de ganhar mais pedidos.
Critérios qualificadores podem não ser os principais determinantes do sucesso competitivo, mas são importantes de outra forma. São aqueles aspectos da com¬petitividade nos quais o desempenho da produção deve estar acima de um nível deter¬minado, para ser sequer considerado pelo cliente. Abaixo deste nível "qualificador" de desempenho, a empresa provavelmente nem mesmo será considerada como fornece¬dora potencial por muitos consumidores. Acima do nível "qualificador", será conside¬rada, mas principalmente em termos de seu desempenho nos critérios ganhadores de pedidos. Qualquer melhora nos fatores qualificadores, acima do nível qualificador pro¬vavelmente não acrescentará benefício competitivo relevante.
Aos critérios qualificadores e ganhadores de pedidos podem ser acrescentados os critérios menos importantes, que não são nem qualificadores nem ganhadores de pedi¬dos. Não influenciam os clientes de forma significativa. Devem ser mencionados aqui somente porque podem ser importantes em outras partes das atividades da produção.


Figura 3 Critérios competitivos ganhadores de pedidos, qualificadores e menos importantes.

A Figura 3 mostra a diferença entre os critérios ganhadores de pedidos, os qualificadores e os menos importantes em termos de sua utilidade ou valor para a competitividade da organização. As curvas ilustram o grau relativo de competitividade (ou atratividade para os consumidores) à medida que o desempenho da produção va¬ria nesse critério. Critérios ganhadores de pedidos mostram um aumento constante e significativo em sua contribuição para a competitividade à medida que a operação se aperfeiçoa em consegui-los. Os objetivos qualificadores somente começam a dar muito de sua contribuição para a competitividade quando a operação consegue aumentar seu desempenho acima do nível qualificador. Os objetivos menos importantes têm pouco impacto sobre os consumidores, não importa quão bem a produção se desempenhe com relação a eles.
Influência dos concorrentes nos objetivos de desempenho
Os clientes têm claramente uma influência importante na prioridade dos objeti¬vos de desempenho de uma operação produtiva, mas não são os únicos. Em alguns momentos, a produção também é influenciada pelas atividades dos concorrentes. Se, por exemplo, uma operação de entrega de pizzas a domicílio competir garantindo uma entrega rápida aos clientes em sua área, estará concentrando-se na velocidade de en¬trega, porque acredita que é isso que seus consumidores desejam. Contudo, se uma pizzaria concorrente oferecer entrega igualmente rápida junto com uma variedade maior de pizzas, a produção da primeira poderia ficar preocupada em ampliar sua própria variedade. Suas prioridades podem deslocar-se de velocidade para desenvolvi-mento de flexibilidade, para oferecer uma gama suficientemente ampla de produtos, com o objetivo de igualar-se a seu concorrente.

Isso não significa que uma organização sempre procurará igualar os movimentos de seus concorrentes. A operação de pizza poderia ter respondido à gama ampliada de produtos de seu concorrente, deslocando suas prioridades para um fator competitivo totalmente diferente. Por exemplo, em vez de ampliar sua própria gama, poderia ter escolhido diminuir ainda mais seus tempos de entrega, de forma a capitalizar sua expe¬riência em entrega rápida. Alternativamente, poderia ter escolhido uma direção com¬petitiva completamente nova, como reduzir preços. A Figura 4 ilustra como essa organização poderia responder à atividade do concorrente e, com isso, como seus obje¬tivos de desempenho poderiam mudar.
O principal ponto aqui é que, mesmo sem qualquer mudança direta nas preferên¬cias de seus consumidores, uma organização pode ter que mudar a forma como compe¬te e, portanto, mudar a prioridade dos objetivos de desempenho que espera de sua produção. Alternativamente, uma organização pode escolher competir de uma forma diferente da de seus rivais para distinguir-se em sua posição competitiva.
Influência do ciclo de vida do produto/serviços nos objetivos de desempenho
Uma forma de generalizar o comportamento de clientes e concorrentes é associá-¬lo com o ciclo de vida dos produtos ou serviços que a operação está produzindo. Do momento em que é introduzido por uma empresa ao ponto em que os clientes não estão mais interessados em comprá-lo, um produto ou serviço passa através de diversas etapas distintas. Em cada etapa, a empresa experimentará desafios diferentes tanto na venda como na produção do produto ou serviço. A forma exata das curvas de ciclo de vida do produto/serviço variará, mas geralmente é mostrados como a variação do vo¬lume de vendas ao longo dos quatro estágios - introdução, crescimento, maturidade e declínio. A Figura 5 mostra a forma geral da curva de ciclo de vida do produto/ serviço.


Figura 4 – Influência da atividade dos concorrentes nos objetivos de desempenho

O professor Phillip Kotler, bem conhecida autoridade em marketing, deriva qua¬tro conseqüências do ciclo de vida do produto.

1. Os produtos (ou serviços) têm vida limitada.
2. As vendas do produto (ou serviço) passam por quatro estágios distintos, cada um colocando diferentes desafios ao vendedor (e produtor).
3. Os lucros aumentam e diminuem nos diferentes estágios do ciclo de vida do produto.
4. Os produtos (e serviços) exigem diferentes estratégias de marketing, de fi-nanças, de manufatura (ou de produção), de compras e de pessoal em cada etapa do ciclo de vida.

É o último ponto que é especialmente importante para todos os gerentes de pro¬dução. Implica que a forma como as operações devem ser administradas e os objetivos que eles mesmos devem estabelecer mudarão à medida que o produto ou serviço ama¬durece em seu mercado. A Tabela 1 mostra como as características do produto/servi¬ço e do setor têm probabilidade de variar através das diferentes etapas do ciclo de vida do produto/serviço


Figura 5 - Ciclo de vida do produto/serviço.


Tabela 1 Efeitos do ciclo de vida do produto/serviço na organização.

Introdução Crescimento Maturidade Declínio
Volume Baixo Crescimento rápido Alto e estável Declinando
Consumidores Inovadores Adotadores pioneiros Massa de mercado Atrasados
Concorrentes Poucos/ nenhum Número crescente Número estável Número em declínio
Variedade dos projetos de produtos/ serviços Possível customização alta ou freqüentes mudanças no projeto Cada vez mais padronizado Surgimento de tipos dominantes Possível movimento para padronização de commodity
Prováveis ganhadores de pedidos Característica do produto / serviço Disponibilidade de produtos / serviços de qualidade Preço baixo
Gama de produtos/serviços Preço baixo
Prováveis qualificadores - Qualidade
- Gama de produtos/ serviços - Preço
- Gama de produtos/ serviços - Gama de produtos/ serviços
- Qualidade - Fornecimento confiável
Principais objetivos de desempenho das operações - Flexibilidade
- Qualidade - Velocidade
- Confiabilidade
- Qualidade - Confiabilidade
- Custo - Custo


Áreas de decisão estratégica de operações
Além de determinar quais são os objetivos de desempenho mais significativos, a outra característica de uma estratégia de operações é que ela estabelece a direção geral para cada uma das principais áreas de decisão da produção.
Estratégias estruturais e infra-estruturais
Uma distinção comum em estratégia de produção é que ela se divide em decisões estratégicas que determinam a estrutura da produção e decisões estratégicas que de¬terminam sua infra-estrutura. As áreas de estratégia estrutural de uma operação pro¬dutiva são as que influenciam principalmente as atividades de projeto, enquanto as áreas de estratégia infra-estrutural são as que influenciam as atividades de plane¬jamento, controle e melhoria. Esta distinção em estratégia de operações foi comparada àquela entre hardware e software em um sistema de computadores.A O hardware de um computador estabelece limites para o que ele pode fazer. Alguns computadores, devido a sua tecnologia e arquitetura, são capazes de desempenho melhor do que outros, embora esses computadores com alto desempenho em geral sejam mais caros. De for¬ma similar, investir em tecnologia avançada ou construir mais ou melhores instalações pode aumentar a capacitação potencial de qualquer tipo de operação. Dentro dos limi¬tes das capacitações impostas pelo hardware de um computador, o software determina na prática o grau de eficácia real do computador. O computador mais potente somente pode funcionar com todo seu potencial se seu software for capaz de explorar o poten¬cial existente em seu hardware. O mesmo princípio aplica-se às operações. As melhores e mais caras instalações e tecnologia somente serão eficazes se a produção também possuir uma infra-estrutura adequada que governa a forma como a produção funciona¬rá no dia-a-dia.
A estratégia de produção influencia as atividades da gestão de produção

É importante entender o objetivo dessas áreas de decisão na gestão de produção. Uma estratégia existe para prover o direcionamento global para a tomada de decisão na produção, mas (normalmente) não responde às perguntas mais detalhadas ou específicas.
A estratégia de produção influencia os objetivos de desempenho
Até certo ponto, todas as decisões tomadas em todas as áreas de decisão estraté¬gica exercerão alguma influência sobre todos os objetivos de desempenho da operação.

Algumas estratégias, entretanto, têm influência especial em certos objetivos. A Tabela 2 assinala os objetivos que são especialmente influenciados pelas estratégias indivi¬duais (lembremos que os vínculos importantes entre estratégias e objetivos depende¬rão também do tipo de produção e das circunstâncias em que se encontra).

Tabela 2 Estratégias com um efeito especialmente significativo sobre objetivos de desempenho específicos.

Qualidade Rapidez Confiabilidade Flexibilidade Custo
Estratégia de desenvolvimento de novos produtos/serviços
X
X
Estratégia de integração vertical X X X
Estratégia de instalações X X X X
Estratégia de tecnologia X X X
Estratégia de força de trabalho e organização X X X
Estratégia de ajuste de capacidade X X X
Estratégia de desenvolvimento de fornecedores
X X X
Estratégia de estoques X X X
Estratégia de sistemas de planejamento e controle X X X
Estratégia do processo de melhoria X X X X X
Estratégia de prevenção e recuperação de falhas X X X

Sistema Básico de Inspeção Termográfica

Conceito geral

A Inspeção Termográfica é a técnica de inspeção não destrutiva realizada com a utilização de sistemas infravermelhos, para a medição de temperaturas ou observação de padrões diferenciais de distribuição de calor, com o objetivo de propiciar informações relativas à condição operacional de um componente, equipamento ou processo.

Esse conceito ganha importância no contexto dos programas de TPM e QS9000 que estão sendo levados a efeito pelas empresas.

Um Sistema de Inspeção Termográfica é formado pelo conjunto de recursos que permitam a realização de tarefas de análise preditiva nos campos de redes elétricas, equipamentos mecânicos, redes de vapor, fornos, reatores e processos. A base para tais sistemas é dada pelo equipamento empregado.

Termovisores e Radiômetros

Os sistemas infravermelhos têm por objetivo transformar a radiação infravermelha captada em informação térmica que, dependendo da finalidade a que se destina, pode ser qualitativa ou quantitativa.

Para se estabelecer uma clara distinção entre os dois tipos mais comuns de sistemas infravermelhos descrevemos abaixo os Termovisores e os Radiômetros.

Termovisores

São sistemas imageadores dotados de recursos para a análise e medição de distribuições térmicas. São produzidos, normalmente, com sensibilidade nas faixas espectrais de 3 a 5 microns (sistemas industriais) e de 8 a 12 microns (sistemas militares e de pesquisa).

Tal como nos equipamentos fotográficos os termovisores possuem objetivas intercambiáveis que possibilitam adequar o campo de visão do aparelho às necessidades específicas de cada observação. As imagens são geradas em branco e preto, podendo ser convertidas em imagens coloridas pela substituição da escala de cinza por uma escala de cores. Atualmente todo o registro das imagens térmicas geradas é digital, através de disquetes ou interfaces que permitem o acoplamento dos sistemas com microcomputadores para posterior processamento da informação.
* diretor da Icon Tecnologia
Os Termovisores mais recentes são inteiramente portáteis e seus preços variam entre US$ 30.000 e US$ 80.000 dependendo das características incorporadas.

Termo visor portátil digital


Radiômetros Avançados

São sistemas infravermelhos de construção mais simples e preço mais acessível, uma vez que não formam imagens térmicas. Medem a temperatura coletando a radiação infravermelha de uma área definida à frente do aparelho que é dirigida a um detector do tipo termo pilha ou piroelétrico, onde é transformada em sinal elétrico. O valor de temperatura calculado é apresentado em um display de cristal líquido.

Os parâmetros determinantes para a seleção de um radiômetro, em função de sua aplicação, são o Campo de Visão (FOV) e a faixa espectral de sensibilidade.

O Campo de Visão de um radiômetro (FOV) é descrito pela razão distância/diâmetro da área medida (D: S). Se considerarmos um instrumento com D: S de 60:1, a área sensoreada a 60 metros terá um diâmetro de 1 metro.

Os radiômetros produzidos para fins industriais operam nas faixas espectrais do infravermelho entre 0,8 microns e 14 microns.

Nos últimos anos os radiômetros passaram a incorporar miras infravermelhas, facilitando o posicionamento dos aparelhos e a rápida visualização da área que está sendo sensoreada.

Os modelos de uso geral apresentam campo de visão de 1:60 e são adequados para as tarefas básicas de inspeção preditiva, como a medição de temperaturas em quadros elétricos de média e baixa tensão, mancais de redutores, motores elétricos e fornos de menor porte.
Tais equipamentos possuem preços bem acessíveis (cerca de R$ 1.500,00 – Maio/99), e atualmente se constituem na espinha dorsal da medição de temperatura por infravermelho na indústria.
Radiômetro de uso geral


Há modelos mais robustos e capazes de medir objetos menores a uma distância mais longa (com campos de visão de 120:1 ou superiores). Esses modelos são adequados a complementar os termovisores em inspeções de subestações, linhas de distribuição e fornos de maior porte. O custo de um equipamento desse tipo está em torno de R$ 3.990,00 (Maio/99).
Radiômetro de alta resolução
Sistema Básico de Inspeção Termográfica

O Sistema Básico de Inspeção Termográfica confere aos radiômetros uma nova dimensão nos programas de manutenção preditiva. Ao invés de ser primordialmente equipamentos destinados à verificação de temperaturas, permitem que as mesmas passem a ter um significado diretamente relacionado com limites operacionais estabelecidos.

Sua concepção visa suprir as empresas com os meios necessários para as atividades de TPM e QS9000 a partir do próprio radiômetro, aliado à capacitação de operadores e aplicativos desenvolvidos para que os dados térmicos sejam empregados em análises preditivas.

A capacitação dos operadores é primordial para que os propósitos do sistema sejam alcançados. As boas práticas de medição, além do conhecimento das limitações dos equipamentos, permitem que as informações colhidas sejam confiáveis e possam orientar as ações da manutenção.

Os programas aplicativos que são utilizados em conjunto com os radiômetros são dedicados às seguintes aplicações:

a) Classificação de componentes elétricos aquecidos: as temperaturas máximas admissíveis para tipos diversos de componente podem ser bem diferentes, além da influência da carga e do vento (em instalações externas, como linhas de distribuição e subestações). Um aplicativo dedicado a essas correções permite a emissão de relatórios com a correta classificação dos componentes aquecidos em termos de criticidade e de risco ao sistema produtivo.

Exemplo da tela de um aplicativo dedicado à utilização de radiômetros e câmeras fotográficas digitais.

b) Cálculo de trocas térmicas: a monitorização dessa variável em fornos, caldeiras e linhas de vapor é da maior importância na tomada de decisão para reparos ou trocas de revestimentos.

c) Avaliação da espessura de revestimentos: essa aplicação está orientada a fornos, reatores e carros-torpedo, nos quais a espessura de revestimento define o tempo de vida útil do equipamento.


Custo de Implantação

O custo de implantação de um Sistema Básico de Inspeção Termográfica pode ser bastante baixo, em comparação com os termovisores. Os valores calculados com base nos preços atuais (Maio/99), considerando o treinamento e o software é de cerca de R$ 2.990,00.

O valor da aquisição de um equipamento (radiômetro) não está incluído, uma vez que:

a) muitas empresas já possuem seus radiômetros (que não estão sendo utilizados em todo seu potencial).

b) um mesmo sistema pode operar com vários radiômetros simultaneamente.

É importante notar que o Sistema Básico de Inspeção Termográfica não necessariamente substitui a contratação externa de serviços, mas se conjuga com as mesmas de maneira a cobrir melhor e por mais tempo as instalações produtivas da empresa, com o intuito de alcançar o principal objetivo da manutenção preditiva: evitar as paradas inesperadas na produção.

Retorno de Investimento
Um dos mais importantes parâmetros a serem considerados para a aplicação da Termografia em uma empresa, é o Retorno do Investimento possibilitado pela aplicação da mesma. Esse item é de especial interesse para gerentes e empresários que pretendam se utilizar dessa técnica.

Para uma freqüência de medições trimestral ou semestral, a contratação de serviços de inspeções termográficas apresenta a vantagem de um menor custo inicial e possibilita, em médio prazo, um melhor conhecimento dos resultados da técnica.

No entanto as exigências determinadas pelos programas de qualidade (TPM, ISO e QS9000) e pelo cumprimento de contratos de fornecimento exigem que a monitorização do sistema produtivo seja realizada em intervalos de tempo menores, ou em situações emergenciais, nas quais a chamada de um inspetor externo pode ser impraticável.
Normalmente, mesmo se considerando a utilização de Termovisores, o retorno de investimento (RDI) em inspeções termográficas está entre 10 e 100 vezes o valor aplicado nas inspeções.
A implantação de um Sistema Básico de Inspeções Termográficas certamente produzirá resultados similares com a garantia da pronta detecção de falhas que se reflitam em alterações térmicas de equipamentos produtivos.

Tópicos Especiais em Tecnologia Orgânica Celulose & Papel

1. HISTÓRIA DO PAPEL

Desde os tempos mais remotos, e com a finalidade de representar objetos inanimados ou em movimento, o homem vem desenhando nas superfícies dos mais diferentes materiais. Nesta atividade intimamente ligada ao raciocínio, utilizou inicialmente as superfícies daquelas matérias que a natureza oferecia praticamente prontas para o seu uso, tais como: paredes rochosas, pedras, ossos, folhas de certas plantas, etc.
Acompanhando o desenvolvimento da inteligência humana, as representações gráficas foram tornando-se cada vez mais complexas, passando deste modo a significar idéias. Paralelamente, este desenvolvimento levou o homem a utilizar suportes mais adequados para as representações gráficas, onde a história registra o uso de tabletes de barro cozido, tecidos de fibras diversas, papiros, pergaminhos e, finalmente, o papel.

Papiro: teve origem no Egito. São tiras extraídas dos caules de uma planta muito abundante nas margens do Nilo. Tem origem por volta do ano 3.000 AC e foi usado até o início do século XX da Era Cristã.

Pergaminho: feito de peles de animais, cuja origem data do ano 2.000 AC. As formas melhor acabadas de pergaminhos (peles curtidas) apareceram por volta de 200 AC.

Papel: teve origem na China. É atribuída a Ts’ai Lum (105 DC) a primazia de ter feito papel por meio da polpação de redes de pesca e de trapos. Posteriormente utilizou fibras vegetais (de bambu), mediante um cozimento forte, seguido de maceramento das fibras (alguns autores indicam o uso de cal no processo de cozimento). Todavia, inexplicavelmente este processo de produção de polpa a partir de bambu caiu no esquecimento, permanecendo somente a produção a partir de trapos. A pasta obtida pela dispersão das fibras em água, era depurada, sendo a folha formada sobre uma peneira feita de juncos delgados unidos entre si por crinas de animais ou seda, fixada em uma armação de madeira. Formava-se a folha submergindo a peneira na tina contendo a dispersão de fibras. Secava-se a folha comprimindo-a sobre uma placa de material poroso ou então deixando-a pendurada ao ar. A técnica de produção de papel, que inicialmente foi monopólio chinês, foi apreendida pelos árabes e passou a ser fabricado em Bagdad por volta de 795 DC, difundido ao Ocidente por rotas bastante tortuosas. Os primeiros moinhos papeleiros localizados na Europa (Península Ibérica) datam de 1.094 (em Xativa) e 1.238 (em Capellades).

2. EVOLUÇÃO DA TÉCNICA DE PRODUÇÃO DE PASTA DE CELULOSE

A medida que grandes centros urbanos foram se formando em todo o mundo, foram evoluindo também as atividades burocráticas, comerciais, industriais, culturais, religiosas, etc., de suas populações.
Isto ocasionou um lento e gradual aumento da demanda de papel e, consequentemente, de trapos, única matéria-prima utilizada para a produção de papel.
O problema agravou-se mais ainda à medida que as técnicas de escrita e impressão foram sendo mecanizadas (sistema de impressão tipográfica desenvolvido por Gutemberg em 1450). Paralelamente a isso as técnicas de produção de papel foram sofrendo aperfeiçoamentos mecânicos, contribuindo com a redução de custos de produção, tornando o produto final cada vez mais barato e acessível.
Portanto, face às dificuldades crescentes de oferta de trapos para a produção de papel, a humanidade passou a pesquisar fontes alternativas de celulose, afim de suprir a demanda de papel.
Os principais acontecimentos que contribuíram para a evolução tecnológica de produção de celulose e papel foram:

- Holandesa: máquina inventada em 1860 pelos holandeses, aumentou a produção. Era uma máquina destinada a desintegrar trapos, e que chegou até nossos dias, após uma série de modificações, sem todavia alterar a idéia básica de construção.
- Reaumur: devido à extrema falta de matéria-prima, em 1719, sugere o uso de madeira como fonte de matéria-prima. Esta idéia foi reforçada por Schaffer em 1765.
- Koops: por volta de 1800, patenteia processo de produção de polpa de palha e de papel velho (início da indústria de reciclagem de papel usado).
- Cloro: descoberto no final do século XVIII dá início ao estudo de processos de branqueamento.
- Máquina de papel: a produção de papel sofre uma série de aperfeiçoamentos mecânicos a partir de 1821 – desenvolvimento da mesa formadora de papel pelos irmãos Fourdrinier (cujo nome é mantido até hoje nas máquinas de papel).
- Pasta mecânica: é desenvolvida por Keller em 1844, a partir de madeira (ainda um produto fraco e frágil). Em 1850, Heinrich Voeter utilizou uma mistura de 25% de pasta mecânica e 75% de pasta de trapos.
- Polpa sulfito: em 1857, nos EUA, Benjamim Tilgmann desenvolveu o processo de polpeamento de madeiras com sulfito, tornando a produção de papel independente de trapos.
- Polpa sulfato (Kraft): em 1884, na Alemanha, Dahl desenvolveu o processo de polpeamento de madeiras com soda e sulfeto de sódio.

3. ESPÉCIES VEGETAIS UTILIZADAS NA PRODUÇÃO DE PASTA CELULÓSICA

As matérias-primas vegetais utilizadas para a produção de pasta celulósica são bastante variadas, tais como (no Brasil):
- Plantas anuais e resíduos agrícolas: babaçu, bagaço de cana de açúcar, bambu, linter de algodão, estopa de linho e sisal.
- Madeiras: eucalipto, pinus, araucária, acácia e gmelina.

De todas as espécies vegetais, a maior fonte de matéria-prima são as fibras de madeiras provenientes de árvores ( 95% no Brasil), que são classificadas em dois tipos principais:
- Gymnospermas ou coníferas (madeiras macias/ “soft woods”) – exemplos: pinus e araucária.
- Angiospermas ou folhosas (madeiras duras/ “hard woods”) – exemplos: eucalipto, gmelina, acácia, bétula, etc.
As espécies de madeiras utilizadas no Brasil são:




FIBRAS CURTAS Eucalyptus Saligna
Originárias da Austrália e
Tasmânia
Eucalyptus Alba
Eucalyptus Teriticornis
Gmelina Arbórea Originária da Ásia
Acácia Mearnsii Originária da África do Sul
Bracatinga (Mimosa Scabrella) Espécie nativa


FIBRAS LONGAS Pinus Elliottii Originárias dos EUA e América Central (algumas originalmente provieram da Europa)
Pinus Taeda
Pinus Caribaea
Pinus Patula
Araucária Augustifolia Espécie nativa


Devido às condições climáticas favoráveis (clima tropical e semitropical), a produtividade das florestas brasileiras é bastante alta, a qual associada a desenvolvimentos biotecnológicos, atinge os maiores níveis mundiais.
Exemplos:
- Eucalipto: em algumas regiões a produtividade ultrapassa 75 m3/ha/ano;
- Pinus:  25 m3/ha/ano.

Na Escandinávia a produtividade é da ordem de 5 a 7 m3/ha/ano, enquanto que nos EUA é de 5 a 15 m3/ha/ano. Isto significa que a idade de corte entre espécies similares de árvores dá-se numa relação de aproximadamente 8/30 anos, entre Brasil e Escandinávia.

4. ESTUDO DA MADEIRA

4.1 - Composição do tronco

Conforme a Figura 1, no corte transversal de um tronco de árvore distingue-se:

- CASCA: tem a função de proteção mecânica e evitar uma dessecação demasiada do caule.
- FLOEMA: tem a função de conduzir a seiva com nutrientes.
- CÂMBIO: regula o crescimento do vegetal em espessura (desenvolve simultaneamente o floema e o xilema (*) ).
- ALBURNO: tem a função de condutor de água (suas células são ativas).
- CERNE: constituído de células inativas do xilema.

(*) Xilema: constitui o alburno (com células ativas) e o cerne (com células inativas).
Figura 1 – Seção de um tronco
4.2 - Composição química da madeira
As madeiras utilizadas na indústria de celulose possuem a seguinte composição média (Figura 3):
Celulose -  50%
Lignina – 15 a 35 %
Hemicelulose -  20%
Extrativos – 3 a 10%
Compostos minerais -  0,5%
Figura 3 – Composição química das madeiras.
Exemplos:
Bétula (folhosa) Pinho (conífera)
Celulose (%)
Lignina (%)
Hemicelulose (%)
Extrativos (%)
Compostos minerais (%) 41
20
35
4
0,5 39
27
30
4
0,5

a) Celulose
É um polissacarídeo linear, com um único tipo de unidade de açúcar (D-glicose). Seu peso molecular pode variar de 162.000 a 2.400.000.

b) Hemicelulose
Também são polissacarídeos, diferindo no entanto da celulose por conterem vários tipos de unidades de açúcar (D-xilose, D-manose, D-glicose, L-arabinose, etc.). São polímeros ramificados (amorfos) e de cadeias mais curtas.

c) Lignina
São polímeros amorfos, de composição complexa não totalmente caracterizada. Sua finalidade é conferir firmeza à estrutura (Figuras 4a e 4b). É o ligante que mantém as fibras unidas na estrutura da madeira. É resistente à hidrólise ácida e possui alta reatividade com agentes oxidantes.

Figura 4b – Modelo de lignina de coníferas

d) Extrativos
Ácidos livres: ácido acético, ácido fórmico.
- Ácidos voláteis
Ésteres

- Óleos voláteis (essenciais): hidrocarbonetos, álcoois, cetonas, lactonas, terpenos, terebintina e óleo de pinho (em coníferas).

- Ácidos resinosos: ácidos abiético e pimáricos.

- Ácidos graxos: ácidos oleico, linoleico, palmítico, esteárico, etc.
- Esteróides
- Taninos

d) Compostos inorgânicos ( 1%)
São constituídos principalmente de sulfatos, fosfatos, oxalatos, carbonatos e silicatos de Ca, K e Mg.

4.3 - Fatores que influem na análise da madeira

1. Espécie de madeira (+ importante);
2. Comportamento do crescimento (em regiões deformadas do tronco, a constituição da madeira é diferenciada);
3. Fatores hereditários da árvore;
4. Ponto de tomada da amostra
Exemplo: cerne ou camada externa, lenho juvenil ou adulto, idade, altura no tronco (na parte inferior o lenho é mais comprimido), tronco ou ramos, etc.
5. Condições e história do armazenamento da madeira antes da sua análise;
6. Método de preparação da amostra.

4.4 - Tipos de fibras

As moléculas de celulose que constituem as fibras vegetais estão agrupadas na forma de fibrilas, formando as microfibrilas e as macrofibrilas, de acordo com as Figuras 5 e 6, sendo que suas dimensões variam conforme o espécime vegetal analisado, ou seja:

Comprimento:  3 a 5 mm
Celulose de coníferas Diâmetro: 20 a 50 m
Espessura da parede primária: 3 a 5 m
- São fibras longas – tem maior valor de mercado e são mais escassas;
- Conferem maior resistência mecânica – são próprias para papeis de embalagens;
- Menor rendimento ( 48%).

Comprimento:  0,8 a 1,5 mm
Celulose de folhosas Diâmetro: 20 a 50 m
Espessura da parede primária: 3 a 5 m
- São fibras curtas;
- Maior rendimento ( 50%);
- Mais macias;
- Maior opacidade (filme mais fechado);
- Menor resistência mecânica – são próprias para papeis de impressão e escrita.
Figura 5 – Formação da fibra de celulose

Figura 6 – Esquema das paredes celulares de uma fibra

4.5 – Processo de refino das fibras de celulose As fibrilas que constituem as células (fibras) são compostas de cristalitos de celulose, e quando as fibras são imersas em água, uma quantidade de água é absorvida por todas as superfícies cristalinas expostas, provocando o seu inchamento e diminuição da atração entre as fibrilas. A ação mecânica de cizalhamento das fibras através de equipamentos denominados de refinadores, aceleram este inchamento, deixando expostas as superfícies anteriormente situadas no interior das fibras, ocasionando desta forma um aumento da superfície externa. O aumento da superfície exposta promove um maior número de contatos e ligações entre as fibras, resultando com isso um papel mais resistente. Com isso, a operação de refino das fibras de celulose, que é um processo bastante complexo, é de fundamental importância na fabricação de papel. A Figura 7 mostra alguns efeitos ocasionados sobre as fibras na operação de refino.
Figura 7 – Efeitos da refinação sobre as fibras

5. MATÉRIAS-PRIMAS DE ORIGEM NÃO-MADEIRA
Exemplos:
a) Celulose de fibras têxteis (linter de algodão, linho e sisal)
- São fibras extra-longas e extra-largas;
- São próprias para papeis especiais (papel moeda, filtros, etc.).

b) Celulose de palhas de cereais
- São fibras curtas e grossas – conferem maior fechamento da folha de papel;
- Conferem maior opacidade e lisura ao papel;
- Confere menor porosidade (fabricação de papel vegetal ou manteiga).

c) Celulose de bambu
Bambu é um termo genérico de certos vegetais classificados pela botânica como gramíneas e conhecido no Brasil como “taquara”. Suas fibras são de médio comprimento (predominância entre 2,2 e 2,6 mm) e largura média de 14 m.

6. PROCESSOS DE POLPEAMENTO
São vários os processos utilizados para produção de polpas de celulose, dentre eles:

Processo soda
Processos alcalinos Processo Kraft
Processo sulfito alcalino
- Processos químicos Processo sulfito neutro

Processos ácidos: Processo sulfito ácido

Processo mecânico
- Processos de alto rendimento Processo termomecânico
Processo químico-mecânico
Processo químico-termomecânico

- Processos de rendimento variável: processos semi-químicos

6.1 - Preparação da madeira para o polpeamento

Antes de comentarmos os principais processos de polpeamento utilizados industrialmente, vamos analisar as etapas de beneficiamento que previamente deve passar a madeira.

6.1.1 - Descascamento

A madeira extraída da floresta sob a forma de toras, antes de ser utilizada na produção de celulose deverá ser descascada, devido a:

1. A casca contém pouca quantidade de fibras;
2. Causaria maior consumo de reagentes químicos nas etapas de polpeamento químico e de branqueamento;
3. Ocuparia espaço útil nos digestores (diminuindo a produtividade);
4. Dificultaria a lavagem e depuração da polpa;
5. Diminuiria as propriedades físicas do produto final;
6. Prejudicaria o aspecto visual da pasta (aumento de sujeira).
Existem vários modelos de equipamentos utilizados para o descascamento da madeira na forma de toras, tais como:
- Descascador de tambor,
- Descascador de bolsa,
- Descascador de anel,
- Descascador de corte,
- Descascador hidráulico,
- Descascador de faca.

Dentre todos, os mais utilizados industrialmente são os de tambor e de anel.
a) Descascador de tambor

Neste equipamento, de acordo com a Figura 8, a madeira é alimentada continuamente, por meio de uma correia transportadora, em um cilindro rotativo de aço possuindo fendas longitudinais que permitem a saída das cascas. Estes cilindros são inclinados e giram à baixas velocidades, o que ocasiona o impacto das toras entre si e as paredes do tambor (providas de saliências longitudinais).
Estes impactos ocasionam o rompimento das cascas das toras, as quais são desprendidas e arrastadas para fora (pelas fendas) mediante jatos d’água (chuveiros) situados no interior do tambor.
O dimensionamento dos tambores depende de inúmeras variáveis, tais como, taxa de alimentação, comprimento das toras, diâmetro médio das toras, tipo de madeira (tipo de casca), etc. O diâmetro pode variar de 2,5 a 5,5 m e o comprimento de 7,0 a 25,5 m.
Por exemplo, o diâmetro dos tambores é geralmente de 1,6 a 1,8 vezes o comprimento das toras, por isso as toras antes de entrarem no descascador são bitoladas em mesas alinhadoras munidas de serras circulares, de modo a uniformizar seu comprimento. Devido ao custo destes equipamentos, ele é restringido à indústrias de produção contínua e de porte razoável. Além disso, estes equipamentos são montados no perímetro da instalação industrial, onde será acumulada a casca gerada.

b) Descascador de anel

Neste equipamento, de acordo com a Figura 9, a madeira é alimentada axialmente no centro de um anel rotativo, em cuja periferia estão dispostas, equiespaçadamente, facas e raspadeiras. Ambas, em ação conjunta, removem a casca.
Figura 8 – Descascador de tambor

Os descascadores de anel podem ser construídos estacionários ou móveis. Quando móvel, ele é acoplado em tratores ou caminhões, permitindo seu deslocamento e operação na área florestal.
Figura 9 – Descascador de anel
A produtividade destes equipamentos é influenciada por diversos fatores, tais como: diâmetro e uniformidade da tora, espécie de madeira (e da casca), velocidade e tipo de alimentação.

Com relação à casca gerada nos processos de descascamento, se a madeira é descascada na floresta ela servirá como formadora de “húmus” no solo. No entanto, se for descascada na indústria, a casca causará problemas de disposição, uma vez que ela representa um volume de 10 a 20% do volume total da madeira utilizada. Transportar a casca para aterro florestal seria muito dispendioso, face à sua baixa densidade aparente. A alternativa lógica de eliminação das cascas é a sua queima em fornalhas apropriadas para a geração de vapor (fornalha de biomassa), uma vez que o seu poder calorífico é da ordem de 4.000 kcal/kg, base seca.

6.1.2 - Picagem da madeira
Quando se pretende realizar um polpeamento químico de uma madeira, esta deverá ser reduzida a fragmentos (cavacos), de modo a facilitar a penetração do licor de cozimento.
As dimensões dos cavacos deverão obedecer uma distribuição tão estreita quanto possível, de modo a promover um cozimento bastante uniforme e gerar uma polpa bem homogênea, evitando desta forma um supercozimento dos menores e um subcozimento dos maiores (dentro dos limites operacionais fixados).
A melhor distribuição de tamanho recomendada situa-se na faixa de 5/8 a 3/4 polegadas, de modo a serem retidos em uma peneira com furos de 1,58 cm de diâmetro.
Os fatores mais importantes que afetam a qualidade dos cavacos são:

- direção e velocidade da tora que entra no picador;
- ângulo de corte das facas;
- velocidade de corte (alta velocidade gera alta produção e grande quantidade de finos);
- troca constante das facas (sempre afiadas).

Antes da alimentação no picador, as toras devem ser lavadas afim de retirar areia ou terra nelas contidas, visando diminuir o desgaste das facas do picador. Além disso, a madeira úmida é mais facilmente cortada, diminuindo desta forma o consumo energético e o risco de quebra das facas. Normalmente a madeira entra no picador logo após sair do descascador (quando for de tambor), vindo portanto lavada e úmida. Quanto aos equipamentos utilizados, existem basicamente dois tipos de picadores:
- de disco com múltiplas facas;
- de tambor.

a) Picador de disco (mais utilizado)

Este equipamento é o mais utilizado industrialmente, o qual, de acordo com as Figuras 10 e 11, consiste de um disco rotativo de aço, munido de facas (lâminas de corte) distribuídas na área de uma de suas faces.

Figura 10 – Picador de disco de múltiplas facas

Figura 11 – Detalhes de um picador de disco

O disco tem um diâmetro que varia de 70 a 450 cm e pode ser equipado com 4, 8, 10, 12 ou mais facas. O disco recebe a madeira através de um bocal que forma um ângulo de 35 a 45o em relação à face de corte. O ajuste das facas permite regular o tamanho dos cavacos, os quais são obtidos pelo impacto da tora com as facas, deixando o picador através de fendas existentes no disco. A velocidade de rotação do disco será regulada em função do diâmetro do disco e do número de facas. Por exemplo, para um disco com 214 cm de diâmetro, com 12 facas, a velocidade recomendada é de 450 rpm.

b) Picador de tambor

Este equipamento, de acordo com a Figura 12, consiste basicamente de um tambor de aço com cerca de 1,8 m de diâmetro e de 1,0 a 2,5 m de comprimento. A madeira é alimentada e prensada contra o tambor, cuja superfície é provida de facas, girando a uma velocidade de 30 rpm. As toras são mantidas deitadas na câmara de alimentação, com orientação paralela ao eixo rotacional do tambor.

Figura 12 – Picador de tambor

6.1.3 - Classificação e estocagem dos cavacos

Os cavacos que saem do picador são estocados no pátio e, posteriormente, passam por um sistema classificatório constituído de peneiras vibratórias.
Os cavacos graúdos retidos na primeira peneira, de malha mais aberta, são desviados para sofrerem nova divisão em um outro picador de menor tamanho, denominado de repicador. Os cavacos que saem do repicador reingressam no sistema classificatório. Os cavacos que passaram através da primeira peneira, caem em outra de malha mais fechada. Aqueles que ficaram retidos nesta última, constituem o material aceito para o processo de polpeamento e, os demais que passaram pela peneira constituem os finos. O material constituído de finos poderá ser polpeado separadamente (produto de mais baixa qualidade) ou então queimado em caldeiras (mais comum).
Quando o processo de cozimento é contínuo, o material aceito é conduzido diretamente ao processo de cozimento por meio de esteiras transportadoras ou transporte pneumático. Quando o processo de cozimento é descontínuo (em bateladas), o cavaco aceito é normalmente estocado no pátio sob a forma de pilhas antes de ser conduzido ao processo.

6.2 - Polpeamento químico

6.2.1- Mecanismo de impregnação

Sabe-se que a finalidade do polpeamento é separar as fibras ou os traqueídeos da organização compacta do sistema madeira. Esta separação é conseguida pela dissolução da lamela média, composta em sua maior parte de lignina e de material péctico, a qual mantém as fibras unidas entre si.
Para produzir pastas uniformes, deverá ser feito um tratamento químico e térmico em todos os pontos do sistema madeira. Isto somente será possível se os reagentes químicos forem transportados para o interior dos cavacos até o local da reação, ou seja, até a lamela média, onde a lignina está altamente concentrada.
O transporte para o interior dos cavacos ocorre segundo dois mecanismos:

1. Penetração do licor na madeira devido a um gradiente de pressão hidrostática;
2. Difusão de íons ou outros solutos através da água sob a influência de um gradiente de concentração.

Convém observar que a estrutura da madeira apresenta variações entre as espécies, dentro da mesma espécie e até na própria árvore. Em geral a madeira apresenta de 50 a 75% de espaços vazios, preenchidos com ar e/ou água. Normalmente, calculando-se com base no peso úmido, os cavacos contém cerca de 25% de umidade no ponto de saturação da fibra e cerca de 67% quando completamente cheios de licor.
Um teor de umidade de 50% indica que os lúmens das fibras estão cheios até a metade, aproximadamente, sendo o restante do espaço ocupado por ar.

6.2.2 - Processos alcalinos

No Brasil, cerca de 81% da produção de polpa química é feita pelo processo kraft, aproximadamente 12% pelo processo soda e os 7% restantes por outros processos.
Os dois principais processos alcalinos na produção de pastas químicas são: processo soda e processo kraft (ou sulfato). Os dois processos são similares, diferindo na aplicação do sulfato de sódio no processo kraft ou sulfato, ao invés de carbonato de sódio no processo soda, para cobrir as perdas do ciclo de recuperação dos reagentes do cozimento.
Durante o ciclo de recuperação do processo kraft, o sulfato de sódio é reduzido a sulfeto de sódio, o qual, juntamente com hidróxido de sódio, constituem os reagentes utilizados no processo kraft. Portanto é errado denominar-se de processo sulfato, pois o mesmo não atua como reagente de polpeamento, sendo o hidróxido de sódio e o sulfeto de sódio os responsáveis.
No processo kraft a presença de sulfetos no álcali acelera a deslignificação, produzindo uma pasta de melhor qualidade e com menor teor de lignina para um determinado rendimento. Em meio alcalino e temperaturas altas, as ligações carbono-oxigênio na lignina podem ser rompidas, formando fragmentos menores, mais solúveis e mais estáveis à recombinação (condensação).
Já ficou provada a combinação do enxofre com a lignina, porém a exata natureza desta reação e a causa do aumento da velocidade de deslignificação ainda não foram completamente esclarecidas. É atribuído aos íons HS- (formados pela reação do Na2S com H2O) no licor kraft uma espécie de ação catalisadora. Em uma seqüência cíclica, que começa com sua adição à molécula de lignina, é seguida pelo rompimento destas ligações pelo álcali, regenerando desta forma os íons HS-, deixando-os novamente disponíveis para novas reações e, produzindo lignina kraft contendo pequenas quantidades de enxofre.
As vantagens do processo kraft sobre os demais são:
- flexibilidade a todas as espécies de madeiras;
- tempos mais curtos de cozimento;
- a pasta pode ser branqueada a altos níveis de alvura (maior custo em relação às pastas sulfito);
- não há problemas com resinas (coníferas);
- produção de pastas de alta resistência;
- produção de subprodutos valiosos (tall-oil e terebintina);
- recuperação relativamente fácil dos reagentes utilizados.

Todavia, o processo kraft também apresenta certas desvantagens, tais como:

- alto custo de investimento na montagem da fábrica;
- problema de mau cheiro dos gases produzidos (H2S e mercaptanos).

Os cavacos de madeira, juntamente com o licor de cozimento (licor branco), sofre um aquecimento, sob pressão, em equipamentos denominados de digestores, cuja operação pode ser descontínua (Figuras 13 e 14) ou contínua (Figura 15). A temperatura aumenta gradualmente durante 50 a 90 minutos até a temperatura atingir cerca de 170 oC, a qual é mantida por um certo tempo até garantir a deslignificação da madeira e liberação das fibras.
No processo descontínuo, após o período de cozimento, uma válvula situada no fundo do digestor é aberta e a pressão empurra os cavacos cozidos para um tanque, onde a força de alívio na descarga (descompressão brusca) faz com que os cavacos desdobrem-se em fibras individuais, constituindo a pasta. Nos gases de alívio encontram-se mercaptanos e H2S, bem como terebintina (no caso de coníferas) e metanol. A terebintina e o metanol podem ser recuperados por condensação.
A pasta sofre uma diluição com licor negro fraco e segue para um sistema de separação de cavacos não cozidos e nós (depuração inicial). A seguir ela vai para um sistema de lavagem em filtros rotativos a vácuo (com dois ou três estágios de lavagem) gerando o licor negro fraco. Após lavada segue para outro sistema de depuração (constituído de peneiras vibratórias ou hidrociclones) e a seguir para um espessador para aumentar sua consistência. A massa espessada, ou segue diretamente para a produção de papel, ou então para processos intermediários de branqueamento.
O licor negro fraco (com 16-18% de teor de sólidos) será convertido em licor negro forte mediante um sistema de concentração de múltiplos estágios, o qual, após atingir uma concentração de 60-65% de teor de sólidos (modernamente concentra-se até 80%), segue para uma fornalha de recuperação onde é queimado. Da queima deste licor negro forte resultam sais fundidos (smelt) que se depositam no fundo da fornalha na forma líquida.
Estes sais, constituídos principalmente de Na2CO3 e Na2S, são conduzidos por escoamento ao interior de tanques contendo licor branco fraco, resultando em uma solução denominada de licor verde, pois possui tonalidade esverdeada devido à presença de sais de ferro.



Figura 13 – Digestor descontínuo com
aquecimento indireto


Figura 14 – Digestor descontínuo com
aquecimento direto


Figura 15 - Fluxograma de um digestor contínuo (Kamyr)

O licor verde é convertido em licor branco mediante a adição de Ca(OH)2, em uma operação denominada de caustificação, segundo a reação:

Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3 + NaOH

A taxa de conversão na caustificação é da ordem de 85-90%, pois a reação é reversível.

Inicialmente o hidróxido de cálcio é obtido pela reação de hidratação (apagamento) do óxido de cálcio, segundo a reação:

CaO + H2O Ca(OH)2

O licor branco usado no processo kraft contém NaOH e Na2S numa proporção típica de 5:2 com um pH de 13,5 a 14. Usualmente as perdas de enxofre e soda no processo são supridas mediante adição de sulfato de sódio à fornalha de recuperação (junto com o licor negro forte), de modo que na zona de redução da fornalha ocorra a seguinte reação:

Na2SO4 + 2C Na2S + 2CO2

Portanto, a unidade de recuperação de uma indústria de celulose com processo kraft consiste de três setores básicos:

1. Fornalha de recuperação - equipamento onde é queimado o licor negro concentrado (60-65% de teor de sólidos), resultando os sais fundidos (Na2CO3 + Na2S) que são dissolvidos em um tanque, originando o licor verde;

2. Setor de caustificação - local onde ocorre a reação da cal apagada [Ca(OH)2] com o licor verde, regenerando o NaOH e precipitando CaCO3, o qual, sob a forma de lama é lavado e concentrado em um filtro rotativo a vácuo, resultando no licor branco fraco e numa lama com aproximadamente 75% de sólidos.

3. Setor de calcinação - o CaCO3 parcialmente seco é calcinado, normalmente em um forno rotativo onde ocorre sua decomposição em CaO e CO2 (entre 950 e 1200 oC). O CaO gerado retorna ao setor de caustificação.

6.2.3 – Definições e cálculo da composição de um licor branco para cozimento kraft

Definições segundo a TAPPI (Technical Association of Pulp and Paper Industry):

- Reagente Total: são todos os sais de sódio presentes no licor;
- Álcali Total: NaOH + Na2CO3 + 1/2Na2SO3 (*)
(*) - a presença de Na2CO3 é devida à caustificação incompleta, enquanto que a do Na2SO3 é devida à redução incompleta do Na2SO4 na fornalha.
- Álcali Ativo: NaOH + Na2S
- Álcali Efetivo: NaOH + 1/2Na2S
- Atividade: é a % obtida pela razão
- Causticidade: é a % obtida pela razão
- Eficiência de caustificação: é a % obtida pela razão
- Sulfidez: é a % obtida pela razão

Observação: todas as quantidades dos produtos estão expressas em Na2O.

Exemplo:

Calcular a composição e a concentração de um licor de cozimento kraft para 1.500 g de cavacos de madeira com 55% de umidade (em peso).
Considerar:
- Alcalinidade ativa: 16% (sobre a madeira seca);
- Sulfidez: 20% (sobre a alcalinidade ativa).

Portanto, deverá ser determinado:
a) Quantidade de NaOH necessária (em base NaOH);
b) Quantidade de Na2S (ou de enxofre) necessária (em base NaOH);
c) Concentração (quantidade de água).

Cálculos

1) Determinação do peso de cavaco seco:
1.500 g de cavacos com 55% de umidade representam:
- 675 g de madeira base seca,
- 825 g de água.

2) Cálculo da alcalinidade ativa (AA) - expressa em Na2O;
Estabelecendo-se em 16%, sobre a madeira seca, a alcalinidade ativa (dados experimentais), temos:
AA = Na2S + NaOH = 0,16 x 675 = 108 g (como Na2O)

3) Cálculo da sulfidez
Estabelecendo-se uma sulfidez de 20% sobre a Alcalinidade Ativa (AA), temos:
Na2S = AA x 0,20 = 108 x 0,20 = 21,6 g (como Na2O)
4) Conversão da base de referência (Na2O NaOH):
a) Quantidade de soda:
AA = Na2S + NaOH  NaOH = AA – Na2S
NaOH = 108 – 21,6 = 86,4 g (como Na2O)
ou: NaOH = 86,4 x
Pois: Na2O + H2O = 2 NaOH
Logo: NaOH = 86,4 x = 111,48 g (como NaOH)

b) Quantidade de sulfeto de sódio:
Na2S = 21,6 x = 21,6 x 78/62 = 27,17 g (como Na2S)

5) Adição de enxofre para gerar sulfidez:

Admitindo-se que, ao invés da adição direta de sulfeto de sódio ao processo, adicione-se enxofre elementar e hidróxido de sódio, de modo que ao reagirem entre si dentro do reator formem sulfeto de sódio na quantidade exigida para o cozimento, segundo a reação:

4 S + 6 NaOH 2 Na2S + Na2S2O3 + 3 H2O
(128) (240) (156)

a) Cálculo da quantidade de enxofre:
Enxofre = 27,17 x 128/156 = 22,29 g

b) Cálculo da quantidade adicional de NaOH:
NaOHadicional = 27,17 x 240/156 = 41,8 g

6) Quantidade de água necessária ao cozimento:

Considerando-se que a concentração do licor de cozimento deve ser da ordem de 50 g/L, referido à AA e expressa em base NaOH, temos:

AA = NaOH + Na2S = 111,48 + 27,17 = 138,65 g
Água necessária = 138,65 x 1.000/50 = 2.773 mL
Descontando-se a umidade do cavaco, teremos:
Quantidade de água a ser adicionada = 2.773 – 825 = 1.948 ml (2,0 L)
7) Resumo:

Para polpear 1.500 g de cavacos com 55% de umidade, pelo processo kraft, precisamos de um licor constituído de:

a) Com adição direta de soda e sulfeto de sódio:
NaOH – 111,48 g
Na2S – 27,17 g
Água – 1.948 g (2,0 litros)

b) Com adição de soda e enxofre (com formação de sulfeto in situ):
NaOH – 153,28 g
Enxofre – 22,29 g
Água -  2,0 litros (ignorando-se a pequena quantidade de água formada na reação)

6.2.4 - Fator H

Este parâmetro, estabelecido por Vroom e denominado de Fator H, é uma função do tempo e da temperatura utilizada no cozimento ótimo de determinada madeira pelo processo kraft, ou seja:
H = f (t,T)

A sua determinação está baseada na equação de Arrhenius:

ln K = B – A/T
onde:
T = temperatura absoluta,
K = velocidade relativa da reação,
B, A = constantes para uma determinada reação.

Segundo Naass: A = 16.113
Fixando-se arbitrariamente K = 1 a 100 oC, tem-se:
0 = B – 16113/373 (pois ln 1 = 0)
logo: B = 43,2

Portanto, a expressão de Arrhenius fica na forma:

K =

Logo, conhecendo-se a curva de variação da temperatura em função do tempo de um cozimento e, empregando-se os valores das velocidades relativas (Ki) determinados pela expressão acima ou através de valores tabelados (Tabela 1) pode ser traçada a curva da variação da velocidade em função do tempo (em horas) para este cozimento, de acordo com a Figura 16. O cálculo da área sob esta curva resulta no Fator H, o qual pode ser determinado mediante integração gráfica (regra de Simpson).

Método simplificado: H = =

Para uma ótima deslignificação:
- madeiras de eucalipto: H  700
- madeiras de coníferas: H = 1.500 a 2.000


Figura 16 – Variação da temperatura e velocidade relativa
de reação em função do tempo de cozimento







Tabela 1 – Variação da velocidade relativa com a temperatura


Exemplo de cálculo do Fator H e do tempo ótimo de cozimento (método simplificado)

Neste exemplo (Tabela 2) verifica-se a variação do tempo necessário de cozimento de determinada madeira para atingir o mesmo valor do Fator H, quando ocorre variação da temperatura de cozimento.

Tabela 2 – Cálculo do Fator H e do tempo total de cozimento


Deve ser observado que é possível alcançar maior precisão no resultado se as temperaturas forem tomadas em intervalos menores de tempo de cozimento na fase de elevação da temperatura.
Normalmente, na produção industrial, as condições de aquecimento do equipamento são conhecidas e controladas automaticamente (tanto elevação como manutenção da temperatura). Portanto, neste caso, basta determinar-se previamente em laboratório qual o Fator H correspondente a um bom cozimento e após fixar-se o tempo total da operação de cozimento (desde o início).

6.2.5 - Processo sulfito

Este método, desenvolvido em 1867 pelo químico americano Benjamim Tilghmann, dominou absoluto por cerca de 100 anos o processo produtivo de pastas químicas de celulose de madeiras. O processo sulfito base cálcio foi o método dominante e, devido aos preços extremamente baixos do calcário e do enxofre (muito abundantes) não havia motivos econômicos para recuperação destes reagentes químicos do licor residual do cozimento. Consequentemente, isto vinha ocasionando um enorme impacto ambiental.
Em 1955 começaram a aparecer alguns resultados de pesquisas (notadamente nos países escandinavos) visando substituir o cálcio por outras bases (Na, NH4 e Mg), de modo a possibilitar a recuperação simultânea de energia e reagentes químicos dos processos. Isto porque o produto resultante da queima do licor residual, base cálcio, é o CaSO4, que é impróprio para conversão em sulfito de cálcio.
Por volta de 1960, iniciou-se a imposição de proteção do meio ambiente, obrigando as industrias a queimarem ou então tratarem seus efluentes, sob pena de terem de parar sua produção. Isto ocasionou o fechamento de muitas unidades pequenas, face ao alto investimento necessário para resolver o problema. Desde então, toda a expansão da capacidade de produção de pastas químicas voltou-se ao processo kraft, apesar deste necessitar de um sistema complexo de recuperação dos produtos químicos envolvidos no processo.
Todavia, modernamente, estão se desenvolvendo processos semi-químicos de polpeamento (pastas de alto rendimento) que envolvem o uso de sulfito, tais como: quimomecânico e quimotermomecânico. Isto se deve ao fato de que, sendo o processo sulfito bastante versátil, pode propiciar rendimentos de polpeamento que variam de 35 a 90%, dependendo da concentração do licor de cozimento e das condições operacionais. As pastas de alto rendimento, como será visto adiante, substituem as pastas químicas com vantagens econômicas em inúmeras aplicações.
O processo de produção de polpa sulfito começa com a preparação do licor de cozimento, denominado de “ácido”.
Inicialmente é feita a queima de enxofre (ou pirita) em queimadores e fornos apropriados, em condições tais que se obtém o SO2 da forma mais econômica possível.

S + O2 SO2

A quantidade de ar utilizada, bem como o rápido resfriamento do SO2 gerado, devem ser bem controlados, afim de evitar a formação de SO3, o que provocaria maior corrosão do equipamento, além de comprometer a qualidade do ácido (licor) devido à formação de sulfato.

SO2 + 1/2 O2  SO3

A preparação do licor de cozimento consiste em fazer reagir o SO2 (resfriado à cerca de 40 oC) em contracorrente com soluções ou suspensões de NaOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2 ou NH4OH, em uma torre de absorção. A solução aquosa contém de 4 a 8% de SO2 livre e de 2 a 3% de SO2 combinado. A quantidade de SO2 livre na solução final estabelece o seu pH, pois um excesso de SO2 conduz a um licor neutro ou ácido, com formação de bissulfito [ex. NaHSO3 ou Ca(HSO3)2 ].
A maior vantagem dos processos sulfito ácido e neutro, está no fato de que a pasta que sai do digestor tem alvura entre 50 e 60%, podendo ser utilizada na fabricação de vários tipos de papeis, mesmo na forma não branqueada. No entanto, as desvantagens em relação ao processo kraft são várias, dentre elas:
- sistema de recuperação dos reagentes (ou tratamento dos efluentes) bastante onerosa e complexa;
- alto custo dos equipamentos envolvidos e de manutenção (corrosão).

6.2.6 - Processos de alto rendimento
Face à demanda crescente de celulose (crescimento médio de 3% ao ano), à estratificação da maioria das reservas florestais no mundo e o aumento gradual do custo da energia, despertou um interesse acentuado nos países produtores de celulose por processos de polpeamento de alto rendimento, ou seja, aqueles que apresentam rendimentos superiores a 60% na transformação da madeira em pasta.
Estas pastas, que apresentam constituintes não celulósicos da madeira (com teores variáveis) são aplicadas na produção de determinados papéis, cartões ou papelões, cuja resistência às condições ambientais e demais propriedades físicas e mecânicas não sejam muito exigentes, comparativamente aos produtos feitos com pastas químicas. Isto vem de encontro a uma relação custo/benefício bastante favorável, uma vez que as pastas de alto rendimento tem um custo produtivo bem inferior às pastas químicas.
Exemplificando, podemos considerar papéis absorventes, do tipo higiênico (tissues). Estes papéis, desde que tenham cumprido sua finalidade de uso, são jogados fora ou destruídos. Portanto tem vida curta e não são recicláveis e, além disso, um número reduzido de especificações. Isso justifica sua produção com pastas de menor custo.

6.2.6.1 - Tipos de processos de alto rendimento.
Os principais tipos de pastas de alto rendimento produzidas comercialmente, são:
1) Pasta mecânica de mó (Stone groundwood pulp – SGWP):
É obtida por desfibramento de madeira roliça em mó, à pressão atmosférica. Seu rendimento é da ordem de 95-97%.

2) Pasta mecânica de mó pressurizada (Pressurized stone groundwood – PSGWP):
É obtida por desfibramento de madeira roliça em mó, sob pressão (equipamento fechado e pressurizado). Seu rendimento é superior a 90%.

3) Pasta mecânica de desfibrador despressurizado (Refiner mechanical pulp – RMP):
É obtida por desfibramento de madeira ou de seus resíduos sob a forma de cavacos ou serragem, em desfibrador de disco sob pressão atmosférica. Rendimento em torno de 95%.

4) Pasta termomecânica (Thermomecanical pulp – TMP):
Desfibramento em desfibrador de disco, sob pressão, de cavacos, serragem de madeira ou então de resíduos agrícolas (palhas de cereais), previamente aquecidos com vapor saturado. Rendimento da ordem de 92-94%.

5) Pasta quimomecânica de mó (Chemimechanical pulp – CMP):
Desfibramento em mó, sob pressão atmosférica, de madeira roliça, prévia e levemente tratada com reagentes químicos. Rendimento em torno de 90%.

6) Pasta quimomecânica de desfibrador de disco (Chemimecanical pulp – CMP):
Desfibramento em desfibrador de disco, sob pressão atmosférica, de cavacos, serragem de madeira ou então de resíduos agrícolas (palhas de cereais), prévia e levemente tratados com reagentes químicos. Rendimento em torno de 90%.

7) Pasta quimo-termomecânica (Chemi-thermomechanical pulp – CTMP):
Desfibramento em desfibrador de disco, sob pressão, de cavacos, serragem de madeira ou resíduos agrícolas, prévia e levemente tratados com reagentes químicos. Rendimento em torno de 90%.

8) Pasta mecano-química:
Pastas mecânicas, obtidas por qualquer processo e que sofrem um tratamento químico posterior ao desfibramento. Processo ainda em estudos.
9) Pasta semiquímica com soda a frio (Cold soda pulp ou chemimechanical pulp):
Desfibramento com desfibrador de disco, sob pressão atmosférica, de cavacos tratados com solução de hidróxido de sódio. Cozimento sob condições mais suaves e tempos mais curtos em relação aos processos químicos convencionais. A concentração dos reagentes também é menor. O rendimento pode variar de 80 a 90%.

10) Pasta semiquímica ao sulfito neutro (Neutral sulfite semichemical pulp – NSSC):
Os cavacos são aquecidos com vapor e a seguir impregnados com solução de sulfito e carbonato de sódio com um pH entre 8 e 9. Posteriormente são cozidos com vapor em temperaturas entre 160 e 180 oC por 15 a 60 minutos. O rendimento pode variar de 75 a 85%.

11) Pasta semimecânica com soda à quente (Hot soda semichemical pulp):
Este processo é mais utilizado para resíduos agrícolas, os quais são inicialmente aquecidos com vapor à pressão atmosférica, impregnados com solução de hidróxido de sódio a 8-10% e após cozidos com vapor à temperaturas de 160 a 180 oC por 15 minutos ou mais.

6.2.6.2 - Produção de pasta mecânica de mó

O processo inicia com o recebimento da madeira, a qual será descascada e cortada em pequenas toras de dimensões apropriadas que seguem para o desfibramento.
O desfibramento da madeira, feito no desfibrador de mó (ou rebolo), é efetuado pressionando-se a tora transversalmente contra a superfície da mó em rotação. Durante a operação, chuveiros aspergem água quente sobre a superfície da mó, estando sua parte inferior parcialmente submersa na suspensão de fibras.
A suspensão de fibras (com consistência entre 1 e 3%) é depurada em peneiras vibratórias, primeiro em uma peneira para remoção de material grosseiro e após, em outra peneira, para a remoção dos finos. O rejeito destas peneiras é constituído de lascas de madeiras (final das toras), feixes de fibras e palitos e normalmente é jogado fora ou queimado, podendo, todavia, serem desfibrados em desfibradores de disco e reincorporados à massa da pasta depurada. Esta pasta passa ainda por depuradores centrífugos (hidrociclones) afim de eliminar sujeiras e rejeitos residuais. A seguir a pasta passa por equipamentos engrossadores, com a finalidade de aumentar sua consistência e, depois, segue para os diferentes pontos do processo (prensa desaguadora, secagem, enfardamento, etc.).
O equipamento mais importante do processo é o desfibrador de mó, de acordo com a Figura 17. Sua alimentação pode ser manual ou automática. As toras são colocadas no armazém (magazine) do equipamento e um pistão hidráulico pressiona-as sobre a superfície da mó. A mó é acionada por um motor síncrono ou por turbina hidráulica. A pressão exercida pela madeira sobre a mó (pressão específica) é controlada automaticamente, e depende das propriedades finais da pasta, geometria e velocidade de rotação, características da grana e sulcos da pedra.
Conforme pode ser visto na Figura 18, a mó é constantemente molhada, por meio de chuveiros, com água branca quente (água branca é aquela que sai dos engrossadores ou então das máquinas de papel resultante do desaguamento da polpa). A função desta água é resfriar a superfície da pedra e mantê-la limpa.
A velocidade periférica da pedra está na faixa de 18 a 25 m/s (pode chegar a 30 m/s), cuja rotação varia de 200 a 250 rpm. Normalmente a pedra fica assentada sobre uma cuba de concreto que recebe a massa de fibras separadas da madeira junto com a água dos chuveiros, formando uma suspensão (pasta de madeira). Sua consistência varia de 1 a 6%, dependendo da produção de fibras e da vazão da água dos chuveiros. Na cuba a pasta é mantida em determinado nível, de modo a submergir parcialmente a mó, o qual é controlado por uma comporta regulável. Sua finalidade principal é resfriar a pedra.
Depois de um certo período de trabalho, a mó necessita ter sua superfície escariada (sulcada). Para isso é usada uma ferramenta especial chamada de carretilha, que pode ser vista na Figura 19, a qual consiste em um cilindro de aço revestido com material de alta dureza (vídia, por exemplo) formando ranhuras retas ou helicoidais quando pressionada contra a pedra por meio de um torno, de acordo com a Figura 20.


Figura 17 – Esquema de um desfibrador Figura 18 – Posição dos chuveiros sobre a mó
de mó
Mediante uma rotação controlada da pedra e um avanço também controlado do torno, acasiona a impressão na superfície da pedra, conforme a Figura 21.



Figura19 – Tipos de carretilhas Figura 20 – Torno de afiação da mó


Figura 21 – Sulcamento da superfície da mó

O intervalo de tempo de afiação da pedra depende de várias condições:
- Tipo da pedra: se artificial (carbeto de silício) ou natural (granito);
- Tipo de madeira desfibrada;
- Condições operacionais: eficiência de resfriamento, velocidade de operação, pressão específica exercida pela madeira sobre a pedra, etc.
No processo de desfibramento da madeira com mó, a madeira é submetida não só aos atritos combinados de rolamento e de fricção, ocasionados pelo roçamento entre esta e as pontas da superfície da pedra, conforme a Figura 22, mas também aos ciclos de compressão e descompressão.
Como pode ser visto na Figura 23, estes ciclos ocorrem devido à passagem alternada de pontas e cavidades da superfície da pedra sobre determinado ponto da madeira. A energia cedida
pelo processo à madeira ocasiona elevação da temperatura em sua superfície amolecendo a lignina, facilitando o processo de desfibramento.
A energia absorvida pela madeira é transferida em cerca de 50% para a pedra (50%) e o restante para a pasta que está sendo produzida. A transferência de calor à pedra se dá através do filme líquido presente na zona de desfibramento. Por isso é muito importante a qualidade e a quantidade da água utilizada no resfriamento.
Figura 22 – Pontos de atrito da mó Figura 23 – Pulsos de compressão e sobre a madeira descompressão sobre a madeira

Existem vários modelos comerciais de desfibradores de mó, sendo que a madeira a ser desfibrada na mó também pode ser alimentada por 2 ou 3 pontos, conhecidos como bolsas ou magazines, conforme pode ser visto nas Figuras 24, 25 e 26.

Figura 24 – Desfibrador com duas Figura 25 – Desfibrador com três bolsas
bolsas (Voith)

Figura 26 – Desfibrador com alimentador gigante
A pasta mecânica de mó é utilizada em inúmeros tipos de papéis e papelões, tanto isolada como combinada com outros tipos de pastas. O maior consumidor de pasta mecânica é o papel de imprensa, cuja composição média é:

- pasta mecânica de mó..........................71 a 82%
- pasta química.......................................18 a 25%
- cargas e aditivos....................................0 a 4%

Outros usos para pasta mecânica:

- papéis higiênicos (toilet), toalhas e lenços (tissues) e embrulho;
- papéis e papelões para a construção civil: construção, isolamento de fios, papel de parede e papelão prensado para isolamento acústico e térmico;
- papéis para embalagens: sacos, papelão ondulado e cartões flexíveis;
- papéis de impressão (revestidos): livros e revistas.

7. BRANQUEAMENTO DE PASTAS DE CELULOSE

7.1 - Generalidades
O polpeamento químico promove uma deslignificação da madeira, mas, como já comentado anteriormente, devido às condições severas a que a madeira é exposta, pode ocorrer também degradação da celulose e hemicelulose. No intuito de protegê-las, o processo nunca deve ser conduzido até o ponto de remoção total da lignina. Neste caso, resta na polpa final um pequeno percentual de lignina residual, a qual, quando necessário, será removida por processos de branqueamento, que não são tão agressivos.
Portanto, a cor das pastas de celulose é devida principalmente aos derivados de lignina que foram formados durante o polpeamento e nela permaneceram. A intensidade da cor também pode aumentar posteriormente mediante reações de degradação com o oxigênio do ar e também devido à radiação ultravioleta da luz solar. Também contribuem para a coloração, a presença de íons metálicos, resinas ou outras impurezas. A coloração, de acordo com o processo de produção, varia desde marrom escuro (processo kraft) até amarelo claro (processos de alto rendimento).
Seja qual for a finalidade do papel produzido, a alvura representa um fator importante em
sua comercialização, já que, além do consumidor preferir um produto mais branco ou mais claro,
permite impressões mais definidas quando necessárias.
Os reagentes utilizados no branqueamento de pastas químicas são, em sua maioria, compostos oxidantes, os quais conferem à pasta alvura mais estável. Também há processos que utilizam compostos químicos redutores, apenas alterando quimicamente os compostos coloridos (cromóforos) da pasta, não afetando o rendimento e modificando seu aspecto visual. Estes são empregados principalmente em pastas de alto rendimento, uma vez que o teor de lignina sendo elevado, não seria incoerente sua remoção mediante agentes de branqueamento.
Para a produção de papel de qualidade superior e alvura elevada, torna-se necessário a remoção da lignina e de outras impurezas das polpas químicas. Neste caso o branqueamento torna-se um processo de purificação, afetando mais diretamente outras propriedades da pasta (viscosidade, teor de hemicelulose e propriedades físicas e mecânicas).
No caso de pastas químicas e semiquímicas (rendimento menor do que 60%), o teor de lignina residual na pasta pode ser estimado mediante a determinação do Número Kappa, o qual permite uma avaliação do grau de deslignificação atingido pelo processo e posterior facilidade (ou dificuldade) de beneficiamento da pasta obtida. Este ensaio consiste na determinação da quantidade de permanganato de potássio gasto para remover a lignina residual de uma determinada amostra de celulose, segundo método padronizado, a qual, mediante correções estabelecidas pelo método, resultará no Número Kappa (vide anexo).
A estabilidade da alvura é outra característica importante, pois com o tempo a cor pode sofrer alterações, tornando o material amarelado ou escurecido. A reversão é acelerada pela luz, calor e umidade elevada, dependendo ainda do tipo de pasta e do processo de branqueamento utilizado. A alvura será menos estável quando for empregado um agente redutor no processo de branqueamento, pois a longo prazo o oxigênio do ar oxida novamente as formas reduzidas dos compostos coloridos derivados da lignina.

7.2 - Principais agentes de branqueamento

Os reagentes utilizados enquadram-se em dois tipos:

Bissulfito de sódio (NaHSO3)
Ditionitos de zinco e sódio (ZnS2O4 e Na2S2O4) –(antigamente
- Reagentes redutores conhecidos por hidrossulfitos)
Borohidreto de sódio (NaBH4) – (também conhecido por tetrahidroborato de sódio)

Peróxido de hidrogênio (H2O2)
Cloro
- Reagentes oxidantes Dióxido de cloro (ClO2)
Hipoclorito de sódio (NaClO)
Oxigênio
Ozônio (O3)

Os tipos mais utilizados para pastas químicas são os oxidantes, face aos custos e estabilidade da alvura.
Considerando-se que o objetivo do branqueamento das pastas é a obtenção do grau de alvura desejado e estável, com um custo mínimo de reagentes e equipamentos, sem prejuízo das características físico-mecânicas do produto, este objetivo será mais facilmente atingido se for utilizada uma combinação de vários reagentes em vários estágios, alternando-se, por exemplo, estágios de oxidação com estágios de lavagens simples ou alcalinas.
Os reagentes utilizados nos processos de branqueamento são representados por símbolos, de modo que um processo combinado pode ser representado por uma sigla.
Exemplos:
Cloro – C (cloração),
NaOH – E (extração alcalina), E0 (extração alcalina com oxigênio),
NaClO – H (hipocloração),
ClO2 – D (dioxidação),
H2O2 – P (peroxidação),
O2 – O (oxigênio),
O3 – Z (ozonização),

Portanto, a sigla CEHD, representa um processo combinado de: cloração – extração alcalina – hipocloração – dioxidação, com lavagem da pasta entre os estágios. Quando houver uma barra entre dois estágios de uma sigla, significa que não há lavagem entre estes dois estágios. Por exemplo (o mesmo): CEH/D. Neste caso não há lavagem da pasta entre os estágios de hipocloração e dioxidação.
Há muito tempo que se sabe que os processos de branqueamento com cloro geram produtos muito tóxicos nos efluentes (principalmente clorofenóis) e, mediante estudos realizados a cerca de 15 anos atrás, constatou-se a presença de dioxinas nestes efluentes.
A presença destas dioxinas, extremamente tóxicas, nos efluentes torna difícil ou impossível um tratamento eficaz com técnicas convencionais. Isto tem gerado uma polêmica internacional, ocasionando a proibição de alguns países em importar ou comercializar celulose branqueada com cloro. Como conseqüência, os países produtores e exportadores de celulose (inclusive o Brasil) estão modificando seus processos de branqueamento, eliminando gradualmente o uso de cloro elementar e seus derivados, buscando alternativas mediante o uso de oxigênio, peróxido de hidrogênio e ozônio.

Com isso, as polpas produzidas estão sendo classificadas como ECF (Elementary Chlorine Free) ou TCF (Total Chlorine Free). Todavia, existem muitas controvérsias técnicas, exigindo estudos mais profundos destes processos, pois ainda são considerados não tão eficazes quanto àqueles que empregam cloro ou seus derivados, inclusive prejudicando as qualidades finais da polpa.