Editorial 04

EntrevistaTelmo Nobre 05

TermometriaHistória da Termometria 08

TermografiaTermografia 13

ATPLABET - Castelo Branco 17

Manter ou renovar? 23

TermografiaSAFERAIL - Projecto FP7 28

INTERAIL - Projecto FP7 31

Reentrada 34

Manutenção IndustrialRelação Cliente / Prestadores de Serviços de Manutenção 38

HOMO APREHENDISAndragogia do e-Learning 42

MAINTENANCERAMS, application to a real case 43

AMBIENTEProjecto OILPRODIESEL 50

PARTICIPADAS ISQASK multiplica por 4 vezes os seus activos sob gestão na área de capital de risco 52

Notícias ISQ 54

SSUUMMÁÁRRIIOO

Director:J. M. Dias Miranda

Coordenação:Marta Miranda

Secretariado:Nazaré Almeida

Redacção e Administração:ISQ - Instituto Soldadura e QualidadeAv. Prof. Dr. Cavaco Silva, 33 TAGUSPARK - OEIRAS2740 - 120 PORTO SALVO

Tel. 214 228 100Fax 214 228 120

Propriedade:ISQ - Instituto de Soldadura eQualidadeNIPC: 500 140 022

Concepção Gráfica:SAR, Publicidade

Paginação:Alexandre Rodrigues - ISQ

Impressão:Madeira & Madeira, SARua Cidade de Santarém Quinta do Mocho - Zona Industrial2000-831 Várzea de Sintra

Periodicidade: Trimestral

Tiragem: 3 000 exemplares

Depósito Legal: 36 587/90

ISSN: 0871-5742

Registo ICS: 108 273

A data desta revista sofreu umaactualização.

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Como mudou o ISQ, Portugal e o Mundo nestes últimos 31 anos!

Apesar de todas as mudanças que, continuam a ritmo acelerado, foi pos-

sível manter a revista que começou com o nome "Soldadura e Construção

Metálica" passando em 1990 a denominar-se "Tecnologia e Qualidade".

O objectivo inicial, que se tem mantido, é o de comunicar com os sócios e

clientes, mostrando a evolução do ISQ e das áreas em que se insere.

Fui o director da revista desde o seu início. Em Maio passado deixei a

presidência do ISQ sendo o Eng. Manuel Cruz o novo Presidente.

Naturalmente, o novo director será, a partir do próximo número, o Eng.

Manuel Cruz.

Quer a presidência do ISQ, quer a direcção da "Tecnologia e Qualidade"

estão muito bem entregues e desejo ao novo director as maiores felici-

dades.

Quero agradecer a todos quanto colaboraram ao longo destes 31 anos na

elaboração da revista e aqueles que a enriqueceram com os seus artigos.

Finalmente dirijo-me aos governantes do nosso país no sentido de os

incentivar a "olhar" mais para a grande instituição que é o ISQ e a

aproveitar melhor as suas potencialidades como um "braço técnico" do

Estado.

J. M. Dias Miranda

Presidente do Conselhode Administração do ISQ

EDITORIAL

EEddiittoorriiaall

Tecnologia e Qualidade: Sendo o ISQuma instituição voltada para a qualida-de e apoio à indústria, qual é a estraté-gia do LABET para a prestação de umserviço de excelência?

Telmo Nobre: Desde o seu inicio, hámais de 20 anos, que o LABET tem tidocomo ponto fundamental da suaestratégia de desenvolvimento, aprestação de um serviço de excelência.Apoiado nos mais recentes equipa-mentos e métodos de ensaios, supor-tados por uma equipa técnica com sól-ida, continuada e permanentementeactualizada formação, tem conseguidoum elevado grau de polivalência emáreas afins, e enormes capacidades deinovação e decisão.

Um dos factores que tem largamentecontribuído para o grande sucesso doLABET nos últimos anos, quer a níveltécnico quer a nível empresarial, temsido a nossa postura de procurarmosser sempre os melhores, não nos con-tentando com o normal. Quando pen-samos implementar um novo serviço,uma nova técnica de inspecção ounovo método de ensaio, efectuamossempre uma cuidada análise das nos-sas capacidades e recursos. Se verifi-carmos que reunimos ou podemosfacilmente reunir as condições queassegurem um domínio e controlo per-feito desta nova situação, de modo apermitirem uma liderança de topo,então avançamos. Só vale a pena fazeraquilo que sabemos fazer bem feito.

TQ: Quais são as obras de referência?

TN: Dada a diversidade de actuação doLABET, creio poder referir várias obrasconsideradas de referência, quer pelaseu elevado grau técnico de execução,quer noutros casos pelo seu pioneiris-mo.

Uma das primeiras obras de referên-cia do LABET foram sem dúvida as

inspecções efectuadas às chaminésda Petrogal e da central da EDP,ambas em Sines, no início da décadade 90. Estas foram inovadoras emvários aspectos, quer pelo recurso anovos meios de elevação de estruturas(helicóptero), para montagem daestrutura de suporte do baileu no topoda chaminé, quer pela apertada e rig-orosa planificação efectuada à hora ecom recurso pela primeira vez a sis-temas informáticos, em virtude doapertado tempo disponível para a suarealização.

Outra obra de grande referência foi ainspecção dos sistemas de esgotos daSANESTE. Esta obra, também na déca-da de 90, obrigou ao desenvolvimentoe construção de robots estanquesespeciais, capazes de transmitirem egravarem, via fibra óptica, imagens dealta qualidade dos colectores de esgo-tos em carga. Nas áreas de fiscaliza-ção de obra (frio / AVAC) o acompa-nhamento da construção do Carrefourde Loures, foi outro marco fundamen-tal, pois os excelentes resultados obti-dos e a garantia de qualidade alcança-

TTeellmmoo NNoobbrree

ENTREVISTA

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da pelo nosso cliente, fizeram com queo LABET passasse a ser o seu par-ceiro em todas as suas obras.

A termografia às colunas de crackingda Petrogal Sines foi outro enormeêxito alcançado pelo LABET, tendoconseguido uma nova forma de con-trolo dos refractários destas colunas,permitindo estender consideravel-mente a sua vida útil. Este método foianalisado e aprovado pelo respectivoconstrutor americano.

Na área da certificação ATP podemossalientar a ampliação e remodelaçãodo LABET de Castelo Branco, tornan-do-o num dos mais avançados labora-tórios de certificação ATP do mundo,com um sistema de controlo e recolhade dados totalmente automatizado einformatizado e que mereceu inclusivea visita e realização do congressoCERTE, do Instituto Internacional doFrio em 2009.

Os testes de placas de revestimentodo novo vaivém espacial da ESA, real-izados em 2008, constituíram ummarco decisivo na escolha do ISQcomo parceiro laboratorial da ESApara o programa IXV e assim, o recon-hecimento e internacionalização doLABET nesta importante área aeroes-pacial.

TQ: Quais são as apostas para oaumento de eficiência e qualidade nosserviços prestados aos clientes?

TN: Estes dois factores qualidade e efi-ciência constituem um binómio indis-sociável que é necessário compreen-der e manter em perfeito equilíbrio, oucorre-se o risco de tornar o nossonegócio num verdadeiro desastreempresarial.

Para que haja qualidade, é necessáriohaver eficiência, e a qualidade é umdos factores necessários para mantera eficiência.

Actualmente, com a rápida evoluçãotecnológica, serviços de alta qualidaderequerem uma constante renovação eactualização de recursos, quer materi-ais quer humanos, o que obriga a

investimentos constantes e de curtosprazos de amortização. Mas para queisto seja possível, tornando o negóciorentável, é necessário e fundamentalque haja uma grande eficiência capazde gerar os fundos necessários a estaconstante renovação de investimen-tos.

Por isso tem sido uma das preocu-pações constantes, e talvez a chave dosucesso do LABET, manter a sua efi-ciência sempre nos mais altos níveispossíveis.

TQ: Mas afinal o que é a eficiência, ecomo se consegue?

TN: Qualquer PDA ou MDA tem issobem definido, como alcançar a eficiên-cia máxima. Esta passa por umarentabilização máxima de todos osrecursos disponíveis evitando-se tem-pos mortos não produtivos. Para o

efeito recorreremos à polivalência(polivalência significa aptidão paradesenvolver várias actividades afinse/ou complementares dentro domesmo sector e não um canibalismodesenfreado e concorrencial entrediversos sectores, como muitas vezesacontece e que leva não a uma maioreficiência, mas antes pelo contrário auma perda de eficiência). Recorremosainda a métodos e organização de tra-balhos e serviços, delegando com-petências a vários níveis e fortalecen-do o espírito de equipa. Mais vale umaequipa coesa de técnicos medianos doque uma equipa onde haja um génio,mas que só faz o que quer e quandolhe apetece, nada fazendo em prol daequipa.

TQ: Então se isto está bem definido,por que não se consegue a eficiênciamáxima em todos os sectores?

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TN: Quando ouvimos Bocelli, ouvimosuma voz de tenor perfeita, tecnicista,certamente resultado de um longo econtinuado treino, mas quando ouvi-mos Pavarotti, oh meu Deus, ouvimosqualquer coisa de sublime, única,inigualável. O primeiro é o resultado datécnica, de formação, de muito estudoe dedicação, o segundo é o resultadode um dom natural, não pode ser repli-cado nem ensinado. Com os gestoresacontece o mesmo, são sereshumanos todos diferentes, algunsmesmo após os PDA ou MDA são ape-nas gestores "perfeitinhos e tecnicis-tas" outros e às vezes mesmo sem osPDA ou MDA são simplesmente"GESTORES".

Não nos podemos ainda esquecer quelidamos e gerimos fundamentalmentepessoas, seres humanos felizmentetodos diferentes. Muita vezes, mais doque fórmulas ou receitas técnicas degestão, é necessário haver uma empa-tia, uma compreensão não apenas anível físico, material ou racional mas aum nível psicológico subliminar. Énecessário primeiro aceitarmos ecompreendermos os outros para queeles nos possam aceitar e compreen-der. Se assim for, tudo se torna fácil enatural.

TQ: Quais são os principais factoresdiferenciadores do LABET no mercadonacional e internacional?

TN: Os principais factores diferencia-dores do LABET, quer no mercadonacional, quer no mercado interna-cional são para além do elevado rigor ecapacidade técnica nas suas áreas deintervenção. Penso que seja um factorcomum a todos os sectores do ISQ, acapacidade de análise e de propornovas metodologias quase semprebem sucedidas para se solucionaremnovos problemas e desafios colocadospelos nosso clientes.

Por norma o LABET antes de dizer"não é possível" tenta por todas as for-mas analisar os novos desafios eprocurar as melhores soluções para aboa resolução dos mesmos. Para nóssão os desafios técnicos que nos moti-vam, o nosso trabalho começa onde os

outros já não vêem solução e desisti-ram.

TQ: O LABET não está sedeado emOeiras. Qual o impacto, positivo e nega-tivo, desta descentralização?

TN: Esta afirmação não é totalmentecorrecta, pois o LABET encontra-sedistribuído em dois pólos, um emOeiras e outro em Castelo Brancoonde dispomos do Laboratório deCertificações ATP e outros ensaiosTermodinâmicos.

Penso que esta distribuição por doispólos é bastante benéfica. Por um ladopermite-nos mais facilmente assegu-rar uma cobertura do territórionacional e por outro (da experiênciaque tenho tido durante estes 15 anosem que foi construído o LABET deCastelo Branco), não sei se será umacaracterística desta zona Beirã ou seserá comum a outras zonas, umamuito maior colaboração e entreajudaentre os vários sectores empresariais,universidades e organismos públicos.

A facilidade de diálogo e congregaçãode esforços em torno de projectoscomuns encontra-se extraordinaria-mente facilitada e sem os entravesquase inultrapassáveis das pesadasburocracias, como acontece nosgrandes centros urbanos. Basta umsimples telefonema e de um dia para ooutro se necessário conseguimosreunir com o Presidente da Câmara, aDirecção do Politécnico, Adminis-tradores de empresas etc.. Conseguiristo em Lisboa, por exemplo, é impen-sável.

Por outro lado ainda, não sei se frutoda péssima qualidade de vida dos habi-tantes das grandes zonas urbanas,(sujeitos a filas intermináveis de trânsi-to, filas para almoçar, filas e mais filaspara tudo) existe uma diferença acen-tuada entre o dinamismo e forma deencarar novos desafios por parte dasgrandes zonas urbanas e as pequenaszonas do interior, como CasteloBranco. Em Castelo Branco novosdesafios são encarados com ânimo,como um novo catalizador, ou umanova etapa que teremos de vencer.

Nas grandes zonas urbanas, estesnovos desafios são muitas vezesencarados com desconfiança, algo quenos vem estragar a monótona rotinado dia a dia!

TQ: Como imagina o LABET daqui a 5anos?

TN: O LABET é um departamento doISQ, encontrando-se por isso a suaactividade sujeita às linhas gerais deorientação do ISQ e a sua actividadesujeita à aprovação do seu Conselhode Administração. No entanto, e dadoa sempre boa receptividade e apoiodeste Conselho de Administração,creio poder afirmar que o LABET irádesenvolver nos próximos anos umapolitica de forte internacionalizaçãoprincipalmente no sector aeroespacial.Se queremos continuar a crescer den-tro deste ramo de actividade (ensaiosnas áreas da Termodinâmica), então onosso mercado terá de se virar para oexterior, não nos podemos confinar aeste rectângulo à beira mar plantado.

O LABET tem vindo neste 2 últimosanos a desenvolver, técnicas e equipa-mentos por forma a torná-lo num dospoucos ou mesmo único laboratórioeuropeu capaz de efectuar ensaiostermodinâmicos em condições extre-mas de temperatura / vácuo, como asque são exigidas na indústria avançadade componentes aeroespaciais.Temos excelentes técnicos, a mate-mática e as leis da física são iguaispara todos, e por isso não temos qual-quer preconceito ou estigma de ser-mos portugueses. Batemo-nos de igualpara igual com qualquer técnico den-tro da nossa área de especialidade.

É evidente que esta evolução terá deser devidamente ponderada e ajusta-da passo a passo. Actualmente asevoluções tecnológicas, sociais eeconómicas são de tal maneira rápi-das que não podemos ficar limitados aplanos predefinidos. Temos que ter acapacidade de nos adaptarmos rapida-mente às novas situações. As certezasde hoje podem ser totais incertezasamanhã. Construir pode demoraranos, mas destruir apenas algunssegundos.

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História dda ttermometria

TERMOMETRIA

384-322 AC - AristótelesConsiderado um dos maiores Filósofosde todos os tempos, desenvolveu umateoria na qual as quatro qualidades fun-damentais "Calor, Frio, Seco e Húmido"eram as responsáveis pela formaçãodos quatro elementos básicos domundo Fogo, Terra, Ar e Água.

320-268 AC - LampsaqueSob a influência das ideias deDemocritas, admitia a existência devida entre as mais pequenas partículasde matéria, chamadas átomos, expli-cam-se assim os fenómenos dedilatação e contracção que o calor e ofrio produziam nos corpos.

280 AC - PhilonDescreveu um instrumento quedemonstrava a expansão do ar. Esteinstrumento poderá ter sido utilizadocomo um dos primeiros termómetrosconhecidos.

170 AC - GalenoMédico Grego-Romano, criador daFisiologia experimental, propõe umstandard de temperatura neutra emredor da qual haveria quatro graus decalor até à ebulição da água e quatrograus de frio até à formação de gelo.

1606 - Galileu Considerado por muitos historiadoreso ano em que Galileu inventou oTermoscópio.

Este consistia num tubo de vidro comum balão numa extremidade. Aextremidade livre deste tubo era colo-cada dentro de um recipiente comágua colorada tendo-se o cuidado dedeixar parte dessa água dentro dotubo.

Quando o bolbo de vidro era aquecido,devido à dilatação, o ar aí contidoaumentava de volume obrigando aágua a descer no tubo.

Contrariamente, se este bolbo fossearrefecido, o volume de ar diminuía

obrigando a água a subir dentro dotubo.

Colocando uma escala graduada aolongo do tubo, era possível efectuaruma medição quantitativa destas varia-ções.

Esta data de 1606 pode ser posta emdúvida ao ler-se o seguinte nos manus-critos de Benedetto Castelli:“Por volta de 1603 vi um dispositivo namãos de Galileu: Ele pegou num frascode vidro com as dimensões de um ovoe com um pescoço bastante fino comcerca de 50 cm de comprimento.

Aqueceu o frasco com a sua mão, eentão com a boca invertida, mergu-lhou-a no interior de outro recipienteonde havia alguma água. Quando eleafastou o calor da mão do frasco, aágua começou de imediato a subir nointerior do pescoço de vidro atingindouma altura de cerca de 25 cm acimado nível da água do recipiente”.

1606 - SantorioContemporâneo de Galileu e seuamigo, é considerado por alguns histo-riadores como um dos co-inventoresdo Termoscópio.

1611 - SagredoDiscípulo de Galileu e construtor deinstrumentos da casa de Medicis, criauma escala para o Termoscópio com360 divisões.

Baseado na divisão do círculo em360º, Sagredo resolve tambémchamar a cada divisão desta escala doTermoscópio "grau".

1641 - Ferdinando IIAperfeiçoa o Termoscópio e desen-volve o primeiro termómetro selado,que usa líquido em vez de ar, comomeio termométrico. Este em vidro sela-do utilizava álcool e dispunha de umaescala com 50 graduações.

Quando colocado em gelo fundente

Telmo Nobre

Hipócrates aproxima asua mão de Mistofeles,assenta-a durante algunssegundos na sua testa esente que esta se encon-tra mais quente do que énormal. Este aumento detemperatura é um pre-cioso indicador de que algode anormal está a aconte-cer a Mistofeles.

Esta situação aconteceuem 400 AC. Já nessaaltura Hipócrates se aper-cebera que a temperaturados seus pacientes era umbom indicador do seu esta-do de saúde.

A temperatura é sem dúvi-da a propriedade física doscorpos mais conhecida eutilizada desde a antigui-dade para recolher infor-mações sobre o seu esta-do ou condição de fun-cionamento. A temperatu-ra de um corpo ou proces-so, pode dar-nos impor-tantes informações sobrea condição desse corpo ouprocesso de fabrico.

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indicava 13,5º. No Inverno descia acerca de 7º e no verão subia até valo-res de 40º.

Este termómetro era conhecido comotermómetro de espírito.

1664 - Robert HookeUm dos mais brilhantes e versáteiscientistas ingleses do século XVII,passa a utilizar um corante encarnadono álcool do termómetro e cria umaescala na qual todos os graus repre-sentavam um incremento igual de volu-me e equivalentes a cerca de 1/500partes do volume de líquido do ter-mómetro. Para esta escala, eranecessário definir-se um ponto fixoconhecido. Hooke optou para esteponto, a temperatura de congelamen-to da água. Este termómetro e respec-tiva escala, constituíram o standard doColégio Gresham e foi usado pela RoyalSociety até 1709.

1702 - Guillaume AmontonsMelhora o termómetro de gás, tornan-do-o independente da pressão atmos-férica e correlaciona as diferenças detemperatura com variações depressão.

Desenvolve a Lei dos Gases deAmontons P1.T2 = P2.T1, que teráeventualmente levado à descoberta doconceito de Zero Absoluto no SéculoXIX.

Efectuou ainda inúmeros estudos comtermómetros de líquido a álcool, águae mercúrio.

1702 - Ole RoemerAstrónomo dinamarquês, constrói umtermómetro a álcool tendo baseado asua escala de temperaturas em doispontos fixos em vez de um.

Para calibrar o ponto quente, Roemerutilizou a temperatura da água em ebu-lição (aparentemente não se aperce-beu que esta temperatura variava tam-bém com a pressão atmosférica local).A esta temperatura atribui-lhe o valorde 60 graus.

Em virtude dos apontamentos deRoemoer terem sido destruídos em1728 num incêndio em Copenhaga,

tem havido algum debate sobre qual oponto baixo da escala de Roemer.Segundo alguns, este seria 0 graus ecorresponderia à temperatura de umamistura água, gelo e cloreto deamónio. Outros defendem que esteponto seria 7,5 graus e corresponde-ria à temperatura da neve em fusão.

Em 1708, o físico alemão DanielGrabiel Fahrenheit visita Roemer, e ficabastante impressionado com estaescala termométrica que lhe iria servirde base para o desenvolvimento da suaprópria escala Fahrenheit.

1717 - FahrenheitFabricante de instrumentos científicos,conhece Ole Roemer e a partir da suaideia de escala de temperaturas, e dasexperiências de Guillaume Amontonsconstrói o primeiro termómetro devidro utilizando mercúrio como líquidotermométrico e cria uma nova escalade temperaturas em que o 0ºF corres-ponde à temperatura da misturagelo/sal e os 90 ºF correspondem àtemperatura do corpo humano.

Com este termómetro, Fahrenheitmede a temperatura do gelo fundentetendo determinado 32 ºF e mede atemperatura da água em ebuliçãotendo chegado a 212 ºF. Ou seja nestanova escala, a diferença de temperatu-ra entre o gelo fundente e a água emebulição, é de 180 ºF.

1730 - RéaumurFísico e naturalista francês considera-do o fundador da Metalurgia Científica,constrói um termómetro a álcool parao qual utiliza uma escala de 0º a 80º,correspondendo os 0º à temperaturado gelo e os 80º à temperatura daágua em ebulição.

1742 - CelsiusFísico e astrónomo sueco, construiuum termómetro de vidro utilizando omercúrio. Neste termómetro, Celsiuscriou uma escala onde definiu 100ºpara a temperatura do gelo fundente e0º para a temperatura da água emebulição, sendo esta dividida em 100partes iguais. Sim, está correcto, aescala de temperaturas inicialmentecriada por Celsius, era a inversa daque-la que hoje utilizamos.

Figura 1 - Aristóteles

Figura 2 - Galeno

Figura 3 - Ferdinando II

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Ao efectuar a calibração desta escala,Celsius veio a estudar e efectuarinúmeras experiências ao nível do mare no alto de montanhas tendo concluí-do que a temperatura a que a águaentrava em ebulição baixava à medidaque a altitude aumentava.

Estes estudos vieram a confirmar assuspeitas já levantadas por Fahrenheitde que a temperatura de ebulição daágua variava proporcionalmente àpressão barométrica a que se encon-trava sujeita.

1745 - LinnéBotânico Sueco famoso, conhecido deOlof Celsius, tio de Anders Celsius,conhece Fahrenheit na Holanda e uti-liza a sua escala de temperaturas.

Posteriormente, ao regressar à Suéciae ao tomar conhecimento dos traba-lhos de Anders Celsius, abandona aescala Fahrenheit em favor da novaescala de Celsius. Alguns historiadoresapontam Linné como o responsávelpela inversão da escala de temperatu-ras inicialmente proposta por Celsius.No entanto, nos registos efectuadospor Pehr Wargentin, Secretário daReal Academia Sueca das Ciências, em1749, são mencionados os nomes deCelsius, do seu sucessor Stroemer edo fabricante de instrumentosEkstroem como os responsáveis pelanova escala directa de temperaturas,não havendo qualquer menção a Linné.

Nesta escala directa de temperaturas,os 0º passavam a corresponder à tem-peratura do gelo fundente e os 100º àtemperatura da água em ebulição auma pressão aproximada de 755 mmde mercúrio.

1746 - StroemerMatemático e astrónomo, é apontadopor alguns historiadores, como sendoo responsável pela inversão da escalaoriginal de Celcius, considerando os 0ºpara a temperatura de fusão do gelo eos 100º para a temperatura de ebu-lição da água.

1780 - Jacques Charles Físico francês descobriu que para ummesmo aumento de temperatura,todos os gases têm o mesmo aumen-to de volume, porque os seus coefi-cientes de expansão são muitosemelhantes. Assim, baseado nesteprincípio, Charles propõe a criação deum termómetro que utiliza gás comomeio termométrico, e para o qual ape-nas seria necessário ser definido umponto de calibração em vez dos doispropostos por Fahrenheit ou Celsius.

1794 - La Convention adopta o nomede grau termométrico como sendo acentésima parte da distância entre atemperatura do gelo e a temperaturada água em ebulição.

1800 - William Herschel Astrónomo e matemático, descobre aradiação infravermelha. Ao efectuarobservações do sol com telescópio eutilizando filtros de cores diferentes,Herschel verificou que o calor que pas-sava através destes filtros variava coma sua cor.

Para esclarecer este fenómeno e tirarconclusões mais cientificas, Herschel,faz atravessar um raio de luz solaratravés de um prisma óptico, porforma a obter a sua decomposição noespectro de cores.

Após obter este espectro de cores(arco íris) e com o auxilio de termóme-tros, faz a medição de temperatura decada uma das cores do arco íris obti-da. Ao efectuar estas medições, verifi-ca que a temperatura das coresaumenta do violeta para o vermelho.

Ao verificar esta distribuição, Herschelresolve colocar o termómetro na zonaimediatamente a seguir à cor verme-lha. Para sua surpresa esta zonaaparentemente sem luz de qualquercor é a que regista a temperaturamais elevada. Herschel procedeu amais experiências com estes "raios decalor" invisíveis, e chegou à conclusãoque estes tinham um comportamentoperfeitamente idêntico à luz visível:podiam ser reflectidos, refractados,transmitidos e absorvidos. Estavadescoberta a radiação infravermelha.No entanto, Herschel detectou queesta experiência não era repetitivapara diferentes tipos de vidros comque eram efectuados os prismas ópti-cos, havendo variação nos valores detemperaturas obtidas consoante sevariava este tipo de vidro.

1824 - Sadi Nicolas Léonard Carnot Publica o seu trabalho "Reflexõessobre Potência Motriz do Fogo eMáquinas Próprias para Aumentaressa Potência". Este livro, depois derescrito e reformulado por Clapeyron,tornou-se bastante conhecido e forammais tarde incorporados nos trabalhosde Clausius e William Thompson, tendosido um dos contributos para o poste-rior desenvolvimento da Escala deTemperaturas Absolutas. O físicofrancês iniciou sua investigação sobreas propriedades dos gases, em espe-cial a relação entre pressão e tempe-ratura, em 1831.

Em 1832, morre subitamente decólera, no dia 24 de Agosto. Apesar dequase todas suas coisas terem sidoincineradas - como era de costume daépoca - parte das suas anotaçõesescaparam à destruição. Essas ano-tações mostram que Sadi Carnot haviachegado à ideia de que, essencial-mente, calor era trabalho, cuja formafora alterada. Por essa, NicolasLeonard é, por excelência, consideradoo fundador da Termodinâmica - ciênciaque afirma ser impossível a energiadesaparecer, mas apenas a possibili-dade da energia se alterar de umaforma para outra.

1830 - Nobili Dedica-se ao estudo da termo electrici-dade, tendo inventado uma termo pilha

Figura 4 - Anders Celsius

utilizada na medição de calor radiante.Uma termo pilha é um dispositivo quepermite a detecção de fontes de fracaradiação infravermelha usando o efeitotermo eléctrico.

Em 1829, Nobili concebeu um novoinstrumento para medição de radia-ções térmicas, uma espécie de "ter-mómetro eléctrico" que, na sequênciade melhorias efectuadas por Melloni,representou uma inovação tecnológicaque permitiu um avanço crucial parauma correcta interpretação teórica daradiação térmica. O novo dispositivoconsistia numa termo pilha ligada emsérie aos terminais dum galvanómetro,que também havia sido criado porNobili. Chamou-o termoscópio termomultipilha. Durante a maior parte doséculo XIX, esta termo pilha de Nobiliprovou ser um instrumento insubsti-tuível no estudo da radiação térmicapara a sua alta sensibilidade e rapidezde resposta.

1833 - MelloniMelhora o termopar de Nobili, compos-to por um termóscopio eléctrico e umgalvanómetro. Com este equipamentoconstrói um banco de ensaios com oqual efectua uma série de experiênciase medições com a radiação infraver-melha.

Uma das descobertas feitas porMelloni, e já suspeitada por Herschel, éa de que a transmissão da radiaçãoinfravermelha varia consoante a quali-dade material com que é feito o vidrodos prismas ópticos.

Melloni chegou à conclusão que pris-mas feitos com cristais de sal comumClNa, eram os que melhor deixavampassar a radiação infravermelha.

1848 - William Thompson (Lord Kelvin) Com base nos seus estudos efectua-dos sobre Termodinâmica, e em parti-cular na teoria de Sadi Carnot, veio apropor uma nova escala de tempera-turas absolutas. Esta escala de tem-peraturas absolutas, como hoje a co-nhecemos, só muito mais tarde foideterminada com precisão após umamelhor compreensão da teoria da con-servação de energia.

1860 - LangleyInventa os primeiros materiais fotoresistentes, ou seja, materiais cujaresistência eléctrica varia com a suatemperatura. Estes materiais são tam-bém conhecidos como Bolómetros.

Basicamente estes bolómetros sãoconstituídos por uma ponteWheatstone com duas faixas em plati-na. Quando uma das faixas receberadiação, verifica-se uma variação dasua resistência eléctrica interna, com-parada com a outra faixa.

Com estes novos materiais, conseguiu-se uma notável melhoria de sensibili-dade na detecção da radiação infraver-melha.

1871 - Sir William SiemensPropõe um termómetro no qual omeio é um metal condutor cujaresistência eléctrica varia em funçãoda sua temperatura.

O elemento Platina, não se oxida comtemperaturas elevadas e tem umavariação de resistência eléctrica quaseuniforme para uma larga gama detemperaturas.

Os termómetros de resistência dePlatina encontram-se hoje largamentedifundidos e cobrem gamas de temper-aturas dos 260 ºC a 1235 ºC.

1933 - Experiências efectuadas comtermómetros de gás vieram demons-trar haver uma muito pequena dife-rença na escala de temperaturas paradiferentes gases. Assim, era possíveldefinir uma escala de temperaturasindependente do meio termométrico

utilizado, desde que o gás utilizadoestivesse a uma baixa pressão. Nestecaso, todos os gases se comportavamcomo um "gás perfeito", havendo umarelação muito simples entre a suapressão, volume e temperatura. PV = constante.T

Esta temperatura foi chamada de tem-peratura termodinâmica e foi aceitecomo a medida fundamental de tempe-ratura.

Em 1933, o Comité Internacional dePesos e Medidas, adoptou como Zeronatural para a escala de temperaturaso triplo ponto da água, a temperatura àqual coexistem em equilíbrio, gelo,água e vapor de água. O seu valor foicalculado como sendo de 273,16. Aunidade desta nova escala de tempe-raturas foi chamada de Kelvin.

1968 - Foram definidas as tempera-turas da tabela 1 como "Pontos deReferência Primários":

1989 - Na reunião do ComitéInternacional de Pesos e Medidas foiadoptada a Escala Internacional deTemperaturas (tabela 2), para 1990.

1990 - a 1 de Janeiro entra em vigora nova Escala Internacional deTemperaturas ITS-90 (tabela 3), defini-da em fenómenos determinísticos detemperatura e que redefiniu algunspontos fixos de temperatura. Estaescala foi definida 3 anos antes na XVIIIConferência Geral de Pesos e MedidasTabela de Pontos fixos estabelecidosna ITS-90, comparados com os valoresfixados na IPTS-68.

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Standard Triplo ponto da água 273,16 K

Primário

Triplo ponto do Hidrogénio 13,81 KPonto de ebulição do Hidrogénio a 25/76 atm 17,042 KPonto de ebulição do Hidrogénio a 1 atm 20,28 KPonto de ebulição do Néon a 1 atm 27,102 KPonto triplo do Oxigénio 54,361 KPonto de ebulição do Oxigénio a 1 atm 90,188 KPonto de ebulição da Água a 1 atm 373,15 KPonto de fusão do Zinco a 1 atm 692,73 KPonto de fusão da Prata a 1 atm 1235,08 KPonto de fusão do Ouro a 1 atm 1337,58 K

Tabela 1 - Pontos de Referência Primários (1968)

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ConclusãoO termómetro, apesar de amplamentedifundido e de ser hoje um instrumentode excepcional versatilidade na indús-tria, na ciência e no quotidiano,mostrou uma evolução histórica bas-tante lenta devido ao empirismo queenvolvia o calor e os fenómenos comele relacionados. Somente quando seconseguiram fabricar instrumentosreprodutíveis fiáveis, e estabelecerescalas termométricas de uso prático,é que o termómetro se impôs comoum item essencial em laboratórioscientíficos. Em particular, o estabeleci-mento no século XIX de um conceito detemperatura baseado em conside-rações termodinâmicas (levando àdefinição do zero absoluto) foi umavanço extraordinário frente ao esta-belecimento de escalas termométric-as baseadas em pontos arbitrários.

A evolução da Física e da Ciência emgeral fez com que o termómetro fosseessencial para a caracterização e adeterminação de um número cres-cente de parâmetros físicos, químicos,biológicos, etc., valorizando este instru-mento nas mais diversas áreas do con-hecimento humano e transformando-oaté hoje num item básico e imprescin-dível.

A evolução técnica do instrumento pas-sou:

a. pela redução de seu peso, corre-spondendo ao emprego de mode-los menores,

b. pela diversificação dos tipos de ter-mómetro para aplicações específi-cas;

c. pela associação com outros instru-mentos cujos parâmetros avalia-dos são dependentes da tempera-tura (como no caso da densidade);

d. pela redução das escalas ter-mométricas hoje em uso;

e. pela substituição dos modelosbaseados na dilatação de um fluidotermométrico pelos termómetrosdigitais.

O termómetro é apenas um de entretantos exemplos onde a digitalizaçãorevolucionou o formato e a aplicabili-dade dos instrumentos. Além dosaspectos evolutivos em si sobre amedida de temperatura, é importantesalientar que a introdução de novasfontes de energia térmica revolucionoua actividade industrial e o quotidianodas pessoas, inaugurando novas erasno progresso da humanidade, talcomo atestado no advento dadescoberta do fogo.

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0, 65 K a 5,0 KA temperatura é definida em termos da relaçãoPressão de Vapor e Temperatura dos isótopos de Hélio

3,0 K a 24,556 KA Temperatura é definida em termos de termómetro agás de Hélio

13,8033 K a 961,78 KA Temperatura é definida em termos de resistênciasde Platina

> 961,78 K A temperatura é definida na Lei da radiação de Planck

Tabela 2 - Escala Internacional de Temperaturas (1989)

Pontos Fixos ITS-90 ITS-68

Ebulição do oxigénio -182,962 ºC -182,954 ºC

Ponto triplo da água +0,010 ºC 0,010 ºC

Solidificação do estanho +231,968 ºC +231,928 ºC

Solidificação do zinco +419,580 ºC 419,527 ºC

Solidificação da prata +961,930 ºC +961,78 ºC

Solidificação do ouro +1064,430 ºC +1064,180 ºC

Tabela 3 - Escala Internacional de Temperaturas (1990)

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A termografia infravermelha éa ciência de aquisição e análisede informações térmicas a par-tir de dispositivos de obtençãode imagens térmicas sem con-tacto.

A descoberta da radiação in-fravermelha no espectro elec-tromagnético efectuada em1800 por William Herschel,astrónomo inglês de origemalemã, constituí a base ecomeço desta técnica.Inicialmente utilizada para finscientíficos e militares durantea II Guerra Mundial, só nosfinais da década de 60 atingiuuma maturidade e desenvolvi-mento que lhe permitiram asua entrada no domínio indus-trial. Era, no entanto, uma tec-nologia cara e pouco conheci-da. Foi só após mais uma guer-ra, "Tempestade no deserto",que a termografia deu umenorme salto, ao passarempara o domínio público na déca-da de 90 grande parte dosconhecimentos e tecnologiasde infravermelhos utilizadosdurante essa mesma guerra. Oenorme desenvolvimento deCPU, mais rápidos e potentes,veio também contribuir imensopara o grande desenvolvimentoe vulgarização desta técnica noinício do segundo milénio.

Telmo Nobre

TTeerrmmooggrraaffiiaa

TERMOGRAFIA

Há 22 anos o ISQ, através do LABET,foi uma das primeiras empresas pio-neiras em Portugal na utilização daTermografia como técnica deinspecção não destrutiva.

Foram desenvolvidas técnicas e méto-dos de inspecção nas várias áreas daengenharia, para além da já entãotradicional área eléctrica, tendo-sealargado e estendido a termografia ainspecções de equipamentos mecâni-cos, estruturas de betão, edifícios,chaminés, fornos, controlo de muitos evariados processos industriais, e aindaparticipação em vários projectoseuropeus de I&D para aplicação da ter-mografia a novas áreas.

Hoje tal como no passado, e embora atermografia se encontre banalizada,havendo muitas e inúmeras empresasa prestarem este tipo de serviço nasáreas hoje consideradas tradicionaisna aplicação da termografia, o LABETcontinua a ser o líder e pioneiro nestatécnica, desenvolvendo equipamentose adoptando métodos comple-mentares, que abrem uma novadimensão de aplicação daTermografia.

Leitura de uma imagem térmicaOs actuais equipamentos de termo-grafia, para além das enormes poten-cialidades que os processadores infor-máticos que os integram nos per-mitem facilmente obter e de se encon-trarem a preços bastante competi-tivos, apenas fornecem ao operadoruma imagem térmica do alvo inspec-cionado.

São de facto equipamentos bastantepoderosos, capazes de efectuarem mil-hões de cálculos por segundo... massão apenas isso, uma máquina que selimita a efectuar cálculos, não a tirarconclusões ou a efectuar interpre-tações.

Um equipamento de termografia não

se limita a medir uma grandeza, talcomo a tensão ou carga de um condu-tor ou a massa específica ou a durezade um corpo.

Uma câmara de termografia, mostra-nos uma imagem em tempo real )25imagens por segundo), de uma superfí-cie que pode ir até uma dimensão de640 x 640 pixels, ou seja 409.600pontos. Esta imagem apenas represen-ta a radiação infravermelha emitidapelos vários pontos da superfície doalvo, e isto partindo do princípio que ooperador já introduziu correctamenteos vários parâmetros (aborsividade daatmosfera, emissividade do objecto,temperaturas aparentes reflectidas,etc.), que lhe garantam a obtenção deuma imagem térmica correcta, e nãoqualquer coisa que nada tem a vercom o objecto em análise.

Para interpretarmos esta imagemobtida pela câmara, teremos que terum profundo conhecimento de todosos mecanismos de transmissão decalor a que o nosso objecto se encon-trava sujeito na altura da inspecção, Onível de radiação infravermelha emitidapelos vários pontos da sua superfíciesão precisamente o resultado final detodas estas trocas de energia térmicaque se efectuam quer no interior doobjecto, quer na sua superfície.

Para conhecermos e sabermos tirarconclusões acertadas, temos de domi-nar todos os mecanismos de trans-missão de calor:

• Condução - saber o que são condu-tividades térmicas, inércias térmi-cas, como é que a energia térmicase transmite no interior dos cor-pos, etc.

• Convecção - saber o que são coefi-cientes de transmissão térmica,como é que estes coeficientes vari-am com o tipo de superfície, comovariam com o meio em que seencontram, densidade, viscosidade,velocidade do escoamento, orienta-ção da superfície, etc.

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• Radiação - saber o que é a emissividade, como é que estapode variar com o acabamento da superfície, textura, cor,forma e geometria, tipo de material, comprimento deonda em que está a emitir, ângulo sólido de visão, etc.

• Mudanças de estado - saber como varia a temperaturada superfície se houver evaporação, ou condensação

• Regime não permanente - saber como variam todos osmecanismos atrás descritos no tempo e como interagem

uns com os outros, pois regimes estáveis, e de acordocom as leis da termodinâmica, raramente acontecem navida real, mas apenas em situações controladas em labo-ratório

Se dominarmos perfeitamente estes vários conceitos de ter-modinâmica e formos capazes, em tempo real, diria quaseque por instinto, fazer esta análise, é possível que a interpre-tação que se faz da imagem térmica apresentada pelacâmara, seja aproximadamente a correcta.

E este é o verdadeiro drama da Termografia, equipamentosbaratos, equipamentos com muita informação, mas interpre-tações efectuadas sem quaisquer conhecimentos, o quemuitas vezes leva a conclusões totalmente erradas e quemuitas vezes são as responsáveis por algum descrédito oususpeitas sobre esta técnica.

Exemplos de aplicações da termografiaEdifíciosA termografia têm-se revelado um precioso auxiliar eminspecções de edifícios e/ou estruturas de betão, permitindodetectar e localizar diversas patologias, tais como infil-trações, delaminações, fissuras internas, desagregamentos,qualidade e eficácia de isolamentos térmicos, etc.

Na figura 1 podemos ver e localizar as zonas da parede afec-tadas pela existência de humidade no seu interior.

Com a nossa visão normal não nos conseguimos aperceberdesta anomalia pois o estado da superfície exterior ainda nãose encontra afectado, mas a termografia com a sua grandesensibilidade térmica face à radiação infravermelha emitidapela superfície exterior desta parede, consegue detectarpequenas variações nesta radiação.

Com estas pequenas variações e após um balanço termod-inâmico adequado conseguimos chegar a esta conclusão.Para um "leigo" e sem os necessários conhecimentos de ter-modinâmica esta anoma-lia tanto pode representar humi-dades, como delaminações, desagregamentos, diferença depigmentações, etc.

Nas figuras 2 e 3 utilizamos a termografia para detectar alocalização do circuito de tubagens de água e de alimentaçãode um ventilo convector.

Na figura 4, podemos ver a fachada de um edifício cobertapor painéis. A termografia mostra-nos a existência de umdiferencial térmico, revelando uma anomalia. Será humidade,desagregamento interno, descolagem, reflexos de radiaçãoexterior, falha de isolamento térmico?

Para se poder determinar o tipo de anomalia e dar umaresposta correcta, teremos mais uma vez de recorrer ao

Figura 1 - Igreja Nª. Sª. do Rosário - Barreiro

Figura 2 - Tubagem de água

Figura 3 - Circuitos de aquecimento / refrigeração

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nosso grande aliado "balanço termodinâmico. Para isso, edepois de efectuarmos uma análise dos dados envolventes,temperatura do ar, orientação solar, localização de eventuaisestruturas reflectoras e condições ambientais internas doedifício, então sim, poderemos concluir qual será esta anoma-lia. Neste caso trata-se de descolamento dos painéis.

Equipamentos mecânicosA termografia tem inúmeras aplicações muito para além datradicional área eléctrica, exemplo disso são as áreas demecânica ou processos fabris.

A termografia é um precioso e expedito instrumento paraefectuar uma rápida despistagem a linhas e circuitos deprocessos, tais como verificação de purgadores de vapor,válvulas e isolamentos térmicos.

Na figura 5 podemos ver dois purgadores de vapor em quepela distribuição de temperaturas a montante e a jusantepodemos concluir estarem a funcionar correctamente.

Outro grande campo de aplicação por excelência da termo-grafia é, sem dúvida, a análise do desgaste de refractáriosinternos em fornos fornalhas e chaminés.

Na figura 6 podemos ver qual a zona do forno onde se encon-tram refractários desgastados e que terão de ser substituí-dos na próxima paragem.

É fácil de compreender as enormes vantagens que umainspecção termográfica nos pode dar. Saber qual a extensãoe gravidade da anomalia, prever com grande precisão a quan-tidade de material necessário à reparação, evitando-se assimgrandes stocks desnecessários, e prever o tempo necessárioà sua reparação.

Na figura 6, são facilmente identificadas as zonas onde opano interior de refractário se encontra danificado, apresen-tando mesmo rupturas que permitem a fuga dos gases parao fuste exterior.

Rolamentos e chumaceiras são também rapidamentedespistados pela termografia, permitindo-nos de uma formarápida e expedita determinar aqueles que apresentam even-tuais anomalias e que deverão ser posteriormente analisa-dos por métodos mais adequados e próprios para o efeito.

Todos os processos de fabrico em maior ou menor grauenvolvem trocas de energia. Energia essa que se manifestasempre por variações de temperatura. Assim, a termografiaé cada vez mais um dos métodos utilizados para controlo dequalidade em diversos processos de fabrico.

Na figura 7 podemos ver um ensaio comparativo do sistemade aquecimento de diversos automóveis.

ConclusãoOs limites de utilização da Termografia encontram-se apenasna nossa imaginação. Todas as actividades humanasenvolvem trocas de energia e originam uma mudança contin-uada de temperaturas. A temperatura é a medição da ener-gia cinética resultante da agitação atómica/molecular da

Figura 4 - Revestimento exterior

Figura 6 - Análise de refractários

Figura 5 - Purgadores de vapor

matéria a qual só não ocorrerá a zerograus absolutos, o que na naturezanunca acontece. Nem mesmo noespaço interplanetário se consegueatingir esse valor. Assim, a temperatu-ra é um fenómeno universal que seencontra permanentemente ao nossoalcance apenas temos de a ler e saber

interpretar. O que assistimos hoje natermografia, é apenas o emergir de umgigantesco iceberg.

Mas cuidado, não é a banalização esofisticação dos instrumentos que faz otermografista, assim como não é o bis-turi que faz o cirurgião.

Esta técnica irá ser sem dúvida umadas mais utilizadas no futuro, não sónas áreas industriais, como tambémna medicina, investigação e desenvolvi-mento, mas para isso é preciso nãodesacreditá-la logo à partida com uti-lizações inapropriadas e por técnicosnão qualificados.

Figura 7 - Controlo de qualidade

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Âmbito

O LABET foi construído no âmbito deprotocolo de colaboração com a entãoDGTT (Direcção Geral de TransportesTerrestres), actualmente IMTT(Instituto da Mobilidade de TransportesTerrestres) para implementar a certifi-cação ATP em Portugal, bem comoapoiar e facilitar aos fabricantes deequipamentos e transportadores, acertificação ATP dos seus equipamen-tos. Até então, tinham de se deslocar aoutros centros de ensaio em Espanha,França ou outro país com centro deensaios reconhecido pela ONU, situa-ção que tinha vários inconvenientes,nomeadamente os custos associadose os tempos de regularização da certi-ficação ATP dos seus equipamentos.

O LABET inicialmente era compostopor 2 câmaras de temperatura contro-lada, uma com 22m de comprimento,normalmente denominada como túnelde frio, e uma mais pequena com 9mde comprimento.

Desde a sua criação que este laborató-rio foi considerado a nível mundial omais avançado na área dos ensaiosATP, tendo sido ao longo dos anos olaboratório de referência e tem servidode padrão a muitos outros países, sãonormais visitas técnicas e pedidos deaconselhamento por parte de outroslaboratórios congéneres a nível mundi-al. Dado que o acordo ATP obriga aapertados critérios de exigência emrelação às condições de ensaio, haven-do mesmo alguns casos de centros deensaios, noutros países, que não con-seguiram cumprir estas exigências.Entre 1995 e finais de 2003 o LABETlimitava-se basicamente à execução de

LABET - CCastelo BBranco

ATP

Telmo NobreVasco Pires

Figura 1 - Câmara de alto vácuo e radiação térmica - 10-6 mbar, 1000ºC

Figura 2 - Sistema de controlo e aquisição de dados

O Laboratório de Ensaios Termodinâmicos (LABET) foi instalado em Castelo Brancoem 1995, inicialmente com o objectivo principal de efectuar ensaios de certificaçãode acordo com a regulamentação (ATP) "Acordo sobre Transportes de ProdutosPerecíveis sob Temperatura dirigida", acordo internacional a nível da ONU, e queinclui o transporte de produtos perecíveis, vulgarmente designado por transportesfrigoríficos e/ou isotérmicos.

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ensaios ATP e à emissão dos respec-tivos relatórios de ensaio, que serviamde base à emissão do Certificado ATPefectuada pela então DGTT. O certifica-do internacional ATP é o documentoque tem de acompanhar o veículo comequipamentos para transporte de pro-dutos perecíveis, e lhe permite uma cir-culação legal nos vários países aderen-tes ao acordo ATP (actualmente 45países).

A nível europeu, a maioria dos paísesoptou pelo ATP a nível nacional, peloque todos os seus transportes de pro-dutos perecíveis, sejam ou não interna-cionais, se encontram devidamentecertificados, garantindo assim a boaqualidade dos produtos transportadose zelando pela saúde pública do con-sumidor. No caso de Portugal, e até àdata, não existe qualquer certificaçãonacional para este tipo de transportes,mesmo apesar das inúmeras tentati-vas efectuadas por diversos organis-mos e associações de transporta-dores, de fabricantes, de consumi-dores, de distribuidores, etc, sendo porisso apenas e unicamente abrangidospelo próprio ATP os veículos com maisde 2,55m.

Oxalá não haja intoxicações alimenta-res originadas por produtos trans-portados em condições inadequadas,para que o legislador se disponha a

tratar deste assunto!

Em Janeiro de 2004, o LABET viu oseu trabalho no âmbito do ATP sercomplementado também pela emissãoda certificação ATP, função que eraaté então da responsabilidade daDGTT. Esta delegação da DGTT no ISQ-LABET, publicada em Diário daRepública, foi o resultado do bomdesempenho, rigor e isenção demons-trados pelo LABET ao longo destesanos de actividade.

Com o aumento da procura de ensaiosATP, o LABET foi objecto de uma am-pliação em 2005. Para além de maisum túnel de 22m, contou também coma aquisição e desenvolvimento denovos sistemas automáticos de con-trolo e aquisição de dados, basea-dosem sistemas informáticos desenvolvi-dos sob LabView. Integralmente desen-volvidos pelo LABET, permitiu-lhe assimcontinuar na vanguarda e ser o labora-tório mais avançado no âmbito da cer-tificação ATP. Foram criadas tambémnovas condições para dar resposta àsnecessidades, bem como melhorar ascondições de trabalho e de atendimen-to de clientes e visitantes.

Para além dos sistemas informáticosde controlo e recolha de dados deensaios, o LABET procedeu também àconstrução de uma base de dados da

certificação ATP. Estes sistemasautomáticos permitem a realizaçãocontinua de ensaios 24 sobre 24horas, bem como a emissão automáti-ca de relatórios de ensaios e de toda adocumentação referente à certifi-cação ATP, o que veio permitir aocliente final a obtenção do certificadoem cerca de 3 a 4 dias úteis (ter ematenção que só o tempo necessáriopara a realização dos ensaios de deter-minação do coeficiente K e eficiênciado sistema de frio demora 48 h).

Podemos afirmar sem qualquer dúvidade que o LABET é não só o laboratórioATP tecnologicamente mais avançadodo mundo, como ainda aquele que con-segue a emissão do Certificado ATPem tempo mais reduzido.

Novas áreas de negócio

No decorrer dos anos de existência dolaboratório, existiu sempre o objectivode alargar os trabalhos para além doATP. Aproveitando os meios técnicos ehumanos disponíveis, são realizadosvários trabalhos fora do âmbito doATP. Como exemplo, referimos umensaio comparativo entre sistemas declimatização de vários automóveispara a revista Turbo; ensaios para cer-tificação de cabines de portagem;ensaios de desenvolvimento de arcasfrigorificas, ensaios de isolamentos,etc.

Foi em 2008 que começou uma novaera nas áreas de negócio do LABET.Foi neste ano que o LABET fez osprimeiros ensaios a materiais refrac-tários constituintes do revestimentoexterior do IXV, novo vaivém espacialem desenvolvimento para a ESA(Agência Espacial Europeia).

Os excelentes resultados obtidos e aforma como o LABET conseguiucumprir, desenvolver e implementar osprocedimentos e equipamentosnecessários ao cumprimento desteexigente programa de ensaios,granjearam-lhe a inclusão como umdos laboratórios parceiros da ESA emfuturos programas espaciais,nomeadamente Projecto IXV (futurovaivém espacial europeu a ser lançadoT

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Figura 3 - Segundo túnel em fase de conclusão

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em finais de 2012), Projecto CUST(Tanques criogénicos de combustíveldos andares superiores de lançadores,Ariane), etc.

Foi também neste ano que o LABET,em colaboração com o Laboratório deMetrologia legal do ISQ, começou afazer verificações metrológicas a regis-tadores de temperatura, mais vulgar-mente conhecidos como termógrafos.

No decorrer dos anos, para além daexpansão a nível de instalações e denegócios, também a equipa de colabo-radores foi aumentando conforme asnecessidades, incluindo neste momen-to o LABET em Castelo Branco umaequipa de técnicos especializados,tanto ao nível dos ensaios a realizar,como também ao nível de criar edesenvolver novos meios tais como,electrónica, programação, mecânica,etc, sem necessidade de se recorrerao exterior.

Tem sido também uma política cons-tante do LABET uma elevada polivalên-cia e forte trabalho de equipa, recor-rendo-se sempre que necessário atodas as valências de outros departa-mentos do ISQ e/ou a associadas doISQ.

Trabalhos desenvolvidos

Ensaios ATPSão os ensaios ATP que ocupam amaior parte do volume de trabalhofeito pelo LABET, destacando-se doistipos de ensaios: o ensaio para deter-minação do coeficiente global de trans-missão térmica, mais vulgarmentedesignado como o ensaio de determi-nação de K, e o ensaio de verificaçãode eficiência de uma máquina frigorifi-ca.

Entre os ensaios ATP o LABET realizaoutros ensaios, mas em quantidadereduzida, como é o caso de ensaios deverificação de eficiência de equipamen-tos refrigerados por placas eutéticas eensaios de homologação de máquinasfrigoríficas.

Ensaio de determinação de KNuma explicação muito breve, o objec-tivo deste ensaio é quantificar a quali-dade de isolamento de um equipamen-to (caixa isotérmica), Coeficiente Globalde Transmissão Térmica. Este ensaiopode ser realizado em caixas só isotér-micas (sem máquina de frio), caixasfrigoríficas, caixa refrigerada oumesmo a cisternas isotérmicas detransporte de líquidos perecíveis.

O ensaio tem como base, com umatemperatura de 7, ºC no exterior doequipamento manter 32,5 ºC no interi-or, situação que é garantida pelo aque-cimento interno do equipamento a tes-tar e pelo arrefecimento do túnel defrio onde o equipamento esteja coloca-do.

Após obter as condições de regimeestável como definido no acordo ATP,podemos obter o valor de K utilizando aseguinte fórmula:

K - Coeficiente global de transmissão térmica,em W/m2KP - Potência entregue para aquecimento do inte-rior do equipamento, em WSm - Superfície média do equipamento, em m2T - Diferença entre a temperatura interior eexterior, em K

Na figura 4 pode observar-se umexemplo de um ensaio de K nas últi-mas 6 horas de regime estável, perío-do este que é utilizado para a determi-nação do valor de K.

O ensaio total de K normalmente temuma duração total de 20 a 24 horas,incluindo as fases de aquecimento eestabilização.

Ensaio de verificação de eficiên-cia de uma máquina frigorificaEste ensaio tem como objectivo veri-ficar a eficiência de uma máquina frigo-rífica que esteja instalada numa caixaisotérmica, sendo realizado somente aequipamentos frigoríficos.

O ensaio inicia-se com uma temperatu-ra de 30 ºC no exterior do equipamen-to e 30 ºC no interior. Após o períodode estabilização a 30 ºC, a máquinafrigorífica é colocada em funcionamen-to no modo de transporte e reguladapara a temperatura exigida.

A máquina frigorífica tem como limitemáximo baixar a temperatura no inte-rior do equipamento de 30 ºC à tempe-ratura de classe exigida no máximo em6 horas, e depois tem de manter estatemperatura por um período mínimode mais 12 horas. A temperatura exte-rior mantém-se sempre a 30 ºC

Figura 4 - Ensaio de determinação de K

durante o ensaio.

Trata-se de um ensaio que normal-mente tem uma duração de 20 a 24horas, período este que engloba tam-bém a verificação de outros parâme-tros na máquina frigorifica, comosendo a regulação do termóstato, sis-tema de descongelação e sistema defuncionamento em eléctrico.

Ensaio de verificação de eficiência de equipamentosrefrigerados (placas eutéticas)Este ensaio é realizado em equipamen-tos instalados em caixas isotérmicas,que funcionam com o mesmo principiodos dispositivos de arrefecimento degeleiras portáteis, ou seja, congela-seum liquido (solução eutética), e é essasolução que está no interior das pla-cas, que após congelada vai servir dereserva de frio (calor latente) e assimmanter a temperatura baixa. Estes sis-temas normalmente aplicam-se emveículos para distribuição local, em quedurante o dia os veículos circulam emdistribuição, sendo durante a noite nasinstalações ligado à rede eléctrica eficando a congelar a solução eutética.

O ensaio tem como base ter no iníciouma temperatura de 30 ºC no exteriordo equipamento e 30 ºC no interior enas placas. Após o período de estabi-lização a 30 ºC, a máquina frigoríficaque compõe o sistema eutético é colo-cada em funcionamento no máximo dacapacidade por um período continuode 24 horas de modo a garantir o con-gelamento total da solução eutética.Após as 24 horas a máquina é desliga-da e o sistema deverá conseguir man-ter a temperatura abaixo de -20 ºC porum período mínimo de 12 horas. Atemperatura exterior mantém-se em30 ºC durante o ensaio.

Ensaio de homologação de máquinas frigoríficasEste ensaio tem como objectivo adeterminação da capacidade frigoríficade uma máquina frigorífica.O ensaio inicia-se a uma temperaturade 30 ºC no exterior do equipamento e30 ºC no interior. Após o período deestabilização a 30 ºC, a máquina frigo-

rífica é colocada em funcionamentonos vários modos possíveis de acciona-mento, e regulada para as diferentestemperaturas exigidas para obter ahomologação. A temperatura exteriormantém-se em 30 ºC durante oensaio.

A cada forma de accionamento e àsdiferentes temperaturas, após o perío-do de estabilização previsto, é medidaa capacidade frigorífica da máquina.São também medidos os consumos damáquina, em modo de accionamentoeléctrico e/ou diesel.

Certificação ATPA certificação ATP é um tema de obri-gatoriedade e validades definidas porregulamentação.

No caso da obrigatoriedade estadivide-se nos seguintes casos:

Equipamentos que façam trans-porte internacionalEquipamentos que façam trans-porte nacional, mas que tenhammais de 2,55m de largura exterior.

Continua-se, ao fim de 14 anos, aaguardar a publicação da legislaçãonacional.No caso da validade de um certificadoATP têm-se como etapas:

ATP inicial, 6 anos após data de

construção ou ensaios em túnel defrio1ª Renovação, mais 3 anos após os6 anos anteriores (total de 9 anos)2ª Renovação, obrigatoriedade doequipamento ser submetido aensaios em túnel de frio, erecomeço do período de validade6+3 anos

Para efeitos de certificação existemvárias classificações possíveis queestão dependentes principalmente dotipo de equipamento e temperaturaspermitidas.

Classificações mais comuns dosequipamentos ATP:

IN - Isotérmico NormalIR - Isotérmico ReforçadoFNA - Frigorífico Normal, temperatura 0 ºCFRC - Frigorífico Reforçado, temperatura -20 ºCFRB - Frigorífico Reforçado, temperatura -10 ºCFRA - Frigorífico Reforçado, temperatura 0 ºC

Uma classificação normal significa queo equipamento tem uma capacidadede isolamento normal, ou seja, só poderealizar transportes a temperaturassuperiores a 0 ºC.

Uma classificação reforçada significaque o equipamento tem uma capaci-

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Figura 5 - Máquina de tracção compressão a 1.000º C - Projecto IXV - ESA

dade de isolamento reforçada, ou seja,pode realizar transportes a tempera-turas abaixo de 0 ºC, que no caso deequipamento frigoríficos, a temperatu-ra de transporte fica definida pelacapacidade da máquina de frio, poden-do ser 0 ºC, -10 ºC ou -20 ºC.

Para que um equipamento sejareforçado ou normal existem valoreslimites para K:

Normal: K 0,4 W/m2KReforçado: 0,4< K 0,7 W/m2K

Certificado ATP inicialEste certificado pode ser obtidoatravés dos ensaios realizados emtúnel de frio reconhecido pelo WP.11das Nações Unidas, e caso tenham umresultado favorável poderá ser emitidoum certificado com base nos resulta-dos obtidos.

Outra forma de obter o certificado ATPinicial é através de via documental,situação que ainda pode ser divididapor equipamento de construção einstalação nacional, e equipamentoimportado.

No caso de equipamento de con-strução e instalação nacional, o certifi-cado é emitido com base emmemórias descritivas e termos deresponsabilidades, documentos quesão entregues nos serviços do LABETe que são comparados com as homolo-gações indicadas, sendo o certificadoATP emitido caso esteja tudo em con-cordância.

No caso de equipamentos importados,o requerente tem de entregar nosserviços do LABET, quatro documen-tos:

Certificado ATP do país de fabricoou de registoMemória descritiva do equipamen-toHomologação da caixa isotérmicaHomologação da máquina frigorífi-ca, caso se trate de um equipamen-to frigorífico

Após recepção e validação da docu-mentação é agendada uma vistoria aoequipamento, que visa verificar se esteestá de acordo com a documentação

apresentada e com as homologaçõesrelacionadas, pois tal como aconteceem Portugal com a emissão de certifi-cados ATP para equipamentos de fa-brico e instalação de nacional em queesta emissão é feita através da docu-mentação apresentada, nos outrosPaíses acontece o mesmo, e é entãono momento que o equipamento passapara outro País que este é vistoriadopela primeira vez.

É nestes casos que o LABET tem umagrande responsabilidade, e uma tarefaque não é fácil, que consiste em anali-sar toda a documentação, dispor demeios e conhecimento para conseguirdetectar irregularidades, como porexemplo não conformidades, quer comos equipamentos, quer com a docu-mentação, tendo sido detectada pordiversas vezes documentação falsifica-da e manipulada.

Para dar apoio e reforço à emissão deum certificado ATP, em determinadoscasos, os equipamentos frigoríficossão ainda submetidos a um ensaio decontrolo de eficiência da máquina frigo-rífica.

Este ensaio tem como base ter no iní-cio uma temperatura não inferior a 15ºC no exterior do equipamento e 15 ºCno interior.

Após o período de estabilização a 15ºC, a máquina frigorífica tem como limi-te máximo baixar a temperatura no

interior do equipamento de 15 ºC àtemperatura exigida no período máxi-mo de 6 horas.

1ª RenovaçãoA primeira renovação é realizada nofinal dos primeiros 6 anos, após a datade construção da caixa isotérmica ouda data em que o equipamento foi sub-metido a ensaios ATP em túnel de frio.Caso o equipamento fique aprovado, ocertificado é renovado por mais 3 anosem relação à validade do certificadoanterior.

Na 1ª renovação o equipamento é sub-metido a uma vistoria, com o objectivode verificar se este está conforme, etratando-se de um equipamento frigori-fico, é ainda realizado um ensaio decontrolo de eficiência da máquina frigo-rífica.

2ª RenovaçãoA segunda renovação é realizada apósa primeira renovação, ou seja, depoisde decorridos os primeiros 6 anosapós a data de construção da caixaisotérmica ou da data em que o equipa-mento foi submetido a ensaios ATP emtúnel de frio, mais os 3 anos respei-tantes à primeira renovação, ou seja,após um total de 9 anos.

Após este período o equipamento temde ser obrigatoriamente submetido aensaios ATP em túnel de frio, e caso

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Figura 6 - Reunião WP.11 - UN - Genéve 2008

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consiga obter aprovação, esta serápor um novo período de mais 6 anos,podendo no final desse período reno-var também por mais 3 anos.

Em relação aos trabalhos a realizarpara obter certificação ATP, e quandonão sejam exigidos ensaios em túnelde frio, o LABET para além das insta-lações em Castelo Branco, tambémassegura estes trabalhos nas insta-lações fixas localizadas em Palmela,Carregado e Porto, sendo ainda a pos-sibilidade de deslocar uma ou maisequipas móveis às instalações dosclientes.

Registadores de temperatura(termógrafos)Actualmente a grande maioria dosmeios de transporte e armazenamen-to de ultracongelados, congelados efrescos, são obrigados a estarmunidos de registadores de tempera-tura, que antes de serem colocados aoserviço e posteriormente, anualmente,têm de ser sujeitos a verificaçõesmetrológicas. Estando o LABET desdeo seu início ligado à certificação dosequipamentos de transporte emcondições de temperatura controlada,e como forma de facilitar a vida aosseus clientes, oferecendo-lhes umserviço único e multidisciplinar, erauma obrigatoriedade incluir nas activi-dades deste laboratório a verificaçãodos registadores de temperaturas,pois desta forma um equipamento aodeslocar-se às instalações do LABET,para além de regularizar a sua situa-ção perante o ATP tem a possibilidadetambém de regularizar a verificação doregistador de temperatura.

Em relação aos registadores de tem-peratura, o laboratório oferece asseguintes possibilidades:

Verificação em bancada no labora-tório, em lotes ou individualVerificação directa nos veículos,nas instalações do LABETVerificação directa nos veículos,nas instalações do clienteVerificação nas instalações docliente, em lotes ou individual

As verificações realizadas normal-mente pelo LABET resumem-se na suamaior parte a verificações realizadasde acordo com a primeira e segundaposições apresentadas anteriormente,e principalmente a equipamento jáinstalado ou a ser instalado em equipa-mentos de transporte.

Outras acividades

Todas as actividades desenvolvidaspelo LABET sempre tiveram comoobjectivo providenciar uma evoluçãointerna permanente, mas tambémcontribuir para a manutenção eevolução da imagem do ISQ, tanto anível nacional como internacional.

Entre as actividades desenvolvidas peloLABET, pode-se destacar:

Construção e desenvolvimento deequipamento para realização deensaios especiais nas vertentesmecânicas e electrónicasDesenvolvimento de softwareespecífico para controlo de ensaiose aquisição de dadosAdaptação de equipamentoManutençãoOrganização de reuniões e sessõesde esclarecimentos/formação,tanto a nível nacional como interna-cionalRepresentação de Portugal noWP.11 das Nações Unidas O ISQ através do LABET é um dosparceiros fundadores do clusterAgro-alimentar do CentroParticipação em projectoseuropeus de I&D (SAFERAIL, INTER-RAIL)

O LABET a nível técnico apresenta umagrande capacidade de autonomia parao desenvolvimento e criação de equipa-mentos especiais, situação que émuito importante dada a participaçãoconstante em projectos europeus deI&D, bem como para a realização deensaios especiais não standard, comoos ensaios para a ESA.

Tendo em conta o trabalho desenvolvi-do ao longo dos anos, e o seu reconhe-

cimento a nível internacional, o LABETtem tido inúmeros pedidos para partic-ipar e organizar reuniões e seminários,destacando-se as reuniões e sessõesde esclarecimento com a DirecçãoGeral de Veterinária, as acções de for-mação no âmbito do ATP, os cursos deformação para a GNR, comUniversidades, ISEG, UniversidadeLusíada, etc., com o MinistérioEspanhol da Industria e Turismo, queregulamenta os transportes abrangi-dos pelo ATP, e também com osresponsáveis de assuntos ATP devários países.

Em termos de representações interna-cionais, pode-se destacar a presençado LABET no CERTE do InstitutoInternacional do Frio como represen-tante de Portugal para a área do ATP,e no WP.11, sub grupo doDepartamento de TransportesTerrestres das Nações Unidas, presidi-do desde 2005 pelo Director doLABET. Este é responsável, a nível dasNações Unidas, pela certificação ATP.

Conclusão

O LABET e a sua equipa, calma e pau-latinamente com um grande sentido deresponsabilidade e humildade, masconhecedores das suas competênciase capacidades técnicas, são a demons-tração de que Portugal pode vir adesempenhar um papel muito impor-tante e decisivo neste novo milénio. SerPortugueses, em nada nos diminui,antes pelo contrário, temos uma he-rança histórica de descobertas feitas,que devemos honrar e continuar. Amatemática e as leis físicas são iguaispara todos, se os outros conseguem,também nós conseguimos.

Bibliografia

ATP, Acordo para transporte de produ-tos perecíveis e para os equipamentosespeciais a utilizar nesse transporte,WP.11 - Inland Transport Committe -Nações Unidas

Manual de Qualidade, ISQ-LABET

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ATP

Telmo Nobre

MMaanntteerr oouu rreennoovvaarr??

Com um público consumidor cada vezmais atento e exigente com a qualida-de dos produtos alimentaresperecíveis, é cada vez maior a utiliza-ção de transportes isotérmicos especi-ais para movimentação destes produ-tos sob temperatura dirigida, vulgar-mente designados por transportesfrigoríficos.

Como é óbvio, o recurso a estes trans-portes especiais, não só trás um custoacrescido, como constituí mais umafonte de emissão de CO2 resultante daqueima directa de fuel. A grandequestão que se põe é, o que fazer paraminimizar estes custos? Qual é a vidaútil economicamente rentável de umtransporte deste tipo?

IntroduçãoNum mundo cada vez mais globalizado,os produtos alimentares que consumi-mos, deixaram na maioria das vezes deser produzidos localmente, podendoser oriundos de qualquer parte doplaneta. Isto só pode ser conseguidograças a uma cada vez maior frota deveículos especiais de transportes deprodutos perecíveis sob temperaturadirigida, normalmente designados porveículos refrigerados ou frigoríficosque assim conseguem assegurar umfluxo constante entre os vários centrosde produção e os vários centros de dis-tribuição / consumo.

Portugal, dada a sua localização per-iférica, obriga a que quer os produtosaqui produzidos e exportados, quer osprodutos importados, transportadospor via terrestre, tenham obrigatoria-mente de atravessar a EstremaduraIbérica, que é uma região de clima bas-tante quente, nomeadamente no perío-do estival, com temperaturas naordem dos 35 ºC a 45 ºC.

O tipo, qualidade e certificação destesveículos especiais de transportes inter-nacionais de produtos perecíveis,encontra-se perfeitamente definido eenquadrado pela regulamentação ATPemanada pelo WP.11 (Working Party

11) da Divisão de Transportes Ter-restres das Nações Unidas, do qualPortugal também é membro. Noentanto, um tema sempre controversoe que nunca conseguiu reunir um con-senso entre os vários membros doWP.11, é o de se saber afinal qual avida económica útil de um transportedestes, tendo em conta o consumo defuel e a emissão de CO2!

Escolha do equipamento de transporteO ATP, emanado pelo WP.11 daDivisão de Transportes Terrestres dasNações Unidas e regulamenta o trans-porte de produtos perecíveis sob tem-peratura dirigida e os equipamentosespeciais para o seu transporte, sub-scrito por 45 países, incluindo Portu-gal. Na maioria dos países Europeus foitambém adoptado, com ou sem peque-nas modificações, como regulamen-tação a aplicar também ao nível dostransportes nacionais (em Portugalaguarda-se desde há vários anos pelaadopção do ATP a nível nacional).

Um veículo / caixa especial para trans-porte deste tipo de produtos, terá deentre outras características, possuirum coeficiente global de transmissãode calor [K] de acordo com a Tabela 1.

Vejamos em termos práticos o signifi-cado deste valor K. Imaginemos que oveículo em causa é um semi-reboqueque tem uma superfície total média(paredes laterais, frontal, traseira,chão e tecto) de 150 m2. Se este semi-reboque efectuar transportes de pro-dutos a 0 ºC e considerarmos que atemperatura média exterior é de 25ºC, a potência dissipada através dasparedes, e que terá de ser repostapelo grupo de frio, é a descrita natabela 2 e para vários valores de K.

Nesta tabela podemos ainda ver o con-sumo em litros de gasóleo e o seucusto em euros, bem como o total deemissões de CO2. Não nos podemosesquecer que estes transportes,mesmo durante os períodos de para-gem para descanso do motorista, têmde manter sempre o seu equipamentode frio activo, para que se possa con-tinuamente manter a temperatura eassim assegurar a correcta conser-vação dos produtos transportados.

Facilmente se pode verificar, como élógico, que uma caixa isotérmica comum valor de K = 0,6 w/m2 ºC con-sumirá o dobro da energia de uma ou-tra com um valor de K = 0,3 w/m2 ºC,isto para as mesmas condições detemperaturas interiores e exteriores.

Envelhecimento do isolamentoPara além da escolha do equipamentoinicial (valor de K inicial) há ainda outrofactor extremamente importante,muita vezes desconhecido pela maioriados utilizadores destes tipo de equipa-mentos, e que pode elevar de formaverdadeiramente alarmante os custosde exploração destes equipamentos oumesmo vir a inviabilizar a sua rentabili-dade. Este factor é a qualidade deconstrução e a qualidade dos materi-ais utilizados, muito em particular, aqualidade dos painéis isolantes utiliza-dos, na sua maioria em poliuretano.

Estudos efectuados em diversos labo-ratórios de certificação ATP europeus,incluindo o LABET (Figura 1), vieramconfirmar que durante as décadas de80 e inícios de 90, o envelhecimentode caixas isotérmicas utilizadas nostransportes rodoviários de produtosperecíveis, tinha ao longo de 12 anosum valor médio de 6% / ano.

Actualmente, e também de acordocom estudos efectuados pelo LABETao longo da última década, ficoudemonstrado, como alguns laborató-rios de certificação ATP já sus-peitavam, que a taxa de envelhecimen-to das caixas isotérmicas, tem vindosistematicamente a aumentar nasconstruídas mais recentemente.

Nos estudos efectuados em caixasconstruídas da última metade da déca-da de 90, verifica-se uma taxa de enve-lhecimento média ao longo de 12 anosna ordem dos 9 % / ano.

Este aparente paradoxo, em queactualmente com a utilização de novastecnologias, materiais e métodos deconstrução se deveriam obter produ-tos finais de melhor qualidade e não depior, foi após uma análise mais detalha-da dos dados recolhidos, justificadopelas seguintes razões:

A substituição das antigasespumas de poliuretano fabricadascom gases expansores à base deCFC (gases compostos por molécu-las de grandes dimensões), pornovas espumas de poliuretanoexpandidas com gases "verdes"isentos de CFC, gases com molécu-las de menor dimensão e que maisfacilmente conseguem sair dosseus alvéolos sendo substituídospor ar, fazendo com que estas

novas espumas se encontrem porisso sujeitas a um mais rápidoenvelhecimentoPor outro lado e a nível europeu, asgrandes lutas comerciais pela con-quista do monopólio deste merca-do de construção de caixas isotér-micas tem levado, numa tentativade fazer baixar preços, à con-strução destas caixas com recur-sos a materiais de menor custo /qualidade a grandes produções emsérie

Um dos dados interessantes desteestudo que veio confirmar precisa-mente esta situação, foi a compara-ção, entre os resultados obtidos porduas conhecidas empresas europeiasde construção destes equipamentosisotérmicos.

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K [w / m2 ºC]Potência [w]

Ti = 0 ºC, Te = 25 ºC

Valores / ano (base 300 dias de trabalho)

Consumo EmissãoCO2 [Kg]Gasóleo [L] Euros*

0,30 1.125 4.050 4.941 10.854

0,40 1.500 5.400 6.588 14.472

0,50 1.875 6.750 8.235 18.090

0,60 2.250 8.100 9.882 21.708

Tabela 2

* Foi considerado o preço médio do gasóleo na Zona Euro em Maio de 2010 €1,22 / L

K [w/m2 ºC] Classe Temperatura [ºC] Aplicação

K 0,40 Isotérmico Reforçado - 20 Produtos congelados ou frescos

0,40 < K 0,70 Isotérmico Normal 0 Produtos frescos

K > 0,70 Não pode ser aprovado Não pode transportar produtos perecíveis

Tabela 1

Figura 1

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Uma delas, que sempre se pautou peladefesa da elevada qualidade dos seusprodutos, continua, mesmo com anovas espumas de poliuretano, a apre-sentar equipamentos com taxas deenvelhecimento médio em 12 anos naordem dos 5 % a 6 % / ano. A outra,cuja única meta é a tentativa demonopolização do mercado europeucom a produção de equipamentos demenor custo, apresenta envelhecimen-tos médios em 12 anos na ordem dos10% a 12%.

Vamos demonstrar os diferentescenários que podemos obter com doisexemplos de veículos isotérmicos idên-ticos, semi-reboques semelhantes,mas com construção de diferente qua-lidade.

No primeiro caso, veículo com K inicial= 0,30 w/m2 ºC e envelhecimento 5 %/ ano, verifica-se que ao fim de 6 anos,prazo de validade do certificado inicial,mantém ainda um valor de K igual a0,39 w/m2 ºC, inferior ao limite de0,40 w/m2 ºC, o que lhe permite umarenovação na mesma classe de veículoisotérmico reforçado, podendo porisso continuar a transportar produtoscongelados.

No segundo exemplo a situação é total-mente diferente, pois ao fim dos 6anos o valor de K já atinge os 0,70w/m2 ºC, o que não permite a renova-ção deste veículo na mesma classeisotérmica reforçada, obrigando à suadesclassificação para a classe isotér-mica normal e que só lhe permite otransporte de produtos frescos.

Se esta situação já por si é desastrosa,podendo mesmo vir a inviabilizar todo oinvestimento, tornando o negócioinsustentável, se atendermos aos con-sumos adicionais de combustível paracolmatar a falta de qualidade e perdasde energia através da caixa, verifica-sepor exemplo que no segundo caso, eapenas ao fim de 6 anos já se gasta,quase tanto em combustível (€ 72.324/ ano) do que no primeiro caso ao fimdos 12 anos (€ 77.935), então, temosuma verdadeira dimensão dos eleva-dos e incomportáveis gastos quepodem ser ocasionados por uma esco-lha de um equipamento de baixo custoinicial, mas de qualidade menos garan-tida.

Considerando que um semi-reboquenovo totalmente equipado com caixaisotérmica e grupo de frio, poderá ter

um custo da ordem dos € 75.000,basta ver na Tabela 3 que só no sextoano de exploração podemos estar agastar em combustível, por uma esco-lha deficiente, cerca de € 34.000 maisdo que seria necessário (76.935 -42.998), representando este gastoadicional metade do custo de umequipamento novo!

Emissões de CO2Para além destes custos directos deexploração dos equipamentos detransportes isotérmicos frigoríficos,existe ainda outro factor menos visívele muitas vezes escamoteado, mas deextrema importância na conjunturaactual - o aumento das emissões deCO2.

Em condições de funcionamento nor-mal, um motor diesel emite 2,68 KgCO2 / l de combustível. Assim, à medi-da que a capacidade de isolamento dacaixa vai diminuindo devido ao seuenvelhecimento, o grupo de frio vai terde trabalhar cada vez mais minutospor hora para conseguir manter amesma temperatura no interior dacaixa e assim compensar este acrésci-mo de perdas, acarretando uma maioremissão de CO2.

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K Box Engine Working Inside Exploitation Costs CO2 Emissions

Year Losses Capacity Time Temp. Box Engine Total Box Engine Total

w / m2 ºC w w min / h ºC € / year € / year € / year Kg / year Kg / year Kg / year

Envelhecimento da caixa 5 % / ano, perca de eficiência do grupo de frio 1 % / ano, Te = 25 ºC

0 0,30 2.250 6.063 22 -25,0 19.560 0 19.560 42.968 0 42.968

3 0,35 2.590 5.881 26 -25,0 28.361 877 29.238 49.457 1.529 50.987

6 0,39 2.930 5.699 31 -25,0 40.420 2.578 42.998 55.954 3.568 59.522

9 0,43 3.258 5.518 35 -25,0 56.617 5.586 62.203 62.217 6.138 68.356

12 0,47 3.560 5.338 40 -25,0 77.935 10.578 88.513 67.986 9.228 77.214

Envelhecimento da caixa 10 % / ano, perca de eficiência do grupo de frio 1 % / ano, Te = 25 ºC

0 0,40 3.000 6.063 30 -25,0 26.080 0 26.080 57.291 0 57.291

3 0,53 3.982 5.881 41 -25,0 43.609 1.349 44.958 76.047 2.352 78.398

6 0,70 5.243 5.699 55 -25,0 72.324 4.612 76.935 100.118 6.384 106.502

9 0,91 6.846 5.518 74 -21,0 105.356 0 105.356 115.776 0 115.776

12 1,18 8.865 5.338 100 -15,8 132.718 0 132.718 115.776 0 115.776

Tabela 3

Dados iniciais: Área total média da caixa isotérmica de cada semi-reboque = 150 m2Temperatura média exterior ao longo de um ano = 25 ºCTemperatura interior dos produtos transportados = -25 ºCQualidade do isolamento K1 = 0,30 w/m2 ºC envelhecimento médio em 12 anos = 5 % / anoQualidade do isolamento K2 = 0,40 w/m2 ºC envelhecimento médio em 12 anos = 10 % / ano

Perca de eficiência do sistema de produção de frio = 1 % / anoConsumo do equipamento de frio = 6 l/hPreço do combustível no ano 0 = € 1,22 / l (valor médio da zona euro em Maio de 2010)Taxa de crescimento do preço combustível = 8 % / ano (valor médio verificado na zona euro nos últimos 6 anos)

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Como se pode verificar na Tabela 3, aofim de 6 anos e apenas para compen-sar as perdas através das caixas aíanalisadas, poderão ser emitidas100.118 Kg/ano de CO2 numa caixade menor qualidade, em vez de 42.998Kg/ ano correspondente a uma caixade boa qualidade.

Comprar veículos usados importados? Não Tem sido uma prática corrente nospaíses mais desenvolvidos da Europa,como França e Alemanha, a renovaçãodas frotas de veículos de transporte deprodutos perecíveis ao fim dosprimeiros 5 a 6 anos de utilização, ten-tando exportar esta "sucata" paraoutros países, nomeadamentePortugal.

O comprador destes equipamentosimportados em segunda mão e com 5ou 6 anos de idade, ao poupar cercade €15.000 a €30.000 na suaaquisição, comparativamente ao preçode um veículo novo (semi-reboque),pensa ter efectuado o grande negócioda sua vida!

Erro total e muitas vezes fatal. Estesveículos na sua grande maioria vendi-dos com o certificado ATP válido aindapor alguns meses, rapidamente overão caducar, obrigando o veículo aser reinspeccionado para efeitos derenovação deste certificado. E aícomeça o drama e por vezes o fim donegócio. Na sua grande maioria estesveículos irão ser desclassificados, ouseja, um veículo que em novo permitiatransportar produtos congelados, asempre cobiçada classe FRC, devidoao envelhecimento da caixa isotérmicairá ser reclassificado para FNA, queapenas lhe permite transportar produ-tos frescos acima dos 0ºC. Mesmoque esta desclassificação não seja detodo impeditiva do funcionamento donegócio, há sempre que ter ematenção, e por tudo o que atrás foidemonstrado, que o consumo de com-bustível para compensação da má qua-lidade do isolamento irá ser sempresubstancialmente superior à de umveículo novo, o que irá reduzir as mar-gens de lucro ou mesmo tornar onegócio não rentável. Por isso à per-gunta comprar veículos importados

em 2ª mão? A resposta é: Não obriga-do.

ConclusãoEste verdadeiro problema económico éainda muito mais grave do queaparenta ser, pois não só vai favorecere prejudicar respectivamente quemexporta esta "sucata" e quem a impor-ta, como ainda acaba a médio prazopor afectar favoravelmente e desfavo-ravelmente as economias dos respec-tivos países exportadores e importa-dores.

Países exportadores destes equipa-mentos usados, vêem-se livres deequipamentos não rentáveis e deabate oneroso. Não esquecer queestas espumas de poliuretano nãosão recicláveis, sendo necessáriopagar para se efectuar o seu abate.Os países importadores recebemequipamentos não rentáveis vendo-se a curto prazo a ter ainda depagar para efectuar o seu abate.Países que exportam estes equipa-mentos usados, mantêm uma frotasempre renovada com melhoresíndices de exploração e melhor qua-lidade. Países importadores aca-bam por ficar com uma frota enve-lhecida, com gastos de exploraçãoelevados e qualidade deficiente.Países que renovam as suas frotasmantêm activa toda uma indústriade fabricação e montagem destetipo de equipamentos e acessórios(espumas isolantes, painéisisolantes, borrachas isolantes,acessórios para portas, postigos,grupos de produção de frio, etc.etc.). Países importadores destesequipamentos estão a contribuirpara uma extinção de toda umaindústria.Países que exportam estes veículosusados transferem para terceiroso ónus do abate e destruiçãodestes veículos, constituídos pormateriais poluentes não recicláveis.Países importadores desta "suca-ta" ficam com o ónus do seu abate.Países que exportam estes veículosusados estão a contribuir de umaforma positiva para a redução dassuas emissões de CO2: Países queos importam, estão contraria-mente a aumentar as suas emis-sões de CO2.

Não é pois por mero acaso que paíseseuropeus como França ou Alemanhasão os líderes de mercado deste tipode produtos, possuindo industriasfortes e competitivas que impõem osseus produtos, por vezes de fraca qua-lidade, mas a preços cada vez maiscompetitivos, fomentando uma crisecada vez mais acentuada neste sectorindustrial de mercado dos paísesmenos desenvolvidos, como Portugal.

Não é por acaso que nestes paísesmais desenvolvidos existem incentivospor parte dos respectivos governospara que se renovem as frotas e seexporte a "sucata" para outros. Não épor acaso que as coisas acontecem.

Há que reagir, há que aconselhar osnossos transportadores, há que lhesdemonstrar como conseguir efectuartransportes de produtos perecíveis dequalidade e de forma rentável, há querestringir fortemente a entrada desen-freada do "lixo" que os outros já nãoquerem e que são verdadeiros sorve-douros de gasóleo e emissores deCO2.

Há que criar incentivos para a renova-ção das nossas frotas com equipamen-tos novos dando um novo impulso porforma a salvar o que ainda resta destaindústria no nosso país.

Bibliografia

Roger McCaldin, A Comparison of CO2Emissions for Various Types of RoadTransports, Refrigeration Units, FutureEnergy Solutions

ATP, Acordo para transporte de produtosperecíveis e para os equipamentos especi-ais a utilizar nesse transporte, WP.11 -Inland Transport Committe - NaçõesUnidas

Actas de Ensaio, Determinação de coefi-ciente global de transmissão de calor, ISQ-LABET

Telmo Nobre, Aging factors, IIR Meeting,Estónia 2004

Telmo Nobre, Tecnologia e Qualidade nº48

Telmo Nobre, Fuel consumption Simulator,WP.11 - Nações Unidas 2006

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TERMOGRAFIA

Rui Braz

SSAAFFEERRAAIILL - PPrroojjeeccttoo FFPP77 ((UUEE))Desenvolvimento de Sistema Inovador para Inspecção de Bogies Ferroviários

Actualmente, as vias ferroviáriasEuropeias apresentam um volume detráfego crescente, com veículos fer-roviários viajando a altas velocidades etransportando um maior número depassageiros e cargas axiais maioresdo que no passado. A combinaçãodestes dois factores veio aumentarconsideravelmente as cargas sobre asinfra-estruturas existentes, conduzindoa um aumento das necessidades deinspecção e manutenção de equipa-mentos ferroviários. Os desafios que aindústria ferroviária enfrenta são osseguintes: a melhoria da segurançanos sistemas ferroviários dos paísesda União Europeia; o desenvolvimentode novas vias ferroviárias para supor-tar o crescimento contínuo das neces-sidades associadas a estas vias decomunicação; e a contribuição para odesenvolvimento de uma rede fer-roviária mais sustentável, na vertenteambiental e financeira, com vista a um

desenvolvimento tecnológico eficiente.

IntroduçãoPara uma maior eficiência na segu-rança em viagens ferroviárias, a indús-tria ferroviária adoptou uma politicapró-activa de manutenção de bogies,combinando monitorização na próprialinha e inspecção nos processos deprodução e manutenção. Ao minimizaras falhas/defeitos nos bogies e reduziros tempos de manutenção, contribuir-se-á para uma redução de custos demanutenção, o que, por conseguinte,levará a um benefício directo para osoperadores de veículos e infra-estru-turas ferroviárias, tanto urbanas comointerurbanas.

O projecto SAFERAIL tem como objec-tivo dar resposta a este problema.Através do desenvolvimento de umnovo sistema de inspecção instalado

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iped

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na linha para uma monitorização deta-lhada e fiável do estado de condiçãodos bogies em serviço, e desenvolvi-mento de uma poderosa ferramentade inspecção por técnicas de ensaionão destrutivo, combinando ultra-sonse sensores de medição de camposmagnéticos de corrente alterna, paraum rápida e mais precisa inspecção debogies nos processos de produção ede manutenção.

Uma implementação bem sucedidados sistemas desenvolvidos no projec-to SAFERAIL permitirá eliminar pratica-mente a probabilidade de ocorrênciade falhas e descarrilamentos causa-dos por esses defeitos/anomalias,assim como minimizar os danos causa-dos às infra-estruturas ferroviárias eveículos devido a lisos, cavidades eesfoliação (problemas mais comunsque ocorrem nos rodados de veículosferroviários).

O projecto visa melhorar as potenciali-dades das técnicas existentes de moni-torização na própria linha, através dautilização de um sistema integradoinstalado no carril, que combinará astécnicas de análise de vibrações, emis-sões acústicas e termografia. Cadauma destas técnicas complementa aoutra, contribuindo para uma maiorversatilidade do sistema integradoinstalado na linha. Os três módulos demonitorização vão estar em comuni-cação através de software de análiseautomatizada dos resultados obtidos.O sistema integrado permitirá a liga-ção à rede de comunicação do respec-tivo operador ferroviário, providencian-do a informação referente à passagemdo conjunto (comboio), enviando-a paraos técnicos e engenheiros respon-sáveis pelo controlo do tráfego, e amanutenção dos equipamentos em cir-culação.

O LABET no SAFERAILO Laboratório de Ensaios Termodinâ-micos (LABET), como líder, tem umaimportante contribuição no módulo determografia, que consiste no desen-volvimento de um protótipo eficaz nadetecção de problemas que ocorramem rodas e eixos, defeitos nos mecan-ismos de travagem e sobreaquecimen-

to de rolamentos.

O módulo irá incorporar uma matriz depirómetros que será instalada no car-ril, e que será capaz de detectar vari-ações de temperatura na superfície doconjunto de rodados durante a pas-sagem do veículo a alta velocidade. Aexistência de defeitos nos rodados ouno sistema de travagem, e o sobre-aquecimento dos rolamentos devido alubrificação insuficiente, poderá ser

detectado devido ao aumento de tem-peratura provocado por estes defeitos.A severidade dos defeitos será avalia-da qualitativamente através da análisedo incremento de temperatura regista-do em particular para cada área emestudo. Uma vez que a inspecção seráefectuada ao veículo com este emmovimento, o referido módulo deveráser capaz de efectuar registos emcomboios de alta velocidade.O LABET tem vindo a realizar vários

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Figura 1 - Conjunto Eixo, Roda e Rolamento

Figura 2 - Esfoliação de uma roda

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testes em laboratório, com o intuito deestudar a precisão e o tempo deresposta dos sensores de medição detemperatura por infravermelho(pirómetros). Os ensaios realizadosforam efectuados com base no esque-ma de aplicação descrito na figura 2.

O grupo é constituído por uma matrizde pirómetros, hardware para proces-samento analógico do sinal prove-niente dos sensores, passando por uminterface de aquisição e processamen-to de sinal da National InstrumentsTM

(NI), composto por um conjunto demódulos com velocidade de aquisiçãode 100k, amostras/S/ch, um módulode entradas e saídas digitais, um con-trolador FPGA e uma Unidade deProcessamento de Tempo-Real. Estaúltima, permite entre outras potencia-lidades, o armazenamento da infor-mação recolhida e o acesso remotocomo WebServer.

O módulo I/O digital de alta velocidade,que está sincronizado no tempo comos restantes módulos, permitirá medira velocidade de deslocação do veículo,assim como o impulso, que dará infor-mação de início e fim de recolha dedados à passagem de cada roda. Combase na velocidade de deslocação osoftware permitirá avaliar o número deamostras a recolher, aumentando oudiminuindo a frequência de aquisiçãode acordo com a velocidade do veículo.

A velocidade do comboio é medidauma vez. As rodas são monitorizadasindividualmente e os dados sãoarmazenados separadamente. Demodo a optimizar o sistema, o segundosensor de impulso será também utiliza-do para dar início à aquisição de dadospela matriz de pirómetros. Esta infor-mação irá depender de três parâme-tros:

O início de aquisição de dados,deverá ocorrer depois de um atra-so definido de acordo com o impul-so do segundo sensor e a distânciaa que matriz de pirómetros seencontra desteO número de amostras por varri-mento, é uma constante definidapelo utilizadorA velocidade instantânea do com-boio, irá definir a frequência deamostragem. Quanto mais rápidose desloca o comboio, maior será afrequência de amostragem

Os dados recolhidos são armazenadosnum ficheiro específico e processadosem duas etapas: no modo "Online” (oqual permite avaliar de um modo gerala informação que está a ser simulta-neamente recolhida e armazenada, everificar se existe alguma alteraçãoque justifique ser lançada nessemesmo instante), e o modo "Off-line" (oqual processa a informação jáarmazenada de um modo mais exaus-

tivo através de algoritmos de análisemais rigorosos, permitindo destemodo avaliar com mais detalhe as tem-peraturas registadas).

A investigação e o desenvolvimentodeste sistema decorrerão até ao finaldo projecto de modo a obter a opti-mização do mesmo, tornando o sis-tema válido e fiável para implemen-tação futura.

ConclusãoEste projecto foi oficialmente lançadoem Outubro de 2008 no Reino Unidopelo TWI, Ltd. (coordenador do projec-to). O sucesso geral dos sistemasdesenvolvidos no âmbito do projectoSAFERAIL, onde destacamos a partici-pação das áreas operacionais do ISQ;Direcção de I&D; Direcção de ControloNão Destrutivo (CND); e Laboratóriode Ensaios Termodinâmicos (LABET),proporcionará à indústria ferroviáriavárias vantagens técnicas e tecnológi-cas, antecipando a fiabilidade dasunidades em serviço e contribuindopara a optimização dos custos opera-cionais. Distinguimos a participação daEMEF, S.A., como utilizador final do sis-tema em desenvolvimento, bem comoa interacção com os parceiros envolvi-dos na realização de ensaios ao longoprojecto.

Os parceiros envolvidos acreditam quea comercialização da tecnologiaSAFERAIL poderá ser implementadapouco tempo após a conclusão do pro-jecto em Setembro de 2011.

Acompanhe o projecto emwww.saferail.net

Figura 3* - Imagem termográficageral das rodas de um comboiorecém-chegado à estação

Figura 4* - Imagem termográfica pormenorizada de uma roda* Imagens gentilmente cedidas pela EMEF, S.A.

Referências

Portugal, EMEF, SA-Empresa deManutenção de EquipamentoFerroviário, SA, 2010.

Proposta SAFERAIL - FP7-SST-2007-RTD-1

National Instruments Corporation -http://www.ni.com/labview/Figura 5 - Estrutura do grupo de aquisição de sinal

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INTERAIL –– PProjecto FFP7 ((UE)Desenvolvimento de um Sistema Inovador Integrado de Avaliação da Integridade Estrutural de Linhas Ferroviárias

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Rui Braz

TERMOGRAFIA

IntroduçãoA indústria ferroviária tem uma fortecontribuição no que respeita ao desen-volvimento económico dos países daunião europeia. Recentemente, aindústria ferroviária europeia temdemonstrado sinais de recuperação,após um longo período de declínio. Osavanços tecnológicos no projecto econstrução de comboios levaram aodesenvolvimento de veículos fer-roviários mais rápidos, mais eficientese mais confortáveis, tornando o trans-porte ferroviário uma opção maisatractiva para os passageiros em com-paração com outros meios de trans-porte. Actualmente, as vias ferroviáriaseuropeias apresentam um volume detráfego crescente, com veículos fer-roviários viajando a altas velocidades etransportando um maior número depassageiros e cargas axiais maioresdo que no passado.

A combinação destes dois factoresveio aumentar consideravelmente ascargas sobre as infra-estruturas exis-tentes, conduzindo a um aumento dasnecessidades de inspecção emanutenção das linhas ferroviárias. Oscustos associados à inspecção emanutenção têm aumentado nos últi-mos anos, não tendo no entanto, con-tribuído para uma melhoria da segu-rança na indústria ferroviária, con-forme registado.

O projecto INTERAIL, sob a coorde-nação do ISQ, pretende eliminar osproblemas existentes na rede fer-roviária, desenvolvendo e implemen-tando um sistema integrado de altavelocidade para uma rápida e fiávelinspecção de carris.

O sistema de alta velocidade será com-plementado pela implementação de

um equipamento inovador de testesemi-automático, que será aplicado naverificação e avaliação localizada dedefeitos detectados no decorrer deuma inspecção realizada a alta veloci-dade.

Durante os últimos anos, as empresasde infra-estruturas ferroviárias têmdemonstrado um forte interesse noapoio ao desenvolvimento de novastécnicas de inspecção de alta veloci-dade para uma avaliação fiável e pre-cisa dos carris, de modo a melhorar aeficiência na manutenção preventiva ereduzir a necessidade de recorrer àmanutenção curativa.

A Comissão Europeia definiu novasmetas de segurança e procedimentosmais detalhados e rigorosos para aindústria ferroviária, como parte de umplano de integração e reforma, no

bigf

oto.

com

Uma grande percentagem dos acidentes registados nas infra-estruturas ferroviárias,deve-se a problemas existentes nos carris. O contínuo aumento do tráfego ferroviário,das cargas axiais e das velocidades de circulação, poderá conduzir a problemas ca-tastróficos da linha férrea, tais como descarrilamentos, baixas humanas, graves pro-blemas na rede ferroviária, custos desnecessários e a perda de confiança por partedo público no transporte ferroviário, como o sucedido em Hatfield, Reino Unido, emOutubro de 2000.

National Member State Rail Network,numa única rede Pan-europeia. Osaspectos de segurança nos trans-portes ferroviários têm sido particular-mente destacados pela UE, com vista aaumentar a confiança do público na uti-lização destes meios de transporte.

O sucesso na implementação desteplano de reforma para a indústria fer-roviária irá possibilitar significativosbenefícios económicos e ambientaisem prol da sociedade. O projectoINTERAIL vai ao encontro do esforçoque tem vindo a ser realizado pelaindústria ferroviária na obtenção deuma rede ferroviária mais moderna ena definição de novas normas de segu-rança, desenvolvendo novas metodolo-gias na inspecção e na avaliação doscarris.

ObjectivosO Consórcio INTERAIL está a trabalharno desenvolvimento, implementação eintegração de inspecções a alta veloci-dade, baseado num sistema modular,que possibilitará uma mais rápida efiável inspecção dos carris com veloci-dades até 320 km/h, dependendo domodo de inspecção utilizado. O sistemadesenvolvido no projecto INTERAILcombinará a utilização de inspecção devisão automatizado, com sensores demedição de campos magnéticos decorrente alterna (ACFM) e com ultra-sons, instalado num veículo de altavelocidade.

Cada módulo dará informação deaspectos diferentes do estado decondição do carril. Por exemplo, omódulo de inspecção visual automatiza-da, disponibiliza informação referenteaos níveis de corrosão, desgaste noperfil do carril, danos de fadiga nasuperfície de rolamento do carril,ausência de parafusos nas travessas,desvios significativos da bitola, traves-sas defeituosas, entre outros proble-mas.

A integração dos três modos deinspecção possibilitará a avaliaçãogeral do estado de condição do carrilde uma só passagem, resultando numaredução significativa do tempo deinspecção, quando comparado com os

actuais sistemas de ensaios nãodestrutivos de alta velocidade.

Para além disso, a análise e fusão dainformação obtida através dos diferen-tes modos de inspecção minimizará aindicação de falsos positivos, que con-tribuirá para uma redução tanto notempo, como nos custos de inspecção,assim como nos recursos aplicados,optimizando e garantindo o bom estadode operação das linhas ferroviárias. Afigura 1 representa esquematicamen-te o sistema de inspecção INTERAIL.

O sistema de alta velocidade INTERAILvai ser complementado através dodesenvolvimento de verificações deerro e avaliações técnicas, que tam-bém poderão ser aplicadas àsinspecções de soldaduras, agulhas ecróssimas, que são particularmentedifíceis de inspeccionar com o equipa-mento existente, devido às limitaçõestécnicas envolvidas. O consórcio desen-

volverá três técnicas diferentes paraeste propósito, incluindo ACFM nadeterminação e identificação dedefeitos superficiais (fissuras) no carril,ultra-sons (phased array) na detecçãoe avaliação dos defeitos internos eanálise de vibrações na inspecção desoldaduras, agulhas e cróssimas. Afigura 2 representa esquematicamen-te o conceito de inspecção INTERAIL.

Principais Tarefas(Workpackages)O projecto INTERRAIL engloba cincogrupos de tarefas principais:

Workpackage ADefinição de amostras e especificaçãodos sistemas. Nesta tarefa o consórcioirá recolher e analisar a informaçãocom base na literatura existente,empresas de infra-estruturas fer-roviárias, prestadores de serviços deinspecção em linhas ferroviárias,

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Figura 1 - Sistema de inspecção de alta velocidade INTERAIL

Figura 2 - Conceito esquemático da plataforma INTERAIL

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empresas de manutenção e fabrican-tes de carris, de modo a avaliar deta-lhadamente as deficiências que estãoassociadas aos procedimentos deinspecção e manutenção de carris eos seus efeitos na rede de transporteEuropeia.

Workpackage BSistema de inspecção de alta veloci-dade inovador. Esta tarefa consistenum sistema de inspecção integradocombinando três módulos baseadosem três diferentes tecnologias deensaios não destrutivos: ACFM, ultra-sons e visão automatizada.

Workpackage CDesenvolvimento do subsistema deGPS, ajuste do posicionamento dossensores e de marcação de defeitos.

Workpackage DTécnicas manuais de inspecção e veri-ficação de defeitos.Desenvolvimento de um equipamentoespecial para a verificação e avaliaçãodos defeitos detectados pelo sistemade alta velocidade nos carris.

Workpackage EIntegração e validação. A integraçãodos resultados obtidos nas tarefas B eC será convertida num único sistemade inspecção de alta velocidade. Astécnicas de validação e de verificaçãodos defeitos serão a base para a ava-liação do funcionamento do sistema.

O LABET no INTERAILO Laboratório de Ensaios Termo-dinâmicos (LABET) participará na tare-

fa B1 – Desenvolvimento do Módulo deVisão Automatizada que se encontraenquadrado no WP B o qual será lider-ado pela Tecnogamma Spa. (GrupoMer Mec). Esta tarefa será utilizadapara detectar defeitos superficiais nocarril, incluindo desgaste, irregularida-des no perfil do carril, corrosão, fissur-as superficiais, parafusos em falta,ausência de balastro, destempera-mento. O Consórcio INTERAIL irádesenvolver um módulo de visãoautomatizado baseado na utilizaçãocombinada de lasers e câmaras digi-tais de alta resolução capazes de oper-ar a altas velocidades. A velocidade deoperação do módulo de visão irádepender das especificações a inspec-cionar no carril.

Por exemplo, se o módulo é apenasaplicado na avaliação do perfil do carril,na percentagem de desgaste e na pre-sença de corrosão, então a velocidadede inspecção poderá ir até aos320km/h. No entanto, se fornecessário uma inspecção mais deta-lhada das características do carril, talcomo fissuras, a velocidade deinspecção deverá ser reduzida até30km/h, se for necessário processa-mento em tempo real. Contudo, sendopossível realizar pós processamentodos dados, a velocidade do sistemapode ser significativamente mais alta(>100km/h).

Para inspecções realizadas a veloci-dades superiores a 100km/h, o módu-lo de visão será principalmente usadopara avaliar o perfil do carril, percen-tagem de desgaste no topo do carril,presença de corrosão, falta de balas-

tro e falta de parafusos. A baixasvelocidades o módulo será usado parainspeccionar danos de fadiga na super-fície de rolamento do carril e defeitoscausados por travagens bruscas. Omódulo de visão irá utilizar umodómetro para controlar a velocidadede captura de imagem. O odómetro irápermitir recolher informação no quese refere à distância e sentido dadeslocação e, também, controlar aoperação das câmaras digitais.

Conclusão Este projecto foi oficialmente lançadoem Outubro de 2009, em Lisboa, peloInstituto de Soldadura e Qualidade(ISQ), sendo a Área de I&D responsá-vel pela coordenação do projecto, como envolvimento das áreas operacionaisdo ISQ; LABET – Laboratório deEnsaios Termodinâmicos e CND –Controlo Não Destrutivo. O projectoconta ainda com a participação daREFER E.P., como utilizador final do sis-tema em desenvolvimento, e com umgrupo de 11 parceiros europeus . Osucesso da implementação doSistema de Inspecção INTERAIL daráoportunidade aos gerentes das infra-estruturas ferroviárias Europeias deharmonizar os procedimentos deinspecção e possibilitará a concretiza-ção do conceito de uma rede fer-roviária Europeia. O INTERAIL deveráestar concluído em Setembro de2012 com a demonstração da tec-nologia de inspecção desenvolvidapelos membros do consórcio no opera-dor nacional, representado pela REFERE.P..

Mais informação em www.interailproject.eu

Figura 3 - Representação gráfica do modulo de visão automatizada: para a quan-tificação de desgaste e irregularidades no perfil do carril (esq.); para a detecçãode defeitos superficiais e corrosão no carril (dir.)

Bibliografia

Sistema de detecção de defeitossuperficiais nos carris – MER MEC,www.mermec.com.

Proposta INTERAIL – FP7-SST-2008-RTD-1.

Railway Strategies Magazine –Janeiro 2010.

Telmo Nobre

TERMOGRAFIA

Em 2008 o LABET empreendeu as medidas necessárias para diversificar einternacionalizar as suas actividades, tendo em colaboração com o ISQInternacional, efectuado algumas reuniões com a European Space Agency(ESA) - European Space Research and Technology Centre (ESTEC).

Esta encontrava-se a preparar o lançamento do programa para a construçãodo novo vaivém espacial europeu (IXV) encontrando-se em fase de selecçãodas empresas concorrentes. De imediato foram encetadas conversaçõescom o prime contractor deste projecto Thales Alenia Space, tendo o ISQ ofe-recido a sua disponibilidade e vontade de vir a efectuar alguns dos ensaios noâmbito deste programa.

Destas reuniões resultou um desafio: Façam-nos 50 testes de simulação delift off e reentrada na atmosfera para analisarmos o comportamento dealguns materiais refractários.

Este foi de facto um tremendo desafio, pois o LABET sendo um Laboratório deTermodinâmica e por isso apto a lidar com testes que envolviam temperatu-ras, teria agora de desenvolver métodos, técnicas e equipamentos para efec-tuar testes em vácuo e a temperaturas da ordem dos 1.000 ºC.

Requisitos dos ensaiosAmostra2 painéis refractários do revestimento externo do IXV, com 200 x 200 x 75mm cadaCada painel é constituído por uma sandwich de 20 mm em inox e core de“haloesferas” seguindo-se uma almofada de material isolante em Safill

EnsaioEfectuar 50 ciclos (lift off & re-entry).

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RReeeennttrraaddaaOutubro de 2012 - Após ter sidocolocada a uma altitude de 479 Kmpelo lançador Vega, a nave IXV, ini-cia a sua manobra de reentrada.

Ao atingir uma altitude de 120 Km,ainda fora da mesosfera terrestre,e com uma velocidade de 26.800Km/h a nave estabiliza-se com um oângulo de ataque de 40º.

Os sensíveis instrumentos do IXVcomeçaram a detectar o impactode algumas moléculas de gasesatmosféricos. Gradualmente, estesimpactos vão crescendo em quanti-dade, as forças de desaceleraçãocomeçam a ser francamentenotórias e a temperatura do cascocomeçou a aumentar.

A cerca de 90 km de altitude o IXVpenetra na temida mesosfera. Aqui,a densidade dos gases atmosféri-cos já é suficiente para começar aabsorver a incrível energia cinéticado IXV. É apenas um simples mecan-ismo de transformação de energia,energia cinética em energia térmi-ca. Mas as quantidades de energiasão de tal maneira elevadas, que asua transformação em energia tér-mica, vai transformar o IXV numverdadeiro archote.

Nos bordos de ataque atingem-setemperaturas da ordem dos 2.500ºC ficando as zonas mais frias acerca de 1.000 ºC. Qualquer erronos ângulos de ataque ou falha nosrevestimentos térmicos do IXV, fá-lo-ão pura e simplesmente desinte-grar-se.

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Condições de cada ensaio: Despressurizar durante o lift off até P < 1E-4 mbar com T =ambiente.

Fase da reentrada com duração aproximada de 17 min,aquecer a superfície exterior dos refractários até 900 ºC eseguir uma rampa de temperaturas a fornecer, iniciar umaumento gradual de pressão e aplicar cargas sobre a super-fície dos refractários de acordo com rampa a fornecer.

MonitorizaçãoRecolha e arquivo de dados de:

Temperatura em diversos pontos e profundidades daamostraPressãoDeslocamentos entre as duas placasCargas aplicadasTensões em vários pontos e profundidades da amostra

EquipamentoPara a realização destes ensaios, e em virtude do problemáti-co ambiente em vácuo, foi necessário proceder-se à con-strução de uma câmara de vácuo, mas não uma simples enormal câmara. As condições requeridas de temperaturas eaplicação de cargas requeriam toda uma construção espe-cial não standard.

Assim, o LABET optou por efectuar uma parceria com umdos seus fornecedores, construtor de câmaras climáticaspara ambientes especiais. Desta parceria resultou o projectofinal desta câmara de vácuo.

Os equipamentos constituintes desta câmara de vácuo, dadaa sua especificidade, foram construídos e/ou adquiridos emvários fabricantes, quer Europeus, quer mesmo dos EstadosUnidos.

É uma câmara com 2,20 m de comprimento e 1,20 m dediâmetro, equipada com uma Turbo bomba molecular, quelhe permite atingir P < 1E-6 mbar.

Encontra-se equipada com uma rampa de radiação por lâm-padas de quartzo preparadas para alto vácuo e com 37 Kwde potência, capaz de efectuar aquecimentos até 1.200 ºCem vácuo.

Para evitar eventuais sobreaquecimentos originados pelarampa de radiação, o corpo exterior desta câmara estárevestido por uma camisa refrigerada a água glicolada emcircuito fechado.

Foi ainda montado no exterior um actuador especial passo apasso, capaz de através de uma flange passa muros actuaras cargas no interior e em ambiente de vácuo e alta tempe-ratura.

Foram também montadas inúmeras flanges passa murosadequadas à passagem de sinais de termopares, sinais de

controlo e a potência eléctrica para alimentar a rampa deradiação de 35 Kw.

Para evitar o efeito de arco eléctrico em certos patamaresde baixas pressões, esta câmara encontra-se ainda equipadacom transformadores, que lhe permitem regular a tensão afornecer às rampas de radiação evitando-se assim estasdescargas.

Para o sistema de controlo, monitorização e recolha dedados, foram desenvolvidos pelo LABET programas informáti-cos específicos sobe a linguagem LabView da NationalInstruments.

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Figura 1 - Painéis refractários

Figura 3 - Amostra preparada com sondas

Figura 2 - Projecto câmara de vácuo

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InstrumentaçãoPara análise do deslocamento entre as placas refractárias,foram utilizados transdutores de deslocamento sem contac-to e para ambientes extremos, tipo PY106C e PY156C, comuma precisão inferior ± 0,01 mm.

Para a determinação das tensões utilizaram-se strain gaugestipo LZE-NC-W250G-120/7M. Devido às elevadas tempera-turas que se esperavam estas strain gauges foram fixadaspor soldaduras ponto a ponto. A precisão destas straingauges é menor do que ± 10 µstrain. Para a medição de tem-peraturas foram utilizados termopares tipo K OMEGA CHAL-032-120 que garantiam uma precisão de ± 1 ºC.

O aparatos contendo os refractários e toda a instrumen-tação utilizada foi colocado no interior da câmara de vácuoapoiado em quatro células de carga. Estas células de cargairiam permitir monitorizar e controlar a aplicação das cargasdurante o ensaio, fase da reentrada. No total, foram utiliza-dos 4 transdutores de deslocamento, 4 células de carga, 12strain gauges, 24 termopares e 2 sondas de pressão.

Todo o sistema, incluindo os sensores e respectivas unidadesde leitura, foi previamente calibrado, tendo-se determinadoos coeficientes globais de incerteza expandida das váriasgrandezas.

Finalmente, e após o aparato da amostra ter sido colocadono interior da câmara de ensaios, de se terem efectuadotodas a ligações eléctricas, de comando e de monitorização,fez-se um primeiro ensaio em vazio para confirmar a boacomunicação de todos os sistemas e circuitos. As leiturasdos instrumentos foram conferidas uma a uma, foi accionadoo actuador de cargas, foi testada a rampa de radiação, obten-do-se uma confirmação positiva de todos estes sistemas. Oequipamento foi considerado apto para se proceder a estes50 ciclos de testes.

Foi montado o escudo de radiação térmico de baixa emissivi-dade, para protecção das paredes interiores da câmara devácuo, bem como constituir uma barreira à fuga de radiação,permitindo assim um menor dispêndio de energia de aqueci-mento. Este aquecimento iria ser efectuado em vácuo, peloque o único mecanismo de transmissão de calor existentenessas condições é apenas o da transmissão por radiação, eque de acordo com a lei de Stand Boltzmann é uma potênciado quarto grau da temperatura absoluta dos objectos.

sendo

Na Figura 6 podemos analisar os gráficos de pressão aplica-da, rampa de aquecimento induzido por radiação e cargasdinâmicas aplicadas, bem como as temperaturas e tensõesobtidas num dos 50 testes efectuados.

É interessante notar que a temperatura base plate, ou sejana superfície do casco da nave, abaixo da protecção refrac-tária e na altura do touch down, cerca de 17 min após ser ini-ciada a reentrada, apresenta um valor da ordem dos 40 ºC,o que se encontra perfeitamente dentro e mesmo abaixo dosvalores inicialmente previstos nos estudos técnicos, o quevem validar a boa capacidade de isolamento térmico destematerial, nomeadamente as “haloesferas” constituintes docore da sandwich metálica.

Outro aspecto que constituiu um grande sucesso nestesensaios, e que nunca antes havia sido medido em ensaios se-melhantes e a estas temperaturas de 900 ºC, quer em labo-ratórios europeus quer em laboratórios americanos, foi ovalor das tensões verificadas em diversos pontos da amos-tra, nomeadamente na sua superfície exterior a 900 ºC.

A criteriosa selecção das strain gauges, bem como o proces-so de fixação adoptado e o posterior tratamento e correcçãodo sinal obtido, permitiu-nos a obtenção dos gráficos de ten-são em vários pontos da amostra, permitindo-nos assim cor-relacionar a mesmas com a pressão, temperatura e cargaaplicadas.

Figura 4 - Perfis teóricos estimados

De acordo com o construtor do IXV, podemos observar as rampas depressão, radiação e cargas que se pretendiam introduzir em cada reentra-da.

Podemos também ver no gráfico da direita, uma previsão da eventual dis-tribuição da evolução das temperatura com o tempo e, a vários níveis, dasplacas térmicas refractárias de protecção do caso do IXV.

Figura 5 - Teste de verificação

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Para correcção e verificação das tensõesfora da zona normal de trabalho garantidapelo fabricante das Strain guages, T > 700ºC, foi utilizado o método de interpolaçãoSpline. No intervalo [xi, xi + 1], a equaçãoseguinte define valor de saída interpolado:

y = Ayi + Byi + 1 + Cy"i + Dy"i + 1

sendo:

Inspecção visualEntre cada 10 ciclos de testes e no final dos50 ciclos, foi efectuada uma inspecção finalpor forma a serem detectadas e medidastodas e quaisquer alterações da amostra,comparativamente com o seu estado inicial.

Nesta análise foi nítido haver um gravedefeito no processo de brasagem, que nãoconseguiu garantir a boa aderência entre asfaces externas em inox e o material do coreem haloesferas constituintes desta sandwich.

ConclusãoTendo o revestimento térmico do IXV desem-penhado o seu papel protector. O IXV encon-tra-se agora a 40 Km de altitude animadocom uma velocidade de 10.000 Km/h.Faltam 10 min para a amaragem.

Altitude 26 Km, velocidade 1.600 Km/h, sãoaccionados os pára-quedas iniciando-se afase final da amaragem.

Ao vencer este desafio e tendo conseguidoprojectar, definir e desenvolver todos osequipamentos e procedimentos de testesque culminaram num trabalho de elevadonível e rigor, cumprindo um apertado calen-dário, o LABET não só alargou as suas fron-teiras de conhecimento para a complexaárea de escoamentos termodinâmicos hiper-sónicos, como ainda conseguiu a integraçãodo ISQ como uma das entidades de testeslaboratoriais parceiras deste programa deconstrução e desenvolvimento do IXV. Figura 7 - Defeitos de brasagem

Figura 6 - Teste de verificação

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Tendo passado os primeiros doisterços da minha actividade profissionaldo lado do cliente e os últimos 17 anoscomo prestador de serviços, sou natu-ralmente parte interveniente no sis-tema. O que vou escrever resulta nãosó da reflexão que tenho feito sobreeste tema, mas também das experiên-cias vividas.

Tenho consciência de que, felizmente,algumas das considerações que apre-sentarei não se aplicam a todos osintervenientes no sistema.

Motivação para este temaA produtividade do trabalho emPortugal é 63% da média da UE dos15, contra os 160% do Luxemburgo,que tem 20% da sua força laboral, con-stituída por Portugueses. Se tivésse-mos a produtividade dos Luxembur-gueses, poderíamos ir de fim-de-sem-ana às 18,00 horas de 3ª feira ouentrar de férias no dia 26 de Maio.

Procurei identificar as causas paraesta realidade, e concluí que uma dasprincipais, é que a gestão do País tem

sido feita, nos últimos anos, numa lógi-ca de curto prazo.

A gestão da relação cliente/presta-dores de serviços de manutenção, nãofoge à regra. Há que fazer tudo o quenos for possível para alterar esta situa-ção.

Metodologia de análiseIrei enquadrar esta análise, olhandopara o passado, para o presente epara o futuro.

MANUTENÇÃO INDUSTRIAL

Relação CCliente // PPrestadores de SServiços dde MManutenção

José Lopes dos Santos

Este artigo analisa arelação entre os clientes e

os prestadores deserviços de manutenção,

identificando tambémoutras entidades rele-

vantes neste sistema esugerindo algumas acções

que contribuam para amelhoria da eficiência dos

activos.

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PassadoRecuemos à década de 80 do séculopassado, que se caracterizou pela:

Expansão pelo Ocidente das ferra-mentas da qualidade implemen-tadas no Japão, como resposta àpressão do mercado sobre asempresasNecessidade de as empresasdarem resposta às crisespetrolíferas da década de 70

Recordemos a evolução do preço dobarril de petróleo:

1900 - 1,2 $1950 - 1,7 $1970 - 1,8 $1980 - 32,0 $

Esta dupla pressão sobre as empre-sas, no sentido da melhoria da qualida-de e da redução dos custos, levou àtomada de diversas medidas degestão, das quais destacamos o recur-so ao Outsourcing das actividades, nãoCore Business e não estratégicas.

Este assunto já foi tratado em publi-cação anterior, pelo que deixo apenasalgumas notas:

O Outsourcing - apareceu como asolução milagrosaPermitia a redução dos custos fixos- inimigo a abaterPassava-se grande parte do riscodo negócio para jusanteSó que, com a água do banho tam-bém foi o bebé - know how e algu-mas empresas perderam tambéma engenharia residentePouca articulação entre osgestores e os técnicos

Em resumo, o sistema desequilibrou-se, podendo ser identificadas nasempresas, causas endógenas e exóge-nas.

As principais Causas Endógenasforam:

Desadaptação da estrutura interna

das empresas à nova realidadeSistemas de preparação e avalia-ção de fornecedores inexistentesou desadequadosPouca experiência nos sistemas decontrolo e avaliação dos trabalhos -fazer vs controlarAdopção de estratégias de curtoprazo - não foi assegurada a engen-haria residente

As principais Causas Exógenas foram:Deficiente estrutura técnica e orga-nizacional dos prestadores deserviçosRecursos produtivos desadequa-dosBaixa qualidade e produtividadeAusência de estratégia comercial

O reconhecimento e a identificaçãodestas causas obrigaram a que seactuasse do lado dos clientes e do ladodos prestadores de serviços procuran-do-se o reequilíbrio do sistema, atravésda correcção das deficiências acimareferidas.

Entretanto, surge um novo paradigmada gestão, caracterizado pela:

Visão economicista - a linguagemdos decisores é económica e finan-ceira e a relação funcional com ostécnicos é cada vez mais difícilAnálise dos custos - feita nem sem-pre duma forma criteriosa e igno-rando os efeitos dos custos nomédio e longo prazos

PresenteDois acontecimentos têm marcado arelação cliente / prestadores deserviços.

As centrais de compras.A crise financeira de 2008 e a con-sequente crise económica

As centrais de comprasConceito: Procura da eficiência, desdeque a eficácia não seja afectada.Considera-se que o efeito de escala

permite ganhos nos custos deaquisição.

Realidade: O peso excessivo das cen-trais de compras nos processos deaquisição tem acentuado o desequi-líbrio entre o cliente e os prestadoresde serviços, o que se traduz por:

• A componente técnica das consul-tas ser muitas vezes insuficiente

• O pedido de propostas com preçosfechados passar a ser a regra

• Sucessivas negociações pararedução de preços

• Atrasos injustificados nos proces-sos de fecho das obras

• Prazos reais de pagamento muitograndes

Em suma, assiste-se de novo a umgrande desequilíbrio nas relaçõesentre o cliente e os prestadores deserviços.

A crise financeira de 2008 e a consequente crise económicaA crise financeira de 2008 e a suaevolução para crise económica,levaram a que o custo de aquisiçãotenha voltado a ser "o factor dedecisão".

Mais uma vez é o curto prazo a sobre-por-se à análise global.

As consequências resultantes destasduas realidades, pressão das centraisde compras e crises financeira eeconómica, traduzem-se em:

• Descapitalização das empresasprestadoras de serviços, particu-larmente das PME

• Incapacidade para investirem emrecursos humanos, técnicos eorganizacionais

• Tendência para alguns presta-dores de serviços degradarem aqualidade dos serviços prestados

Tudo isto vai em última análise afectaras empresas clientes, isto é, o desequi-

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líbrio a favor dos economistas e finan-ceiros, em detrimento dos engen-heiros, que se verifica na gestão dealgumas empresas, irá a médio e alongo prazos virar-se contra elas.

FuturoIdentificamos quatro entidades quepodem contribuir para que esteprocesso da relação cliente/presta-dores de serviços de manutenção sejamais eficiente.

Associações na área damanutençãoOrganismos estatais ClientesPrestadores de serviços Associações na Área daManutenção

Associações na área da manutençãoFazendo uso da capacidade técnica edo conhecimento do mercado aAPMI - Associação Portuguesa deManutenção Industrial, tem desenvolvi-do um conjunto de actividades emvárias áreas, de que destacamos,entre outras:

• A regulamentação dos sistemasde qualificação/certificação

• Os sistemas de normalização paraa definição dos requisitos

• A regulamentação dos sistemasde avaliação dos prestadores

• A formação técnica e profissional

Organismos estataisDevem reconhecer a importância deuma boa manutenção no aumento daeficiência dos activos e tomar asacções adequadas ao seu desenvolvi-mento, tendo em conta que:

• Um aumento de 20% na eficiênciada manutenção representa umapoupança de 1600 M€ / ano;

• Os custos energéticos, muito influ-enciados pela eficácia damanutenção, representam

- 85% das importações;- 5% do PIB;- 50% do défice externo

• O apoio real às PME cria condiçõespara o seu desenvolvimento orga-nizacional e tecnológico e para oseu equilíbrio financeiro

• O incentivo aos actores desteprocesso, a considerarem a quali-dade, o ambiente e a segurançanas suas relações, permitirá gan-hos reais de eficiência dos activos

• O privilegiar as análises que con-templem o médio e o longo prazos,tornam as decisões mais ade-quadas à realidade

Clientes• Deverão implementar sistemas de

relacionamento com os presta-dores de serviços, que garantam oequilíbrio entre as áreas de engen-haria, financeira e de aprovisiona-mento, de modo a que as decisõestomadas reflictam estas três com-petências das empresas, na ade-quada definição dos requisitos, nossistemas de controlo dos traba-lhos, nos processos de avaliação eno cumprimento dos prazos depagamento acordados

• Deverão evoluir, nos processos deanálise e decisão, para a utilizaçãode metodologias que privilegiem omédio e o longo prazos, de que sãoexemplos a aplicação dos con-ceitos de TCO (Total Cost ofOwnership) e OEE (OverallEquipment Effectiveness)

Prestadores de serviços• Deverão implementar uma

estratégia de negócio que vise aoferta integrada aplicada à cadeiade valor do cliente

• Deverão desenvolver parceriastécnicas com outros especialistas,alargando o âmbito da sua inter-venção, em complemento / substi-tuição da simples venda de "activi-dades", sejam elas de simplescedência de mão-de-obra ou deexecução de serviços. Isto implica,uma permanente actualização dosseus recursos humanos e tec-nológicos e uma postura de co-responsabilização com os objec-tivos dos clientes

• Deverão privilegiar a oferta desoluções, em detrimento daprestação de serviços, desenvol-vendo o conceito de parceria com

o cliente• Em resumo, deverão intervir no

sentido de substituir o "reparar"pelo "melhorar"

ConclusãoAs quatro entidades que identificámos,como partes intervenientes neste sis-tema, deverão actuar no sentido demelhorar a eficiência global damanutenção, contribuindo para amelhoria da produtividade do País epara o seu desenvolvimento tecnológi-co, numa perspectiva de médio e longoprazos.

Em particular às duas entidades maisdirecta e intensamente envolvidasneste sistema, Clientes e Prestadoresde Serviços, deixo as seguintes notasde reflexão:

Quem tem do processo e do negó-cio uma visão meramente eco-nomicista, defende a redução decustos como prática indiscutívelQuem tem uma visão operacional erealista do processo e do negóciosabe distinguir entre os custos, quedesigno de "gordura", que nãoacrescentam valor ou o fazemduma forma marginal e, por isso,devem ser reduzidos e eliminados,e os custos "músculo", que acres-centam valor e são geradores deproveitos significativos e, por essarazão, devem ser objecto de investi-mento pelas empresasOs técnicos das empresas quelidam no dia-a-dia com os presta-dores de serviços, sabem que oinvestimento nos bons prestadoresde serviços e nas parcerias que sepodem gerar, são um custo "mús-culo" onde vale a pena investirrecursos, porque o retorno técnicoe económico está asseguradoO crescimento do prestador deserviços em qualidade e capaci-dade de resposta beneficiará oclienteO prestador de serviços deve servisto como uma parte do processoprodutivo do cliente e a sua sobre-vivência deve ser por este estimula-da

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Nos anos 70, Malcolm Knowles intro-duziu o conceito de andragogia "a artee a ciência de ajudar os adultos aaprender" (1980, p. 43), contrastandocom o conceito de pedagogia entendi-do como a arte e a ciência de ajudar ascrianças a aprender. De acordo comKnowles (1980, pp. 44-45), a andra-gogia sustenta-se em quatro pressu-postos sobre as características doadulto enquanto aprendiz que consid-eram que, ao atingir a idade adulta, oindivíduo: (1) modifica o seu auto-con-ceito deixando de ser um indivíduodependente (conforme a pedagogiaassume) para ser independente, auto-dirigido; (2) acumula uma crescentereserva de experiências e, conse-quentemente, um maior volume derecursos de aprendizagem; (3) a suamotivação de aprendizagem é cada vezmais orientada para procurar desen-volver o seu papel social; (4) modifica asua "perspectiva de tempo" em relaçãoà aplicação de conhecimentos, tendomaior interesse pelos conhecimentosque impliquem uma utilização imediatae, consequentemente, a sua aprendiza-gem deve deixar de ser centrada noconteúdo para centrar-se no proble-ma.

A tese central de Knowles é que namedida em que os adultos diferiramdos jovens como aprendizes em deter-minados aspectos críticos, exigiamabordagens diferentes à aprendiza-gem (Knowles, 1970). Considerandoque a pedagogia é baseada na abor-dagem tradicional centrada no profes-sor, a andragogia baseia-se na apren-dizagem auto-dirigida (Gibbons &

Wentworth, 2004). O professor oufacilitador promove nos aprendizes aresponsabilidade para ensinar e apren-der (Ross, 2002). Segundo Knowles(1980), a idade adulta caracteriza-sepela percepção da capacidade de auto-direcção.

Em relação à forma como os indivíduosaprendem, a andragogia baseia-se nosseguintes princípios: (1) os indivíduosadultos são responsáveis e indepen-dentes e têm preferência pela auto-direcção na determinação de objec-tivos, técnicas e resultados da apren-dizagem (conceito de indivíduo queaprende); (2) a experiência de vidaconstitui um reservatório de aprendiza-gem (papel da experiência); (3) os indi-víduos adultos valorizam a aprendiza-gem que responde às necessidadesque sentem na sua vida quotidiana(disponibilidade para a aprendizagem);(4) os adultos revelam maior interessepor abordagens centradas no proble-ma (orientação para a aprendizagem);(5) os adultos são motivados paraaprender através de factores intrín-secos (motivação para aprender); (6)os adultos precisam de saber como aaprendizagem vai ser conduzida e aimportância do que se vai aprender(necessidade de conhecimento).

O e-Learning, utilizado para fazer face anecessidades formativas de públicosadultos, incorpora os princípios subja-centes à andragogia de forma a garan-tir a eficácia do processo de ensino eaprendizagem a uma qualquer distân-cia entre o aprendiz e o conteúdo deaprendizagem.

HOMO APREHENDIS

AAnnddrraaggooggiiaa ddoo ee-LLeeaarrnniinngg

Margarida Nunes

O e-Learning, utilizado para fazer face a necessidades formativas de públicos adultos,incorpora os princípios subjacentes à andragogia de forma a garantir a eficácia doprocesso de ensino e aprendizagem a uma qualquer distância entre o aprendiz e o con-teúdo de aprendizagem. Esta metodologia atrai a população adulta pela flexibilidadeque a caracteriza, possibilitando a conjugação de factores pessoais, profissionais efamiliares e a possibilidade de aceder ao curso no local pretendido, no horário que maisse adequa ao formando e ao ritmo que o próprio pretende impor à sua aprendizagem.

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Methodology and structure of the study

To develop this study, it was crucial toget a theoretical basis that wasachieved through the reading and con-sulting of scientific and technical litera-ture found both in books and in papers(displayed in the references chapter).

Several meetings with the coordina-tors both from Instituto SuperiorTécnico (IST) (Eng.º João Ventura) andfrom Integridade - Serviços deManutenção e Integridade Estrutural,Lda (INT)* (Eng.º Lopes da Santos)and also a visit to GALP Energia’s,SGPS, SA (GALP) refinery were crucialto understand how the safety valves

MAINTENANCE

RRAAMMSS,, aapppplliiccaattiioonn ttoo aa rreeaall ccaassee

Abstract

Nowadays with the rising numberof competitors, with the develop-ment of more complex machinesand pieces of equipment, it isessential that enterprises playtheir role in the most efficientway, raising the profit marginsand improving the quality of theirproducts and services. This can beachieved through the use or imple-mentation of methodologies andtools that increase the reliabilityand availability of the machineryand systems in general, decreas-ing the maintenance costs andensuring the safety of both work-ers and equipment.

This thesis focuses in the applica-tion of RAMS methodologies to areal case. In this case the objec-tive is to ensure a good perform-ance of safety valves in a largeindustrial facility as well as theirmaintenance tasks. To achievethis, it is mandatory to identifyand evaluate the failure modesand effects of both the valves andtheir critical maintenance tasks.By doing that, it is possible tocome up with ways to eliminate orat least mitigate those negativeimpacts (through the implementa-tion of corrective and preventiveactions and also through theimprovement of the traceability ofthe valves and their components).

This study shows that the applica-tion of these methods will lead tocost reduction (production andoperational costs) to increaseboth production capacity andsafety and, will add value by mak-ing available relevant informationconcerning equipment andprocess performance.

* INT is a company within the ISQ group whose core specialization is valve maintenance in industrialfacilities. This company cooperated together with IST to develop this study.

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work and how the maintenance tasksare performed.

With the collected data from thesources referred above, it is possible toperform analysis like FMECA, FMEAand the 5S methodology that willenable the improvement of their per-formance (valves and maintenancetasks), increasing its reliability, availabil-ity and safety.

FMEA (Failure Modes and EffectsAnalysis) is a structured and systemat-ic study of possible failures, their caus-es and effects. It is used to find ways toeliminate the identified failures throughthe suggestion of improvementsactions in the product, equipment orproduction process [1, 2].

FMECA (Failure mode, effects, and crit-icality analysis) as FMEA, is used toinvestigate possible weaknesses and tosort them in descending order of theirpotential to cause failures. TheFMECA’s critical analysis charts theprobability of the failure modes againstthe severity of their respective effects[2, 3].

The goal of the 5S methodology is toachieve efficiency, good traceability andto eliminate waste of time and effort. Itis going to be applied to the mainte-nance operations site.

To conduct this thesis, it was neces-sary to break down the study in threephases:

Introduction and literature reviewIn this first step, the idea is to gatherall the relevant information neededto understand the fields in whichRAMS acts (Reliability, Availability,Maintainability and Safety).

Application to a practical and realcaseIn this chapter, a description of indus-trial environment is presented.Based on the information collected, aFMECA and FMEA are to be held inorder to develop solutions that elimi-nate the problems identified. Anextended explanation of the FRACASmethodology and its application isgoing to be approached as well inthis chapter (encouraging the data

sharing between the GALP and INT).Comparisons will be made betweenthe results obtained in these testsand the current situation of bothcompanies and their workers, point-ing the areas that need to beimproved. Also, a 5S methodologywill be applied to obtain furtherimprovements in valve and compo-nent traceability in the maintenancesite.

ConclusionsIn this last chapter, the conclusionsof this study and future challengeswill be presented.

Introduction, objectives and literature review

The purpose of this thesis is to studythe improvements that can beachieved through the application ofRAMS methodologies and tools to apractical and real case. This practicalcase consists in analyzing the bottle-necks and restrictions found in themaintenance tasks performed by INT,during a scheduled ‘ProductionShutdown’ in GALP’s refinery inNorthern Portugal.

RAMS can be defined as an applicationof methodologies and tools that cross-es across the concepts of Reliability,Availability, Maintainability and Safety.Its main goal is to maximize the produc-tivity, profit and to decrease costs, fail-ure risks and accidents.

The reliability of certain equipment isthe probability that the equipment willperform correctly during a certain peri-od of time and under pre-defined condi-tions [4, 5].

A device or component that has a high-er level of reliability tend to be durable,to last longer, to perform its functionwithout needing any unscheduled cor-rective maintenance. It is possible tofind other denominations for reliabilitysuch as Mean Time Between Failures(MTBF) or total number of failures. Thehigher the value of MTBF, the greaterthe reliability of the equipment [6].

Availability is the capacity of an equip-ment or system being able to performits functions in a certain moment andunder pre-defined conditions or duringa certain period of time (assuming thatall needed external resources are pro-vided) [1, 5]. Availability is a perform-ance criterion for repairable equip-ment that takes into account both itsreliability and its maintainability. Thismeans that availability is the probabilityof a system to work properly whenrequired [7].

Unlike the reliability (that characterizesthe continuity of the functioning flaw-lessly until a given time and does nottake account of the events after a fail-ure) the availability does not take intoaccount whether the equipment orprocess failed and was repaired. It onlytakes into account the state at a giveninstant. These two features comple-ment each other.

Maintainability is the probability of anactive maintenance action for an ele-ment under certain conditions beingable to be performed in a predefinedtime interval. To be valid, the mainte-nance is performed in the pre-definedconditions with utilization of writtenprocedures and predefined resources[1, 5].

The maintainability reflects the ability ofequipment to be maintained in goodoperating condition and maintenanceconsists of applying a set of repairingtasks that allow the equipment to itsproper functioning (whether it is defec-tive or just a routine process to pre-vent damage) [8].

Safety is the conservation of thehuman life and also the prevention ofdamage to equipment and products.Over the years, organizations,researchers and authors have beencontributing to the development ofsafety and its application in industrialfacilities [4].

The technical concepts of safety arebased on knowledge of situations con-sidered potentially dangerous in anindustrial unit for all modes of opera-tion and maintenance as well as all pos-sible operating environments. It also

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takes into account the characteristicsof each potentially dangerous situationin terms of the severity of its conse-quences and its likelihood of occur-rence.

The risk of an undesired event to occurcan be estimated by calculating theproduct of the probability of the event’soccurrence by the severity of its conse-quences. It is associated with unknownresult that a given decision may resultin [9].

The goals of this study are to show thatthrough the application of RAMSmethodologies and tools it is possibleto determine main failure modes (bothin processes and in equipment), toidentify the current controls to detectthem, to suggest actions to eliminatethem, to optimize maintenance timesand to improve workers safety bothinside and outside the maintenanceinstallations. It is also intended to showthat the correct application of thesemethodologies and tools allow anobjective, organized and completeselection of the subsystems and

respective critical elements in order todefine the appropriate maintenancetasks and its frequency. By doing this,the costs with equipment across its lifecycle tend to decrease, also the reliabil-ity and availability tend to rise [10, 11].

Application of RAMS methodologies to a real case

This chapter will consist on the applica-tion of engineering concepts, method-ologies and tools that enable the opti-mization of processes (production andmaintenance) through analysis of vari-ous individual steps and equipmentthat composes them. The mainte-nance services performed by INT (dur-ing the scheduled ‘ProductionShutdown’ in June 2011) in GALP’srefinery in Matosinhos will be analyzedcarefully.

To apply RAMS correctly it is mandato-ry to identify potential failures andmake appropriate changes to elimi-nate them [12]. For this purpose analy-

sis like FMECA (for safety valves) andFMEA (for the tasks of its maintenanceprocess) are performed. These testsallow an understanding of how this typeof equipment and its repair processfails. It has the main purpose of sug-gesting actions to avoid these failures.

Brief description of the industrial environment

This refinery is located in northernPortugal (near Porto). Its industrialcomplex has an area of approximately290 hectares and is integrated withthe tankers’ terminal in the maritimeport of Leixões. This refinery producesa wide variety of oil and aromatic prod-ucts (raw materials for chemical andpetrochemical industry). Its differentproduction lines deliver a variety offuels, base oils and lubricants, aromat-ic solvents, greases, waxes, bitumenand also sulfur.

In the next section, FMECA and FMEAanalysis are performed.

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Application of FMECA and FMEAmethodologies to safety valves(PSV) and to maintenanceprocesses respectively

FMECA PSVTwo failure modes were identified forthis equipment: ‘doesn’t work’ and ‘mal-functioning’. The first one refers to sit-uations where the valve does not act toset pressure, damaging the whole sys-tem and endangering human lives. The'malfunctioning' refers to the action ofthe valve at pressures below the setpressure, causing losses of efficiencyin the production chain. The highestseverity value is attributed to failuremode ‘doesn’t work’ because its conse-quences are much more serious thanthe ones from the ‘malfunctioning’ fail-ure mode.

The effects of the first failure mode areoriginated by ‘problems in internal com-ponents’, ‘valve not well calibrated’ (canhappen after performing its functionfor long period of time with no mainte-nance intervention), ‘corrosion’,‘assembly error’ (not common, butmust be taken into account, and will beimportant in the critical maintenanceprocesses’ FMEA). The causes identi-

fied for the second failure mode are‘problems in internal components’ and‘joint failures’. The causes that havehigher occurrence values are ‘prob-lems in internal components’ and ‘notwell calibrated’.

The current controls are the pressuregauges installed along the process andthe existence of a preventive mainte-nance plan (the periodic ‘ProductionShutdowns’). All the causes have thesame detectability value except for the‘joint failures’ that can be observedvisually by a worker and has a lesservalue of detection than the others.

RPN (Risk Priority Number) is a way toprioritize the failures regarding the riskthey represent. It can be determined bycalculating the product of the scores ofseverity, occurrence and detectabilityalready determined. Its calculation iscrucial in this analysis to determine thefailures that need to be eliminatedmore urgently, those will be the oneswith the highest value of RPN [13].

In the equation RPN = S O D, S isthe Severity of the effects; O is theprobability of occurrence of the causesof failure and D is the efficiency of the

current controls to detect the failures.Actions to be taken by GALP and INTSome of the actions that should beimplemented to reduce the RPN valuesof the identified failure modes are: aroutine and regular measure of thequantities of products produced at theend of each step of the industrialprocesses that will identify losses (ifany); the installation of sensors in safe-ty valves, or the purchase of morerecent ones with this embedded sen-sor system; introduction of redundantvalves in the sections which have thebiggest failure record; the painting ofthe components most likely to corrodeand the definition of more strict controltests.

In the operation of valve assembly inthe industrial unit, it is important tomake sure that the joint is perfect andthe valve is well placed.

All valves should be registered with asingle reference, shared betweenGALP and INT in order to be able totrace to a particular valve, its FMECAand records that are relevant andwhich can be filed correctly and com-pletely identified. Implementation of themethodology FRACAS (FailureReporting, Analysis and CorrectiveAction System) is a process thatmakes possible to sort, analyze andreport failures and plan correctiveactions in response to each type ofthese failures. It is used in the industri-al field for data collection, storage andanalysis of system failure.

PSV failure modes’ criticalityanalysisIn this chapter, the goal is to study thefeasibility of implementing a redundantsystem composed by a PSV and aredundant PSV, its benefits and disad-vantages. The chosen model is a paral-lel one and it requires the use of aninterlock to choose only one flowbetween the two possible ones. Thismodel makes possible the mainte-

Figure 1 - Implementation of redundant PSV in parallel

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nance of a PSV without having to shutdown any industrial activity (figure 1).

Using mathematical models and theo-ry that fits this situation (BayesTheorem and Poisson distribution) it ispossible to prove that (using this pas-sive redundancy, only one valve activeat a time) the valves are independent(the failure of one is independent fromthe other) and the use of a redundantvalve is always better and makes aneven bigger difference if one valve tendto fail more often. A system with aredundant valve allows 0 or 1 fail whichis better than using only one valve thatcannot fail (allowing 0 failures).

Being the failure rate and t the time,this system (with the redundant valve)is 1 + t times better than a systemwith a unique valve. This value wasobtained through the application of thealready referred mathematical theo-ries.

This system reduces the criticality ofthe identified failure modes. The bene-fits of its implementation are anincreased reliability, availability andsafety and production capacity throughthe reduction of vulnerabilities. Themain disadvantage is the cost associat-ed with the implementation of this sys-tem.

Critical maintenance processes FMEAThe maintenance phases identified ascritical were: ‘assemble/disassembleof the valve from the process’, ‘disas-semble of the valve in its components(including cleaning, washing and dry-ing)’ and ‘reparation of the damagedcomponents (including polishing andlapping)’.

The first task (‘assemble/disassembleof the valves’) needs to be improved interms of safety. The failure mode iden-tified is the difficulty to access somevalves. The effect observed is the dam-age it can cause to the workers. Thecauses that can lead to that effect are

difficulties in reaching the valves, andthe existence of vertical stairs insteadof spiral staircases in the towers, thatleads to a difficulty in tool carrying. Theonly controls available to guarantee thegood performance of the INT workersin their activities are the mandatoryone day course on safety proceduresand their experience in performingthose maintenance tasks in similarconditions.

The failure mode identified for the ‘dis-assemble of the valve in components’maintenance phase is the loss and dis-organization of the tools and valve com-ponents. The effects from that failuremode are the rise of the MTTR (MeanTime To Repair) and the loss of mainte-nance efficiency. The causes that leadto this are the lack of an efficient trace-ability system and of good tool andcomponent controls. The current con-trols are the knowledge of the workerin what he’s doing (e.g., grouping thesimilar components together and sep-arate them from other valve’s compo-nents).

In the ‘reparation of the damaged com-ponents’ task the failure mode identi-fied is the ‘repair has not been correct-ly achieved’. The effects of this includea shortened lifespan and the decreas-ing MTBF (Mean Time BetweenFailures). If these errors are found inthe next maintenance step (calibration)it leads to a rise of the MTTR. The cur-rent controls are the skills and experi-ence of the worker in the separationand maintenance of the damaged com-ponents.

The task with the biggest value of RPNis the ‘assemble/disassemble of thevalves’.

Improvement actions proposedto fill the identified gapsTo achieve the goal of raising safety inthe ‘assemble/disassemble of thevalve from the process’ task, it is nec-essary to ensure that the workersalways have their hands free to climb,

and move around. That can beachieved by making mandatory the useof a belt with eyelets (a tool belt wherethey can put their required tools foreach operation).

GALP should study the feasibility of theconstruction of a permanent platformwhich makes the maintenance opera-tions safer and faster, instead of usingscaffolding.

To improve the traceability of the toolsand components in the ‘assemble/dis-assemble of the valves’; an implemen-tation of 5 S methodology is crucial toensure that the components that aredisassembled from a valve will returnto the same valve.

Traceability is the ability to interrelateuniquely identifiable entities. Thismethodology relies on five pillars:Sorting (Seiri), Setting in order (Seiton),Sweeping/cleanliness (Seiso),Standardizing (Seiketsu) and Self-disci-pline (Shitsuke).

Sorting: The company INT must there-fore rationalize the number of compo-nents to transport and store, carryingonly the components most vulnerableto damage from the analysis of histori-cal data shared between GALP (client)and INT (maintenance supplier),through FRACAS. Only the key toolsshould be transported.

Setting in order: it is recommendedthat INT builds frames where the toolsare identified and placed. It is also pos-sible to have special cases to store allpieces from a certain valve to eliminatethe possibility of mixing parts from dif-ferent valves.

In order to improve the traceability, thepurchase of metal sheets with uniquereferences to identify every valve andits components is also recommended.That’s the best suggestion becauseRFID and barcode technologies aremore expensive when compared tothis, and are more fragile, as the valvesare exposed to outdoor climate (e.g.,

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wind, rain) and also workers can dam-age the RFID tag or scratch the bar-code while moving around, making itimpossible to be read.Different tasks will have differentboards with different tools and colors.It is important and needed that themaintenance process doesn’t haveloops and follows a logical order.

Sweeping/cleanliness: It is necessaryto develop a cleaning plan for each sec-tion and cleaning products must be allin one place and accessible to all.Keeping the workplace speckless does-n’t mean that the workers have toclean it the whole time; it is more abouteliminating the causes that lead to itscontamination.

Standardizing: taking what was saidback in ‘Setting in order’, the boardshave to have different colors for differ-ent tasks and the tools have to be prop-erly and uniquely identified (e.g., SDRI-10 (S4)) should be the reference for ascrewdriver of 10mm from the stage4 of the maintenance process). Usingthis it is possible to reduce both thebrowsing time for tools, the duration ofeach maintenance stage and as conse-quence, the duration of the mainte-nance process, improving its efficiency.

Self-discipline: each employee has tofulfill all the principles previously pre-sented. Its application results in reduc-ing the need to control and the aware-ness of individual responsibilities. Thisprinciple seeks continuous personaland organizational (INT workers andINT) improvement [14].

The main benefits that arise from theapplication of this methodology are theincrease of productivity by reducingtime in search of materials, the reduc-tion of costs, the improvement of main-tenance the quality, fewer accidentsand greater employee satisfaction inthe work environment.

Conclusions and future challenges

This study consisted in the application

of RAMS methodologies and tools inorder to improve performance of bothfuel production (GALP) and mainte-nance processes (INT). Upon comple-tion of this study it was concluded thatthe application of these methodologiesare indispensable to ensure a compa-ny's good performance by optimizing itsresources and processes through fail-ure analysis of a relevant equipment:the safety valves (PSV) and theirrespective maintenance procedures.

FMEA focuses on eliminating the fail-ures in order to increase the quality,reliability, availability and security, thuscontributing to a better control ofprocesses. This is the prioritization offailures with the highest RPN for dis-posal, and its philosophy of prevention.The correct application of this method-ology also improves teamwork,exchange of ideas among departmentsthat perform different functions as wellas customer satisfaction.

A workplace that meets the five princi-ples and the suggestions alreadydescribed will be a more efficient andsafe place to work.

When using the RAMS methodologies,it is possible to increase production effi-ciency, and thus, income, reliability andmaintainability of equipment, reducingcosts and downtime. Performing pre-ventive maintenance can reduce costsup to 70% than performing correctivemaintenance.

In the future, it is essential to develop arecord of the historical fails, organizedobjectively and comprehensively and ananalysis of life cycle costs of equipment.By doing this it is possible to make theconnection between the equipment, itsmaintenance history and the industrialunit it belongs to. The time to responsein terms of maintaining the properoperation is reduced, improving theefficiency of the process.

Bernardo Pedro Esteves Ferreira de AlmeidaInstituto Superior Técnico, Universidade Técnica

de Lisboa, Lisbon, Portugal

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Âmbito e objectivos do projectoO projecto OILPRODIESEL* teve comofinalidade desenvolver um sistema inte-grado para a recolha de óleos alimenta-res usados (OAU) produzidos no sectordoméstico e o seu encaminhamentopara a produção de biodiesel paraabastecimento dos veículos da frota doMunicípio de Oeiras.

O objectivo do projecto foi resolver oproblema do despejo incontrolado dosOAU no sistema de águas residuaisatravés da implementação de um sis-tema adequado de gestão desse resí-duo. A utilização dos OAU para a pro-dução de biodiesel também desempe-nha o papel de redução da procura deenergia primária pelos veículos domunicípio e simultaneamente o deredução das emissões de gases comefeito de estufa. Deste modo, a imple-mentação do projecto é baseada, etapaa etapa, na estimativa da quantidade deOAU disponíveis para recolha, nadefinição da logística do processo e nadefinição da utilização do biodiesel.

Este projecto contou com a partici-pação da Câmara Municipal de Oeiras,OEINERGE, INETI, APEMETA, IPODEC,INASMET (ES), Fraunhofer (D) eINNOTERM (HU).

Tecnologia e metodologiaRecolhaA recolha dos OAU originados no sectordoméstico foi feita com 20 contentoresespecialmente desenhados e colocadosem locais seleccionados do município. Aespecificação para a concepção do con-tentor inclui a robustez, atractividade ea deposição dos OAU em garrafas deplástico. O contentor possui duaspartes, uma externa e um contentorsubstituível onde as garrafas sãodepositadas. Quando cheio, este con-tentor, que possui rodas, é movido parao camião de transporte e levado para ainstalação de processamento. Um con-

tentor vazio é então colocado no interiordo contentor fixo.

Sistema de monitorização de enchimentoDe modo a implementar uma rotina efi-ciente para a recolha dos resíduos reci-cláveis, foi necessário implementar umsistema de monitorização remota, quepermita recolher os contentoressomente quando uma quantidade signi-ficativa de resíduo tenha sido aí deposi-tada.

O sistema consiste em dois compo-nentes: unidades de monitorizaçãoremota, instaladas dentro dos con-tentores de OAU, e um Centro deControlo, instalado no edifício do opera-dor de recolha dos resíduos. A unidadede monitorização mede o nível de enchi-mento dos contentores e transmite asleituras ao Centro de Controlo, onde sãovisualizadas juntamente com a localiza-ção do contentor num mapa digital. Aunidade de monitorização é instaladanum suporte no interior do contentor deOAU.

Para facilitar a monitorização dos con-tentores por qualquer parte interessa-da, foi desenvolvida uma aplicação Webque permite a qualquer pessoa possuin-

do uma ligação Internet aceder aosdados relevantes. A aplicação foi desen-volvida em Google Earth, que forneceatraentes mapas ou vistas aéreassobre as quais são colocados as locali-zações dos contentores. Clicando noícone apropriado, pode-se aceder aosdados (tais como nível de enchimento,hora do último relatório e localização darua) de um contentor específico.

Processador de biodiesel O processador é constituído por quartotipos de contentores de aço inox, umtanque de pré-aquecimento, um tanquede processo de 1000L, um de conden-sação e um tanque de água para abomba de vácuo. Uma bomba de calorprocede ao aquecimento e arrefecimen-to do processo com a ajuda de umaquecedor eléctrico. O processadorestá colocado numa estrutura em açopara fácil transporte. O controlo dosparâmetros do processo é feito comum Controlador Lógico Programável(PLC).

ResultadosPara se ter uma compreensão clara daatitude geral da população relativamen-te à reciclagem e práticas relacionadascom o manuseamento e gestão dos

AMBIENTE

PPrroojjeeccttoo OOIILLPPRROODDIIEESSEELLSistema integrado de gestão de resíduos para a reutilização de óleo alimentar usado na produção de biodiesel para a frota do município de Oeiras

Marco Estrela

Processo de Trans-esterificação

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OAU, foi realizado um inquérito direc-cionado aos cidadãos. A análise dasrespostas mostra que uma larga maio-ria dos entrevistados (89%) utiliza óleosvegetais para cozinhar em casa, geral-mente para fritar batatas e outros ali-mentos.

Relativamente ao destino dos OAU, foipossível constatar que o sistema deáguas residuais é o seu destino maiscomum (56%), embora também hajauma percentagem considerável (44%)que opta por despejá-los no lixo.

Os cidadão inquiridos demonstraramuma abordagem positiva à ideia de reci-clagem dos OAU. Uma maioria expressi-va estava disposta a participar no sis-tema de recolha proposto.

Um sistema de recolha de OAU e pro-dução de biodiesel foi concebido e mon-tado. Um processador de biodiesel com1000L de capacidade foi construído einstalado no local seleccionado. O sis-tema de monitorização de enchimentofoi concebido e montado nos con-tentores de recolha. Estes foram conce-bidos, construídos e colocados em 20locais seleccionados do município deOeiras.

Até Março de 2009, data de finalizaçãodo projecto, foram recolhidos 8.340 kgde OAU com mais 2.815 kg recolhidosaté final de Junho de 2009, num totalde 11.155 kg. A recolha mensal é decerca de 14 toneladas.

Foram realizados testes de emissõesem veículos da CMO. Estes testes

foram feitos com veículos atestadoscom gasóleo e com B20 (20% debiodiesel adicionado). Os resultadosmostram uma diminuição das emissõesde CO e um ligeiro aumento das emis-sões de NOx, o que está de acordo comdados publicados.

Benefícios económicos e ambientaisA recolha de óleos alimentares usados(OAU) do sector doméstico tem umimpacte positivo no ambiente, uma vezque evita a deposição dos OAU em ater-ros ou a sua descarga no sistema deesgotos, a opção preferida antes doprojecto. Esta última opção provocamuitos problemas na operação dasestações de tratamento de águas resi-duais causando perdas de eficiência eaumentando custos operacionais.

A utilização dos OAU recolhidos paraprodução de biodiesel traz tambémvários benefícios ao ambiente,nomeadamente a redução das emis-sões de CO2 do sector dos transportes,quando o biodiesel é utilizado paraabastecimento dos veículos. A reduçãode emissões de CO2 é mais significativaquando os OAU são utilizados comomatéria prima, uma vez que os efeitosda produção agrícola de óleos vegetaisnão é sentida.

O projecto OILPRODIESEL demonstrouque é possível recolher com sucesso osOAU do sector doméstico e, portantoreduzir o impacte ambiental causadopor este resíduo.

Este projecto trouxe benefícios ambien-tais directos, ao contribuir para encon-trar uma solução para os OAU produzi-dos no sector doméstico que antes doprojecto se iniciar eram enviados para osistema de esgotos ou aterros. Quandoenviados para o sistema de esgotoscausam muitos problemas na operaçãodas estações de tratamento de águasresiduais (ETAR). Quando enviados paraaterros também causam problemasambientais. Se todos os OAU produzi-dos no sector doméstico forem recolhi-dos e transformados em biodiesel, osbenefícios ambientais são bastantegrandes uma vez que serão evitadosmuitos problemas nas ETAR e, portan-to, a sua eficiência aumentará assimcomo a qualidade da água retornada aoambiente.

A recolha de OAU conduz a diminuiçõessignificativas nos custos demanutenção do sistema de esgotosurbano e das ETARs. Estima-se que porcada kg de OAU despejados nos esgo-tos exista um custo adicional de 0,36€.Isto significa que no caso de Oeiras, emque foram recolhidos 11.150 kg deOAU durante 8 meses do projecto, aspoupanças serão de cerca de 4.000€.Se todos os OAU produzidos no sectordoméstico em Oeiras, estimados em619 toneladas, fossem recolhidos,poderiam ser poupados cerca de220.000€.

A transformação do OAU em biodiesel ea sua utilização para abastecer os veícu-los tem vários benefícios ambientaisnomeadamente ao ajudar a reduzir asemissões de CO2 dos transportes, umgrande contribuinte para as AlteraçõesClimáticas. Estima-se em 890.000litros o consumo médio anual degasóleo da frota do município de Oeiras.Utilizando B20 na frota significaria queseriam consumidos menos 178.000litros de gasóleo o que resultaria naredução de 530 toneladas de CO2 emi-tida anualmente.

Os custos operacionais da frota podemtambém ser reduzidos, uma vez que obiodiesel é mais barato do que ogasóleo.

*Projecto co-financiado pelo programa LIFE Ambiente sob o contrato LIFE05 ENV/P/000369

Resultados dos testes de emissão de gases (Para um Opel Corsa Eco 1500 Tdi - 1997)

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A ASKA ASK é uma empresa participada peloISQ (accionista fundador da ASK em2006). Desenvolve a sua actividade emdiversas áreas financeiras: (1) asses-soria especializada em fusões eaquisições; (2) estruturação de dívida;(3) gestão de fundos de capital derisco; (4) gestão de fundos de investi-mento imobiliário. Encontra-se actual-mente a aguardar a autorização doBanco de Portugal e da CMVM para ini-ciar as actividades de (5) gestão depatrimónios e de (6) corretagem.

Apesar de actuar essencialmente naPenínsula Ibérica, as suas actividades

desenvolvem-se também em Angola(escritório em Luanda) e Brasil (S.Paulo e em Belo Horizonte).

A lógica da parceria ASK / ISQA colaboração entre a ASK e o ISQ temsido muito intensa desde a fundaçãoda ASK, que ocorreu em finais de2006. Para além do apoio aos negó-cios de assessoria financeira, o ISQ é oprincipal parceiro da ASK na actividadede capital de risco. Foi o fundador dasociedade gestora de capital de risco efoi por isso a entidade que lançou estenegócio. Hoje, dada a sua excelênciatécnica e diversidade das suas áreas

PARTICIPADAS ISQ

ASK mmultiplica ppor 44 vvezes oos sseus aactivossob ggestão nna áárea dde ccapital dde rrisco

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de actuação, desempenha um papelcrítico em três componentes distintas:1) identificação de oportunidades deinvestimento; 2) avaliação técnica deoportunidades de investimento,fornecendo pareceres de altíssimaqualidade e fiabilidade permitindo umaredução drástica dos tempos deanálise e 3) desenvolvimento de diver-sas empresas participadas pelosFundos que a ASK tem sob gestão, aonível técnico e comercial, utilizando asua presença nos mercados nacional einternacionais. Trata-se inquestionavel-mente de uma parceria muito forte.

Na sua actividade de capital de risco, aASK gere actualmente um montantede €10,65M distribuídos pelos FundosISQ Capital (com uma dotação de€7,15M) e o ISQ Brasil Sustentável(€3,50M).

Com base no trabalho desenvolvidonos últimos anos, a ASK conseguiuangariar €31,00M para o lançamentode 2 novos fundos: O Fundo ASKCapital (€11,00M) e o Fundo ASKCelta (€20,00M). Deste montanteglobal, o QREN investirá €16,5Matravés do Programa Compete. O mon-tante remanescente (€14,5M) foi cap-tado junto de investidores privados.

Os fundos têm características distin-tas. O Fundo ASK Capital destina-se ainvestir em empresas que se encon-trem na fase inicial da sua vida - comum máximo de 3 anos de existência - eapresentem uma componente clara deinovação (seja ela tecnológica ou não).

O montante máximo de investimento éde €1,00M por cada empresa e oinvestimento destina-se preferencial-mente a empresas com sede fora dazona de Lisboa. As empresas deverãoapresentar um potencial de valoriza-ção muito relevante e potencial de

mercado claramente internacional.Tipicamente, encaixam neste fundo,projectos a iniciar de raiz a sua activi-dade, bem como projectos que tenhamjá ultrapassado a sua fase de desen-volvimento e/ou os primeiros testesao mercado mas que necessitem defundos de capacidade de gestão parase desenvolverem (early stage).

O Fundo ASK Celta destina-se areforçar o capital de empresas que seencontram numa fase mais avançadada sua vida e que apresentem tambémum forte potencial de crescimento. Osfundos destinar-se-ão a financiar novosprojectos de investimento. A interna-cionalização de empresas é uma dasáreas de foco de investimento desteFundo de Investimento. As empresasterão que ter forçosamente a sua sedefora da zona de Lisboa. O investimentomáximo por empresa é de €4,50M,sendo o investimento máximo anual de€1,50M.

Novos parceiros de negócioA ASK considera que reuniu umaequipa de excelência para a assessoriae gestão dos novos fundos nomeada-mente ao nível dos seus comités deinvestimento.

O Fundo ASK Capital reunirá no seucomité de investimento as seguintespersonalidades: Eng. Oliveira Santos(Presidente); Dra. Luísa Coutinho; Dr.Pedro Baltazar; Eng. Carlos Alves;Professor Dr. Fernando Bello; Dr.Sérgio Pena Dias e Eng. FernandoLamas de Oliveira. Trata-se da combi-nação de diversas competências deperfil técnico, académico, e empresa-rial (perfil empreendedor e de lógicaassociada às grandes multinacionais).

O Fundo ASK Celta terá como parceirode referência o Dr. Luís Assis Teixeira,

empresário de sucesso em diversasáreas, nomeadamente no sectorautomóvel.

A equipa de gestão dos fundos deinvestimento de capital de risco tam-bém será reforçada, dado o cresci-mento do número de empresas a anal-isar e a acompanhar (após a fase deinvestimento).

A equipa do ISQ como fonte deidentificação de oportunidadesde investimentoO ISQ com os seus cerca de 900colaboradores poderá constituir umaexcelente base de identificação deoportunidades de investimento. Não sópara os próprios colaboradores doISQ, com características empreende-doras, que apresentem boas ideias denegócio, como também para toda arede de relacionamento que constitui oeco sistema do ISQ - clientes, fornece-dores, parceiros.

Desta forma, os novos fundos de capi-tal de risco da ASK pretendemassumir-se como o braço financeiro àdisposição do Grupo ISQ para o apoiodos bons projectos empresariais que,sabemos, surgem de forma muitorecorrente.

A área de capital de risco da ASK temcomo objectivo investir em projectosrentáveis e fazer com que os seusinvestidores participem fortemente navalorização económica e financeira dainovação, do conhecimento e dacapacidade de empreender que existeem Portugal.

A ASK irá contribuir com os fundos quetem sob gestão e com o apoio à gestãodos projectos. Para isso é determi-nante a colaboração com o ISQ.

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Construção de novas pontesNo âmbito das actividades do ISQ em Angola, decorre desde o início do anode 2009, na Província da Lunda Sul, a construção de novas pontes substituin-do as estruturas metálicas provisórias que foram colocadas para permitir apassagem dos rios em substituição das anteriores pontes destruídasdurante a guerra que se viveu no país. Intervindo desde a fase do reconheci-mento inicial dos locais, passando pelos levantamentos topográficos que per-mitiram a elaboração dos respectivos projectos, também da responsabilida-de do ISQ em conjunto com o gabinete do Prof. Armando Rito, a nossa inter-venção culminou, durante a execução das obras, na Fiscalização, Controlo deQualidade e Controlo Financeiro das empreitadas para o nosso Cliente –Instituto de Estradas de Angola (INEA).

De um total de 12 Pontes em construção do troço de estrada Saurimo /Muconda / Luau, o ISQ teve intervenção em todas elas, estando quatrodessas infra-estruturas praticamente concluídas e as restantes em difer-entes fases de execução. As que se encontram em fase de acabamentosfinais situam-se no troço da estrada Muconda / Luau, são da responsabilida-de de construção da empresa espanhola CCL Peninsular e em que a constru-tora portuguesa CONDURIL é seu subempreiteiro geral.

Ponte sobre o Rio LuvigePonte sobre o Rio LuxicoPonte sobre o Rio LualoPonte sobre o Rio Luveto

Como características comuns a estas pontes destaca-se a sua execuçãotoda em betão armado e a aplicação, em alguns dos seus elementos, do pré-esforço de forma a aligeirar a dimensão destes elementos. São constituídaspor um tabuleiro único de 11,00 m de largura, subdividido em 2 faixas derodagem de 3,50 m – uma em cada sentido - 2 bermas de 0,50 m e 2 pas-seios de 1,50 m de largura, sendo as suas inclinações transversais de 3 %na via de circulação e bermas com pendente para as extremidades e de 2 %nos passeios para o interior do tabuleiro. Estes são dotados dos dispositivosde drenagem necessários ao escoamento das águas pluviais, evitando-seassim a concentração das mesmas, a qual se tornaria perigosa para a circu-lação rodoviária e conservação da obra.

10 anos de certificação da áreade Formação

Há 10 anos atrás a Área de Formação foipioneira a lançar-se no desafio da certifi-cação do seu Sistema de Gestão daQualidade. Em Janeiro de 2010 realizá-mos, com sucesso, a transição para anova versão da norma NP EN ISO9001:2008.

Hoje, muito para além do reconhecimentoque encontramos no mercado, consider-amos que foi uma aposta ganha, pois per-mitiu-nos desenvolver e melhorar continu-amente um sistema de gestão quereflecte com rigor a identidade da Área eque nos ajuda de uma forma sistemáticana tomada de decisão.

Se o arranque inicial foi um pouco difícil, osistema actual é ágil, bem interiorizado epertença de cada um de nós.

Na Área de Formação pretende-se que ofazer qualidade aconteça naturalmenteno dia-a-dia.

Chegou a hora de nos lançarmos numnovo desafio, a implementação de umSistema de Gestão da Segurança, destavez em conjunto com outras cinco áreasdo ISQ.

Investigação do ISQ distinguidapela Comissão Europeia

O projecto “OILPRODIESEL” - coordenadopelo ISQ/ID Ambiente – foi seleccionadopela Comissão Europeia como um dos 23melhores projectos do programa LIFEAMBIENTE de 2009. Foi graças a esteprojecto que o município de Oeiras imple-mentou a sua rede de recolha de ÓleosAlimentares Usados (OAU), com osoleões alaranjados, entretanto adoptadospor mais 11 municípios Portugueses.

Este projecto contou com a participaçãoda Câmara Municipal de Oeiras, OEIN-ERGE, INETI, APEMETA, IPODEC, INASMET(ES), Fraunhofer (D) e INNOTERM (HU).

Ponte sobre o rio Lualo