Aplicação de ETE / ETA: Atuadores Falha Segura e PST ......- F02 BIFFI ETE Produtos / Soluções • Atuadores Pneumaticos tem alta manutenção (experiências anteriores) • Regulamentação

Aplicação de ETE / ETA: Atuadores Falha Segura e PST “inteligentes” na Prevenção de Contaminação de

Dejetos ou Bactérias no Tratamento de Esgoto e Água

Frederico Cunha, Ladder – Grupo Edge, Responsável e Especialista de Produtos BIFFI e WESTLOCK

[email protected]

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De quais perdas de ETA / ETE estamos falando?

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PARCELAS DAS PERDAS DE ÁGUA (REAIS E APARENTES) EM RELAÇÃO AO VOLUME QUE ENTRA NO SISTEMA

Atuadores Falha Segura e PST "inteligentes” na Prevenção de Contaminação de Dejetos ou

Bactérias no Tratamento de Esgoto e Água

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CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DE PERDAS REAIS E PERDAS APARENTES



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Controle de perdas hídricas:

Conforme o PNCDA (PROGRAMA NACIONAL DE COMBATE AO DESPERDICIO DE ÁGUA), o controle é feito por meio de das seguintes atividades:

a) Gerenciamento da Pressão das Zonas Pitométricas.b) Controle ativo dos vazamentos.c) Velocidade e qualidade dos reparos.d) Gerenciamento da infraestrutura.

Atuadores e

PST

inteligentes



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• Atuadores elétricos são dispositivos movidos por energia elétrica que são montados em válvulas, para proporcionar facilidade, segurança e comodidade na sua operação.

Afinal o que é um atuador elétrico de válvula?



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Para que serve PST?

O grande fator: “A lei de murphy”!

“Se algo puder dar errado, dará!”

Qualquer processo tem suas funções específicas, mas...

...devido a “Lei de Murphy”, temos que incluir funções

adicionais, para reduzir o risco de que ocorra alguma falha

no sistema que possa danificar ou destruir equipamentos,

ou ainda, ferir/matar pessoas

Mr. Joseph Murphy

Devemos diminuir a probabilidade de falhas (PFD) dos elementos finais !



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• PST é a sigla em inglês para dispositivos que executam testes de movimentação parcial.

• São dispositivos que, automaticamente, executam movimentos parciais em válvulas para verificar se estas estão funcionando corretamente.

E que é um PST (PARTIAL STROKE TEST)?



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• Possuem uma “inteligência” incorporada, ou seja, são capazes de tomar certas decisões e agir quando necessário.

• Podem registrar as informações e por si só, gerar gráficos, emitirem relatórios, informar alarmes, entre outras coisas.

• Podem executar automaticamente testes para prevenir falhas, sem interferência humana.

Mas porquê “ inteligente ”?



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Sem uma Válvula, um atuador não tem proposito !

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Tipos de Válvulas: LINEARES

Multi-voltas – Valvulas Guilhotina, Gaveta, Globo

Multi-voltas

Descreve uma válvula que requer várias voltas do eixo de saída do actuador para levantar e

baixar a porta / globo usando uma porção roscada da haste.

IMPULSO é a força linear requerida

para mover um dispositivo. Ela é

medida diretamente em unidades de

força, como Newton ou quilograma-

força (Kgf)



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Exemplos de atuadores elétricos em VálvulasLineares



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Volta parcial ou ¼ volta

Descrevem um equipamento que necessita de menos do que uma volta do eixo de

saída do atuador para movê-lo através de seu curso total.

TORQUE

•É a força de torção ou rotação necessária para girar um

dispositivo.

•Ele é medido em Força x Distância.

•As unidades estão em libras-polegada, libras-pé ou

Newton-metros (N.m).

Tipos de Válvula: ROTATIVA

Borboleta, Esfera, Plug, Damper & Tampão



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Exemplos de atuadores elétricos em VálvulasRotativas



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Que vantagem tenho em usar atuadores e PST inteligentes?

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• PARA O OPERADOR:• Todas informações importantes estão no local, de forma

fácil.• Informa se algo não está funcionando bem com ele.• Avisa o operador se a válvula tem um problema.

Vantagens do atuador INTELIGENTE

Seletor

Local/desligado/remoto

Lâmpada piloto

FECHADO

– vermelha ou verde

Lâmpada piloto Aberto

– vermelha ou verde

Botão de

Fechamento

Botão de

Abertura

Botão de

Parada



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• PARA A MANUTENÇÃO ELÉTRICA• Monitoramento constante da rede Elétrica.• Registro da temperatura e corrente do motor• Comunicação Bluetooth para configuração e

diagnósticos, sem necessidade de abrir o atuador.

Vantagens do atuador INTELIGENTE



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Vantagens do atuador INTELIGENTE• PARA A MANUTENÇÃO MECÂNICA:

• Registra as curvas de esforço da Válvula.• Informa se existe agarramento na sede da válvula ou

desgaste das buchas.• Protege a haste em caso de travamento da válvula.• Avisa quando precisa de manutenção preventiva.

• Registro das últimas 100 curvas de

abertura e fechamento,

• Curva de referência da válvula,

para manutenção preditiva.

• Registro das temperaturas internas

do atuador .



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Vantagens do PST INTELIGENTE

• Totalmente transparente para o sistema de comando. • A porcentagem de movimento da válvula é programável

facilmente pela interface local ou BLUETOOTH.• Testa periodicamente o funcionamento do atuador, e a força da

Mola de retorno.• Previne o colamento da sede de válvulas que movimentam

pouco.• Registra as variações do pressão do ar de entrada, e dos

cilindros do atuador pneumático.• Registra as curvas de esforço da Válvula e compara com os

valores históricos gravados, permitindo um diagnóstico prematuro de problemas na sede e nos internos da válvula sem a necessidade de desmontagem.

• Gera alarme caso detecte problemas na válvula durante o teste.



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LONWORKS®

PROFIBUS DP

MODBUS

HART®

Atuadores Inteligentes ICON

Interface em Redes

DCMDiagnostic Communication Master

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Tipos de PST INTELIGENTE

• Avulsos: Para serem instalados em atuadores tipo pistão:



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Tipos de PST INTELIGENTE

• Incorporados: Já fazem parte do atuador



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Gráficos do PST INTELIGENTE

Registra:

• Curva de posição x tempo

• Curva de torque x tempo

• Pressões de ar de entrada e

câmeras do atuador .

• Assinatura da Válvula

• Simples ou dupla ação



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FAIL SAFE – VALVULAS ROTATIVAS

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FAIL SAFE – VALVULAS LINEARES

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Quais são então as maiores vantagens de usarmosATUADORES E PST INTELIGENTES ?

• Operação mais confiável.• Menos paradas por quebra. • Melhor controle do processo.• Agilidade de manutenção.• Facilidade de substituição.• Diagnóstico antecipado da falha.

MENOR CONTAMINIAÇÃO HÍDRICA / ESGOTO



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Concluímos que os atuadores e PST inteligentes contribuem efetivamente na prevenção de contaminação hídricas / Esgoto:

a) Gerenciamento da Pressão das Zonas Pitométricas

b) Controle ativo dos vazamentos: ➢ Fechamento garantido por um atuador elétrico inteligente, comandado

remotamente por rede física ou via rádio.

c) Velocidade e qualidade dos reparos: ➢ Pela agilidade e confiabilidade da manutenção em um atuador inteligente.➢ Através da previsão de falha das válvulas, conseguida pelos gráficos gerados por

um atuador ou PST inteligente.

d) Gerenciamento da infraestrutura: ➢ Através de um monitoramento real do estado das válvulas, monitorando os

dados gerados diariamente pelos atuadores e PST inteligentes.

Atuadores e PST “inteligentes” na prevenção de perdas Hídricas.

Projeto de Ampliação da ETE (Estação de

Tratamento de Esgoto) , necessitava um

fechamento rápido para Atuador

Elétrico, para não ter contaminação de

bactéria em caso de emergência da

planta.

Atuadores Elétricos / Atuadores Com

Falha Segura

- EFS BIFFI

- WGR BIFFI

- F02 BIFFI

ETE

Produtos / Soluções

• Atuadores Pneumaticos tem alta

manutenção (experiências

anteriores)

• Regulamentação brasileira e a

complexidade do processo

• Acreditar na solução segura – Não

intrusiva (Perder a licença e

Contrato)

• Tensão Solicitada 220VAC / 3 fases

(Design padrão– sem adaptações)

Relevância...

Total $1,650K USD

CY 18

$600K

CY 19

$450K

EFS produtoserá utilizadocomo padrão

CY20/CY21

$600K

ESTUDO DE CASO:

Distribuidor de Automação e

Elétrica e Industrial

Mercado de atuação

• SP – Jaboticabal /

Americana / Bauru

• Mato Grosso do Sul

• Sul de Minas Gerais

Ladder Automação Industrial Intereng Automação Industrial

Distribuidor de Automação e

Elétrica e Industrial


• SP - Região Metropolitana

• Baixada Santista

• Vale do Paraiba

• Sorocaba

• Rio de Janeiro;

Especialista na industrialização de painéis

elétricos de baixa e média tensão;


• SP

• Rio de Janeiro

• Mato Grosso do Sul

• Sul de Minas Gerais

Distribuidor de Soluções

Elétricas e Datacom;


• Nacional

Laax Tecnologia de Informação Inbox Painéis Elétricos

✓ O Grupo EDGE Brasil é constituído por 4 empresas que juntas somam mais de 25 anos de

experiência no Mercado de Automação Industrial, Elétrica e Datacom.

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WESTLOCK & BIFFI

Perguntas

Frederico Cunha

[email protected]

19 97148-0638

V Simpósio ISA São Paulo

de Automação em Saneamento19 de março de 2019 – São Paulo / SP

mailto:[email protected]

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