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Tipos de recipientes - dados técnicos

Esses materiais e esse processo foram escolhidos pelo fato de que, atende todas as

normas exigências técnicas e econômicas.

Os recipientes são fabricados em chapas finas de aço carbono nos seguintes graus:

GL 01, GL 02, GL 03, GL 04. A abaixo mostra os requisitos quanto a composição

química e a seguinte indica os requisitos quanto as propriedades mecânicas.

As chapas são fabricadas atendendo às normas brasileiras NBR 7460 e NBR 8460.

A tabela abaixo mostra os componentes químicos do material, e mais abaixo

requisitos de propriedade mecânica.

Processo de fabricação

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PROCESSO DE CONFORMAÇÃO E GRAVAÇÃO DAS CHAPAS

Para a fabricação de recipientes transportáveis de GLP, a matéria-prima básica é a

chapa de aço. O aço é geralmente adquirido em bobinas laminadas; estas bobinas

são cortadas em discos que são utilizados para gravação do nome do cliente e em

seguida repuxados para a confecção das calotas.

EQUIPAMENTOS

Para o desbobinamento do aço é utilizado um grande posicionador onde, por meio

de uma ponte rolante ou guindaste a bobina é colocada em uma mesa. Em seguida

esta mesa posiciona a bobina de modo a encaixá-la no eixo onde castanhas se

abrem e prendem-na onde agora se inicia o processo de giro para desenrolamento.

A chapa laminada passa por um conjunto de roletes para desempeno antes de

chegar às prensas de corte e gravação

Desbobinador contínuo

Para as operações de gravação e corte são utilizadas prensas excêntricas e para a

operação de repuxo, prensas hidráulicas.

Prensas excêntricas: são geralmente empregadas em quase todas as operações

de corte e algumas operações combinadas de corte e embutimento realizadas com

um só estampo, como no caso de recipientes de GLP. Existem vários tipos de

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prensas excêntricas. Normalmente se fabricam prensas que vão de 10 a 160 t de

pressão.

Prensa excêntrica

Prensas hidráulicas: são utilizadas para o repuxo dos discos, para a formação de

calotas. Nestes equipamentos os movimentos são obtidos por acionamento de um

conjunto hidráulico, mais propriamente óleo dinâmico ou também hidropneumático.

É fundamental no manuseio com equipamentos desse tipo ter cuidado e atenção e

se evitar o risco de acidentes. Observar sempre as normas de segurança do

operador, tais como: sensores, comandos com deslizamento duplo, grades de

proteção, etc.

Conjunto de prensas hidráulicas

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PREPARAÇÃO DAS JUNTAS E LIMPEZA

As calotas após serem repuxadas passam por um processo de lavagem para

eliminação de resíduos de óleo e graxa das prensas de repuxo.

A preparação das juntas consiste em cortar as bordas das calotas superiores, a fim

de que haja uniformidade de tamanho entre elas; no caso das calotas inferiores,

estas passam por um processo de refila-mento perfazendo um dobramento

padronizado. Em seguida é feito o encaixe entre as calotas, finalizando a junta. No

caso dos recipientes com um corpo cilíndrico, tanto a calota inferior quanto a

superior passam por um processo de refila-mento das bordas de modo a promover o

perfeito encaixe no corpo cilíndrico. Os processos de soldagem comuns na

fabricação de recipientes de GLP são o Arco Submerso (soldagem circunferencial e

longitudinal) e o processo MIG/MAG (confecção e colocação de alças e bases),

demandando aproximadamente 96% de metal depositado neste tipo de área

produtiva; os outros 4% são divididos entre o processo TIG (retrabalho na solda

circunferencial e longitudinal) e Eletrodo Revestido (retrabalho nas alças e bases).

As chapas utilizadas na soldagem variam de 2,00mm a 4,90 mm de espessura.

Por se tratar de chapas de aço carbono, estes processos garantem uma boa

produtividade sem muitas exigências quanto à soldabilidade.

Parâmetros de Soldagem Comuns na Soldagem Circunferencial

EQUIPAMENTOS PARA SOLDAGEM AO ARCO SUBMERSO

Fonte de soldagem- O equipamento comumente utilizado é uma fonte decorrente

contínua com capacidade de 600A para soldagem de chapas até 3,00 mm e 1000A

para soldagem de chapas mais espessas. Possuem curva característica de tensão

constante, pois corrigem automaticamente as variações dos parâmetros elétricos. A

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tensão e o comprimento do arco são controlados pela fonte de energia. O ajuste da

intensidade de corrente é feito de maneira indireta através do ajuste da velocidade

de alimentação do arame.

Alimentador de arame- Composto de um motor de corrente contínua onde é

possível controlar a velocidade, um jogo duplo de roletes que fazem o trácionamento

para alimentação do arame-eletrodo e suporte da bobina de arame.

Tocha de soldagem- Composta de um bico de contato deslizante de cobre e de um

sistema para fixação do cabo de saída da fonte. Na tocha de soldagem é acoplado o

guia mecânico.

Guia mecânico- Sistema de rótula em forma de um braço, com uma roda, utilizado

para guiar o alinhamento lateral da solda ao longo da junta.

Alimentador de fluxo- Conjunto de reservatório e mangueiras condutoras que

alimentam o fluxo de forma concêntrica a tocha ou à sua frente. O fluxo é escoado

para a zona de soldagem pela ação da gravidade.

Painel de comando- permite o ajuste dos parâmetros elétricos e operacionais da

soldagem como: intensidade de corrente, tensão do arco e velocidade de soldagem.

É instalado em lugar de fácil acesso para o operador a fim de possibilitar ajustes

rápidos.

EQUIPAMENTOS PARA SOLDAGEM MIG/MAG

Fonte de Soldagem– O equipamento utilizado possui praticamente as mesmas

características da fonte utilizada para a soldagem ao arco submerso, fonte de

corrente contínua com capacidade de até 400A independente da espessura das

chapas, curva característica de tensão constante; o ajuste de corrente é feito

também de maneira indireta através do ajuste da velocidade de alimentação do

arame.

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Alimentador de arame- Segue as mesmas características do alimentador utilizado

para soldagem ao arco submerso.

Tocha de soldagem- A tocha de soldagem é acoplada ao alimentador de arame

onde são acoplados os acessórios elétricos responsáveis pela liberação do gás e

acionamento do arame.

Alimentador de gás- O gás de proteção chega por meio de uma pequena

mangueira que se encontra no interior da tocha e é liberado no momento da

soldagem.

Painel de comando- Na soldagem automática os comandos que deveriam estar no

cabeçote alimentador são adaptados em um painel separado, colocado em local de

fácil acesso para o operador, para serem feitos os ajustes necessários.

POSIÇÕES E POSICIONADORES PARA SOLDAGEM

Primeiro solda-se o flange e a alça na calota superior, simultaneamente solda-se a

base na calota inferior, em seguida junta-se as peças para seguirem para a

soldagem circunferencial (solda de fechamento).

SOLDAGEM CIRCUNFERENCIAL

Os recipientes são soldados circunferencial-mente pelo processo Arco Submerso, na

posição plana sendo que a preparação das juntas é fundamental para o bom

desempenho do processo. O sistema posicionador é composto de um berço

pneumático, uma ferramenta de encaixe, um pistão de encaixe com uma ferramenta

de fixação, com furos para saída dos gases.

A peça é colocada no berço pneumático, sendo então acionado o mecanismo: o

berço eleva a peça, sendo esta então presa na ferramenta de encaixe, dando início

ao movimento de giro. Na figura abaixo temos um exemplo de posicionador para

soldagem circunferencial.

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O equipamento de soldagem é colocado sobre uma estrutura metálica para

sustentar todo o conjunto posicionador, de modo a facilitar ajustes no cabeçote de

soldagem e a adaptação de recuperadores de fluxo.

Posição para soldagem do bojo

TRATAMENTO TÉRMICO

Tratamento térmico é um conjunto de operações de trabalho que envolve

aquecimento e resfriamento do metal em estado sólido durante um tempo pré-

determinado. A finalidade desse processo é variar de maneira controlada as

propriedades mecânicas e físicas de um metal deixando-o com as características

desejadas. Na fabricação de recipientes para GLP é empregado o tratamento

térmico de alívio de tensões. Este tratamento envolve aquecimento abaixo da

temperatura crítica de transformação, a permanência do material nesse nível por um

período de tempo, geralmente proporcional à espessura do material, e resfriamento

lento posterior; permite reduzir a um limite mínimo aceitável as tensões prejudiciais

provocadas pela operação de soldagem, ou mesmo pela conformação das calotas.

São utilizados fornos fechados, elétricos ou a combustão. É fundamental que os

equipamentos de medição das temperaturas estejam calibrados, em perfeitas

condições de uso, uma vez que há muito rigor nas normas com relação à

confiabilidade do tratamento térmico. São Utilizados fornos fechados, elétricos ou à

combustão. É fundamental que os equipamentos de medição das temperaturas

estejam calibrados, em perfeitas condições de uso, uma vez que há muito rigor nas

normas com relação à confiabilidade do tratamento térmico.

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Forno de tratamento térmico

ACESSÓRIOS DE SEGURANÇA

São os acessórios destinados a aliviar a pressão no interior dos recipientes.

Como acessórios de segurança, temos:

Válvula de Segurança– válvula que possui uma via de escape provida de obturador

sob ação de uma mola devidamente calibrada, sendo caracterizada por uma

abertura rápida da via de escape, quando a pressão interior do recipiente atinge um

valor limite especificado (válvula de segurança tipo mola).

Bujão Flexível– dispositivo que possui uma via de escape, obturada por uma liga

fusível (material bismuto) com temperatura de amolecimento entre 70º C e 77º C. É

destinado a aliviar a pressão no interior do recipiente, por liberação parcial ou total

do produto nele contido para a atmosfera (mais conhecido como plug). Utilizado no

P-05 e P-13.

ENSAIOS DE ACESSÓRIOS

1º - Bujão fusível – são colocadas em um recipiente com água e aquecidos até a

temperatura entre 70 e 77º C verificando-se se a liga desprende-se do corpo do

bujão (ensaio por amostragem).

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2º - Válvulas de segurança – são acopladas a um recipiente e testados

hidrostaticamente verificando-se no manômetro calibrado quando atinge a pressão

de 250 psi, quando a válvula se abre.

TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE

O início do tratamento de superfície começa com o jateamento de granalha de aço

(após o tratamento térmico), onde logo em seguida é realizada a pintura com primer

eletrostático ou líquido de acordo com o processo de cada fabricante ou conforme

especificação do cliente.

Cabine de jateamento de granalha de aço

Existem na verdade divergências entre os fabricantes para se saber qual a melhor

pintura. Quem utiliza a pintura liquida tem como ponto de vista ser mais fácil dar

reparo na pintura líquida, quando comparada com a pintura eletrostática em virtude

da forma de manuseio dos recipientes sendo que os mesmos são propriedade das

companhias distribuidoras de GLP.

Para o caso da pintura eletrostática, que tem um custo maior, a grande vantagem é

a durabilidade, que é bem superior em relação à pintura líquida sendo que seu nível

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de proteção à corrosão é maior e o seu acabamento é bem mais uniforme dando um

aspecto ao cliente final de maior segurança. O fundamental é que a camada de

primer junto com a camada de pintura devem ter no mínimo 30 µm. A necessidade

do tratamento de superfície está diretamente ligada à proteção do recipiente contra a

corrosão externa, sendo que internamente praticamente inexiste em função do GLP

não conter elementos que propaguem corrosão.

Custos da fabricação

De acordo com os dados descritos foi feito um orçamento na empresa EQUIPRES

INDÚSTRIA E COMERCIO LTDA, situada na rua CC, nº 757, Contagem MG,

ficando o custo total de fabricação em R$1.750,00, na fabricação de 100 botijões ao

mês divido da seguinte forma:

Chapa de aço = 2,90 reais por botijão

Conformação =3,00 reais por botijão

Calandragem =3,00 reais por botijão

Usinagem =3,00 reais por botijão

Soldagem =2,90 reais por botijão

Pintura =2,20 reais por botijão

Válvulas =0,50 por botijão

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Conclusão do grupo

Sosthenes Jacinto e Silva

Entendo que para fabricação de qualquer tipo de peça temos que levar em conta,

composição química do material a ser usados, valores do material e do processo

escolhido, sempre seguindo todas as normas exigidas. No caso do recipiente do

botijão, (INMETRO e DNV) avaliem e credenciem o mesmo, fazendo com que todo o

recipiente tenha a marca de conformidade, garantindo que os Recipientes

Transportáveis estejam conforme os padrões vigentes.

Felipe Torres Macedo

Minha visão sobre este passo da ATPS, vejo que terceirização dos trabalhos ajuda

na parte de custo, pois você não tem gastos com treinamentos, segurança e outras

coisas, assim podendo focar mais em outras partes do processo.

Sidnei de Moura Silva

Entendi que todas as chapas tende atender as normas da NBR, o tratamento

térmico é um conjunto de operações que envolve aquecimento e o resfriamento no

estado solido do metal.

Heider Alves dos Santos

Esse processo por se tratar de um produto inflamável não admiti falha, por isso

passa por rigorosos testes de qualidade tanto de corrosão quanto de vazamento.

José Wellington da Silva

Esse processo de fabricação exige uma extrema qualidade e segurança, por se

tratar de um produto que atua em vários seguimentos mundiais. E de suma

importância seguir as normas de segurança da ABNT e os sistemas de qualidade

efetivos com isso visando um produto de boa aceitação no mercado.

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Michael Miranda de Cardoso

O processo de fabricação para Recipientes Transportáveis de GLP é basicamente

normalizado, sendo que o procedimento deve obedecer aos padrões descritos nas

normas para que os órgãos certificadores (INMETRO e DNV) credenciem

Rodrigo De Moura Oliveira

Podemos dizer que a segurança no processo da fabricação do recipiente do botijão

de gás é o mais importante, temos que escolher detalhadamente cada passo do

processo seguindo todas as normas para que o mesmo seja credenciado pelos

órgãos (INMETRO e DNV).

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Fontes da Internet

http://www.casavando.com.br/pagina_atual/catalogo.php?codigo=100511&grupo=70&subgrupo=712http://www.eletrogas.com.br/catalogo/produto.php?id=73&sec_id=&dep_id=5&PHPSESSID=bsrlpqlugdb

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Referências bibliográfica

ALMEIDA, Mário Bittencourt Quirino de, Oxicorte, Coleção Soldagem 2000 - volume 03, 1a

edição, Rio de Janeiro, Firjan/Senai, 2.000, pág. 27.

FRANCO, Antônio Geraldo Juliano, Conformação de Elementos de Máquinas, 2a

Edição, São Paulo, Protec, 1987, páginas 2.25 e 2.26

PARANHOS, Ronaldo e outros, Soldagem a arco submerso, Coleção Soldagem 2000-

vol.2, 1a edição, Rio de Janeiro, Firjan/Senai, pgs. 5, 6, 7, 9 19, 20

PARANHOS, Ronaldo e outros, Trabalho Técnico: estudo de caso aplicado a soldagem

circunferencial por arco submerso de cilindros de GLP, Rio de Janeiro, Carboox Resende

Química Ltda., 1996,págs. 7 e 8.