Manutenção periódica do redutor garante economia e segurança.
Para se ter uma idéia da importância da requalificação do redutor de pressão para o bom funcionamento de um veículo movido a GNV, poderíamos compará-la com a importância de um check-up cardiológico para o funcionamento do seu corpo. Com uma vantagem: È muito mais fácil trocar as peças desgastadas do motor de um carro.

O redutor é um dos componentes mais exigidos em um sistema GNV. É ele quem recebe o gás vindo do cilindro, a uma pressão média de 200 bar, e o prepara para a entrada no motor, a apenas 1,5 bar, em média. Tal esforço faz com que este componente, geralmente fabricado em liga de alumínio, necessite de uma revisão periódica a cada um ano ou, no máximo, 150 mil km de uso, segundo Edson Carrete, diretor técnico da Rodagás.

A revisão periódica consiste na troca de componentes de vedação - como borrachas e juntas - e análise da resistência do redutor e seus componentes. Quem tem veículo movido a GNV não pode descuidar dessa revisão períódica, alerta Edson Carrete, sob pena de enfrentar problemas como mau rendimento do motor, vazamentos e até comprometer toda a segurança do sistema. É melhor investir de R$ 100 a R$ 150 na revisão periódica do redutor, do que ter perdas por mau funcionamento do sistema, com desperdício de gás natural. A tão decantada economia do GNV pode, neste caso, literalmente ir pelos ares.

Outro fator importante é a quem confiar os serviços de revisão periódica. Uma oficina dita “especializada” em gás natural não é garantia de um bom serviço, alerta Carrete. O ideal, é que a revisão periódica do redutor fosse feita pelo próprio fabricante ou por oficina credenciada como assistência técnica da marca.
Muitos “mexânicos”, sabendo da importância da revisão periódica do redutor, oferecem esses serviços a preços módicos, o que é um risco, pois o trabalho envolve troca de componentes feitos sob medida e materiais homologados que não podem ser substituídos por “similares”.

Mas o pior mesmo é negligenciar a atenção com o funcionamento do redutor. O fato é que, a exemplo da Rodagás, a tecnologia atualmente empregada na fabricação dos componentes do sistema, muitas vezes o torna tão eficiente que os consumidores relaxam em sua manutenção.

É preciso revisar válvulas, conexões, mangueiras, componentes mecânicos e eletrônicos com a mesma importância. É como na aviação, a manutenção preventiva é que vai garantir o funcionamento eficiente e seguro, traduzindo em economia máxima, para o usuário.

Por Edilson Vieira

Alguns usuários de veículos convertidos para o Gás Natural Veicular não sabem, por não lerem as Etiquetas de Aviso coladas nos cilindros ou por não terem tido quaisquer instruções sobre o uso dos kits, que os Dispositivos de Alívio de Pressão (DAP’s) existentes nas válvulas dos cilindros são importantíssimos para a segurança destes em caso de acidentes que ocorram com os veículos com a presença de incêndios. Tanto que as normas de fabricação de cilindros (ex:ISO11439) exigem que não só o cilindro seja certificado, mas também a válvula com a qual ele será utilizado, já que os ensaios são feitos em conjunto.

Estes dispositivos só devem entrar em atividade quando um aumento de pressão for verificado no cilindro, o que normalmente ocorre quando há um aquecimento do mesmo devido a incêndio.

Por isto, se há alguma espécie de vazamento neste dispositivo, que pode ocorrer devido a abastecimentos à pressões inadequadas em postos por exemplo, o usuário não deve tentar consertá-lo pois ele não tem conhecimento para tal: deve simplesmente dirigir-se ao convertedor que providenciará a troca da válvula.

Nas duas fotos a seguir, vemos dois casos clássicos de adulterações nos DAP´s realizadas pelos usuários. São dois exemplos verdadeiros de como não se deve agir.

Na foto número 1, o usuário cravou dois pregos nos orifícios dos dispositivos evitando assim que estes funcionem como devem, isto é, em cas o de incêndio dar escape ao gás e assim evitar a ruptura do cilindro, o que pode ocasionar um acidente de proporções maiores.

Na foto número 2, o usuário aprimorou ainda mais o tipo de adulteração: primeiramente trocou o dispositivo por sua conta (vide a cor do DAP que é diferente da cor da válvula), depois colocou os pregos ou arames e, após isto feito e como não obteve os resultados esperados (por ele), ainda colocou massa plástica ao redor de todo o DAP, massa esta cujos restos são visíveis na foto.

Os dispositivos de Alívio de Pressão são os “Dispositivos de Segurança” dos cilindros e por isto jamais devem ser alterados, consertados ou apertados por outros que não os fabricantes das válvulas. Se isto não for seguido, acidentes de pequenas proporções podem transformar-se em grandes acidentes.

Portanto: Não mexam nele!

Grupo MAT - Departamento Técnico

Um componente crítico em qualquer sistema de GNV comprimido é o mecanismo para estocagem do gás a alta pressão, a bordo de veículos. A questão da proteção do consumidor imediatamente vem à tona, particularmente sabendo-se que o gás natural necessita ser estocado a bordo de veículos, com pressões elevadas, da ordem de 200 bar. Existe a necessidade de um padrão internacional para atender à natureza e mobilidade dos transportes, assegurando a economia de escala com a capacidade de atender diversos mercados, a partir de um único projeto.

Este artigo é uma síntese, preparada com algumas adaptações, a partir da justificativa apresentada pelo grupo de trabalho ISO TC 58/SC 3/WG 17 em Julho de 1995, do qual resultou a Norma ISO 11439 para cilindros que armazenam gás natural a alta pressão, projetados para o uso exclusivo em veículos automotores e, atualmente, é empregada em todo o mundo. Há mais de 100 anos, a indústria em geral, tem utilizado cilindros de alta pressão para gases industriais, com bastante segurança, fabricados segundo normas internacionais apropriadas. Alguém poderia argumentar que essas normas deveriam, da mesma forma, servir à indústria de GNV. Essa questão será coberta adiante.

O caso da aplicação de Gás Natural Veicular (GNV) é único, pois se trata da estocagem específica de uma mistura não homogênea de gases, num ambiente automotivo, e usado em público por pessoas não especializadas em seu manuseio, e sujeito a uma alta freqüência de abastecimento, que excede de longe, toda a experiência com cilindros de gases industriais.

A nova norma é orientada para o desempenho, não sendo prescritiva, embora existam algumas áreas onde elementos prescritivos se mostraram necessários. Um aspecto único da norma ISO 11439 é marcado pelo uso de diferentes materiais de fabricação dos cilindros de GNV, o que não ocorre em outras normas de cilindros. A norma estabelece em um único documento, a fabricação de cilindros com ligas metálicas homogêneas, metal revestido parcialmente por material “composite” (“hoop-wrapped”), metal completamente revestido (“fully-wrapped”), e todo em “composite” com “alma” de plástico. A razão disso é a singularidade do uso do cilindro de GNV, como descrito no parágrafo anterior.

Por ser basicamente um documento voltado para o desempenho, esta norma incorpora inovações e avanços técnicos, sem comprometer a segurança do uso do cilindro. A norma é restrita à um conjunto de condições de serviço, desde a indicação de uma faixa padrão de qualidade do gás, até as condições ambientais da instalação. No futuro acredita-se que essa norma possa ser adaptada a outros combustíveis veiculares, como o “hitano” – uma mistura de hidrogênio e gás natural - após os necessários estudos e experiências.

A Norma procura direcionar a questão da qualidade, sem interferir com os inalienáveis direitos dos diferentes países. Em lugar disso, as necessidades de um sólido programa de garantia de segurança, é delineado, com o propósito de promovê-la e remover barreiras no comércio entre as nações. Isto é crítico para a aceitação dos cilindros, e necessita ser direcionado.

Nessa Norma, a vida máxima do cilindro foi estabelecida em 20 anos, baseada na relação de tensões de ruptura, estabelecidas para as várias fibras “composite”, isto é, a vida do cilindro deverá expirar antes que ocorra qualquer significante deterioração das fibras.

A indústria automotiva reconhece que os retestes de cilindros, envolvendo um periódico “recall” e a remoção dos cilindros instalados nos veículos, para esse fim, nem sempre será possível de realizar. Assim sendo, um dos objetivos da Norma é um projeto de cilindro que tenha uma vida finita, a qual corresponde aproximadamente à vida de serviço projetada para o veículo.

A indústria de GNV demanda grande número de cilindros de alta pressão, de baixo peso, para a estocagem de combustível a bordo de veículos. A norma ISO 11439 estimula o desenvolvimento de cilindros mais leves, de menor custo, enquanto mantém ou melhora o nível de segurança atualmente existente para outros vasos de pressão.

Em resumo, existia uma necessidade premente de uma norma mundial de fabricação de cilindros de alta pressão para GNV, o que originou a norma ISO 11439, pelas seguintes razões:
- As normas até então existentes, foram escritas para cilindros de gases industriais, os quais apresentam condições de serviço totalmente diferentes das condições do mercado de GNV (veja a Tabela 1);
- As normas até então em uso inibem o uso de cilindros de mais baixo peso do que os usados para gases industriais em geral, na estocagem a bordo de veículos;
- Há necessidade de que os cilindros montados em veículos, possam ser transportados de um para outro país;
- Os cilindros poderão ser importados por um país, o qual não disponha de normas nacionais;
- O projeto e qualificação de cilindros, segundo uma norma comum, permite que os fabricantes possam reduzir seu custo, uma vez que estarão atendendo a uma única qualificação de projeto e de ensaios.

Este artigo foi enviado por R. Fernandes, Coordenador do Comitê de GNV do IBP – Instituto Brasileiro de Petróleo e Gás

O indicador de pressão é um dos componentes dos sistemas para GNV que deve ser compulsoriamente avaliado, bem como submetido a ensaios, para que seus fabricantes e importadores possam comercializá-los, conforme as Portarias Inmetro nº 170 e nº 257/2002. A seguir uma descrição resumida dos ensaios referentes ao indicador de pressão.

a) Resistência hidrostática - 3 amostras
Indicadores de pressão tem em geral escala de 0 à 400 bar.

b) Estanqueidade - 3 amostras
O indicador será submetido a pressão pneumática de 150% da pressão de serviço do regulador, nas condições de temperatura definidas em 6.3.5.2 da Portaria Inmetro nº 170/2003.

c) Resistência ao torque excessivo
O indicador de pressão não deve deformar, quebrar ou vazar após aplicação de esforço de aperto da conexão de 150% do valor de torque especificado pelo fabricante durante 15min. Não havendo defor-mação ou quebra, submeter o indicador a ensaio de estanqueidade.

d) Momento de Torção
O indicador de pressão só possui uma conexão. Assim, a figura ilus-trativa do item 8 - figura 1 da Nor-ma ISO 15500-2 não se aplica.

e) Operação Contínua
Montar o indicador de pressão firmemente a uma linha de ar seco, nitrogênio ou GNV e pressurize com 200 bar.
Na fase de pressurização, a queda de pressão deve ser no máximo de 50% da pressão aplicada.
O total de ciclos para este ensaio é de 20.000. Deste total de ciclos, 19.200 serão feitos a temperatura ambiente e a pressão de serviço. Para ciclagem a baixa temperatura, serão 400 ciclos a temperatura especificada na Norma ISO 15500-2 a pressão de 50% da pressão de serviço.
Para ciclagem a alta temperatura, serão 400 ciclos a 85ºC a pressão de serviço.

f) Resistência a Corrosão
O indicador deverá atender aos requisitos de exposição a névoa salina.
Após o teste, lavar e aplicar ensaio de estanqueidade.

g) Envelhecimento ao oxigênio
O indicador de pressão deverá atender aos requisitos recomendados para os demais componentes.

h) Sobretensão elétrica
O indicador de pressão que conter componentes elétricos deverá suportar a aplicação de 1,5 vezes a voltagem de operação por período de 3 min sem apresentar falhas.

i) Imersão de material sintético não metálicos
Deve atender aos requisitos da ISO 15500-2 (expor por 70h o componente a uma atmosfera de GNV a 200 bar imerso em óleo).

j) Resistência a Vibração
O indicador de pressão deve atender apenas aos do ensaio de vazamento após vibrar durante a 2h a 17Hz e amplitude de 1,5m em cada um de seus três eixos de orientação.

k) Compatibilidade ao latão
O indicador de pressão deve ser submetido ao ensaio descrito no item 6.3.5.4 da Portaria Inmetro nº 170.

l) Resistência do Isolamento
Aplicar uma tensão de 600 V (corrente contínua) entre cada pino de conexão e a carcaça do indicador durante 2 segundos. A resistência mínima tolerável é de 240 KW.

m) Voltagem mínima de abertura
A mínima voltagem de abertura a temperatura ambiente deverá ser de no mínimo 6V (para sistema de 12 V) e de 16V (para sistema de 24V).

O que é pressão boa? Vejamos. Todos os equipamentos que são utilizados nos veículos para conversão automotiva de GNV, são fabricados para suportar uma pressão máxima de operação de 220 kgf/cm².

O compressor, que comprime o gás recebido pelo posto, é projetado para trabalhar com a pressão de operação de 250 kgf/cm². Os cilindros da estocagem fixa, diferentemente dos cilindros automotivos, também são projetados para suportar uma pressão de operação de 250 kgf/cm².

A pressão de 250 kgf/cm², é para que seja possível manter a pressão mínima de 200 kgf/cm², no dispenser, pois caso a compressão fosse somente até este valor não seria possível abastecer os veículos com a pressão 200 Kgf/cm².

Por norma, a pressão máxima de abastecimento é de 220 kgf/cm², ou seja, 10% (dez por cento) a mais em relação pressão de operação.

TEMPERATURA

A maior vilã para este processo é a TEMPERATURA. Quanto maior for à temperatura no momento do abastecimento, menos gás entra no cilindro, quanto mais baixa for a temperatura, mais gás entra no cilindro.

Os compressores, normalmente têm um sistema de resfriamento para o gás através de ar. Os projetos, com raras exceções prevêem que a descarga do gás ocorra 10°C acima da temperatura ambiente. Além deste problema a maioria das estocagens fixa dos postos, são muito pequenas, sendo a entrada e saída do gás por ogiva única superior, que não ajuda a reduzir a temperatura de descarga.

Como os compressores são lubrificados e arrastam óleo para o sistema, conseqüentemente para o cliente, ficando uma parte deste óleo na estocagem fixa, ocupando o espaço do gás, prejudicando mais ainda a troca de calor.

Vejamos. Para superar o volume de gás que é perdido pelo efeito da alta temperatura, os postos abastecem os veículos com pressões que chegam ate 250 kgf/cm². Isto prejudica todos os componentes que fazem parte da adaptação para GNV, danificando e diminuindo a vida útil. O mais agravante é o grande risco de acidente provocado pela saturação precipitada destes componentes.

CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO

Outra grande queixa do usuário do GNV é que cilindro vai perdendo a capacidade de armazenamento de gás. Muito bem, lembram que comentamos sobre a lubrificação dos compressores? Parte do óleo que é arrastado pelo processo de compressão fica retido no cilindro do veiculo e aos poucos vai para o redutor, assim ajudando a danificar os diafragmas.

Quanto à pressão alta durante o abastecimento, o usuário pode ser um dos fiscais e denunciar para a ANP, os postos que usam este tipo de artifício para compensar a alta temperatura de descarga do compressor. Mas o que realmente falta é atuação dos órgãos fiscalizadores, a certeza da impunidade dos operadores dos postos e ação dos fabricantes dos compressores para melhorar o resfriamento do gás na descarga final de compressão, bem com fornecer junto ao sistema uma válvula reguladora de pressão, limitando a saída do gás para o dispenser em 220 kgf/cm².

Este artigo foi enviado pelo consultor técnico em gás natural Carlos Augusto Sobrinho.