UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-RIDO DEPARTAMENTO DE CINCIAS AMBIENTAIS E TECNOLGICAS CURSO DE ENGENHARIA DE ENERGIA

JUAN RAFAEL FILGUEIRA GUERRA

RELATRIO DE ESTGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO.

MOSSOR-RN 2015

JUAN RAFAEL FILGUEIRA GUERRA

RELATRIO DE ESTGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO. Relatrio de estgio apresentado Universidade Federal Rural do Semi-rido UFERSA, Departamento de Cincias Ambientais e Tecnolgicas para obteno do ttulo de Engenheiro de Energia. Orientador: Prof.: Dr. Humberto Dionsio de Andrade UFERSA Supervisores: Eng. Jos Wilson Paula Nunes PETROBRAS.

MOSSOR-RN

2015

Ficha catalogrfica preparada pelo setor de classificao e catalogao da Biblioteca Orlando Teixeira da UFERSA

Bibliotecria:

JUAN RAFAEL FILGUEIRA GUERRA

RELATRIO DE ESTGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO. Relatrio de estgio apresentado Universidade Federal Rural do Semi-rido UFERSA, Departamento de Cincias Ambientais e Tecnolgicas para obteno do ttulo de Engenheiro de Energia.

APROVADA EM: ____/____/____

BANCA EXAMINADORA ________________________________________________________

Prof. Dr. Humberto Dionsio de Andrade - UFERSA Orientador

________________________________________________________ Msc. Isaac Barros Tavares da Silva - UFERSA

Primeiro Membro da Banca

________________________________________________________

Eng. Jussier Sousa de Araujo PETROBRAS Representante Petrobras

RESUMO

Este relatrio apresenta algumas das atividades acompanhadas no perodo de Agosto/2014 a Janeiro/2015, correspondente ao estgio curricular obrigatrio, realizado pelo aluno de engenharia de Energia da Universidade Federal Rural do Semi-rido UFERSA, realizado na empresa PETROBRAS Petrleo Brasileiro S/A. As atividades foram desenvolvidas nas locaes da Unidade de Operao do Rio Grande do Norte e Cear, na Base 34 em Mossor, na gerncia de Suporte Operacional, Oficina de Manuteno UO-RNCE/SOP-OM, localizada na regio de Mossor. Para que um processo industrial qualquer no seja deficiente ou ineficaz, se faz necessrio que sempre seja investido no desenvolvimento de atividades que garantam a qualidade e durabilidade dos equipamentos utilizados no campo, assim, necessariamente a empresa deve investir na manuteno dos seus equipamentos. O setor de Suporte Operacional responsvel em realizar servios que atendam a demanda de manuteno, correo e testes exigida pelos clientes que solicitam algum tipo de servio, auxiliar assim, a manuteno das condies operacionais dos campos de produo, atravs das tcnicas de manuteno preditiva, preventiva e corretiva. As atividades elaboradas durante o estgio consistiram no acompanhamento das atividades de reviso dos padres de execuo, manuteno de motores, geradores e transformadores, comissionamento de sistemas de bombas submersas, elaborao de escopo de reparo de gerador, na definio de projetos aplicados na oficina, uso de sistemas de monitoramento, parametrizao de equipamentos utilizados para testes, execuo de testes, anlise e cadastro de produtos no sistema de registro, anlise de projetos de Sistemas de Proteo de Descargas Atmosfricas SPDA e outras atividades. O Estgio foi supervisionado pelos engenheiros de equipamentos pleno e engenheiros de equipamentos snior lotados na gerncia do Suporte Operacional, Oficina Manuteno.

Palavras chave: PETROBRAS, Manuteno, Problemas de engenharia, equipamentos eltricos.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 CIRCUITO EQUIVALENTE DO TRANSFORMADOR ....................................................... 10

FIGURA 2 - DISPOSIO FUNDAMENTAL DOS COMPONENTES DE GERADOR ROTATIVO. ............. 13

FIGURA 3 - PARTES CONSTRUTIVAS DE UMA MQUINA SNCRONA GERADORA DE CORRENTE

CONTNUA. ......................................................................................................................... 14

FIGURA 4 - BLOCOS QUE COMPE UM INVERSOR DE FREQUNCIA. ............................................ 21

FIGURA 5 - MULTMETRO DIGITAL COMERCIAL. ........................................................................ 27

FIGURA 6 ORGANOGRAMA PETROBRAS. ................................................................................. 34

FIGURA 7 - PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS QUE INTEGRAM O SISTEMA DE BOMBA SUBMERSA. ....... 40

SUMRIO

1 INTRODUO .................................................................................................................. 7

2 REVISO DE LITERATURA .......................................................................................... 8

2.1 CONCEITO DE MANUTENO ............................................................................. 8

2.2 MQUINAS ELTRICAS ......................................................................................... 9

2.2.1 Mquinas estticas ................................................................................................ 9

2.2.2 Mquinas rotativas .............................................................................................. 12

2.3 ELETRNICA DE POTNCIA APLICADA OFICINA DE MANUTENO . 20

2.3.1 Inversor de frequncia ........................................................................................ 20

2.4 INSTRUMENTAO E MEDIDAS ELTRICAS ................................................. 25

2.4.1 Equipamentos de medio de medidas eltricas................................................. 26

2.4.2 Sensores .............................................................................................................. 32

3 ATIVIDADES ACOMPANHADAS E REALIZADAS DURANTE O ESTGIO ....... 33

3.1 CORREO E EDIO DE PADRES DE EXECUO (PE) ........................... 35

3.2 AES ADMINISTRATIVAS E GERENCIAIS .................................................... 37

3.3 PROBLEMAS DE ENGENHARIA .......................................................................... 38

3.4 UNIDADE ESPECIALIZADA EM BOMBAS CENTRIFUGAS SUBMERSAS

(BCS) 39

3.4.1 Deteco de falhas (DF) ..................................................................................... 41

4 CONCLUSO .................................................................................................................. 43

BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 44

7

1 INTRODUO

Para que um processo industrial qualquer no seja deficiente ou ineficaz, se faz

necessrio que sempre seja investido no desenvolvimento de atividades que garantam a

qualidade e durabilidade dos equipamentos utilizados no campo, assim, necessariamente

a empresa deve investir na manuteno dos seus equipamentos, e para que essa seja

tambm realizada de forma satisfatria, imprescindvel que a empresa se comprometa

com investimentos em equipamentos e pessoal com conhecimento e estrutura tcnica

para realizar um bom servio (THOMAS, 2004).

A manuteno se tornou algo essencial para que a empresa possa estar sempre apta

a manter sua produo e seu crescimento positivo, para isso, necessrio um complexo

industrial que atenda as principais necessidades das plantas produtoras. A oficina de

manuteno do Suporte Operacional (SOP) da Unidade Operacional do Rio Grande do

Norte e Cear (UO-RNCE), realiza atividades de manuteno corretivas e preditivas em

mquinas eltricas, bombas centrfugas submersas, unidades de bombeio e outros

equipamentos. As atividades realizadas nas oficinas so extremamente tcnicas e so

realizadas somente por pessoal qualificado, assim, se faz necessrio que haja uma

quantidade considervel de tcnicos e engenheiros trabalhando nos processos

executados (KARDEC, 2001).

Atendendo aos campos de produo da regio, a Oficina Manuteno (OM) da base

34 composta por setores especficos que atendem cada um s competncias a elas

exigidas, desde o setor de triagem que recebe o material a ser analisado e logo aps

enviado ao setor responsvel, at as oficinas que realizam o trabalho de manuteno

e/ou correo (THOMAS, 2004).

A filosofia empreendida na empresa reflexo de um crescimento da conscincia

social e da responsabilidade com o produto de qualidade e com a manuteno da sade

de seus funcionrios (WYREBSKI, 1997).

A PETROBRAS representa no s uma empresa do segmento petrolfero, mas um

grande agente social que atua enquanto empresa com preocupaes e atividades

relacionadas proteo dos aspectos socioambientais presentes nas cidades brasileiras.

Para tanto, h investimentos massivos e onerosos em desenvolvimento de projetos

sociais e ambientais (THOMAS, 2004).

8

2 REVISO DE LITERATURA

2.1 CONCEITO DE MANUTENO

As mquinas e equipamentos utilizados em todo o processo desde a extrao e

refino do petrleo at a entrega ao mercado consumidor devem receber manuteno ou

mesmo tratamento para que suas funcionalidades no sejam perdidas e/ou prejudicadas

(NISKIER, 2008).

A manuteno engloba prticas de carter preservativo e corretivo, com o intuito de

manter o bom funcionamento e de reverter estados de inutilidade do objeto a sofrer a

manuteno. notria a importncia de se manter um processo de forma eficiente, para

tanto, necessrio que os componentes que estejam presentes no processo, sejam como

pivs ou auxiliares, estejam em pleno funcionamento, para que se mantenham em bom

estado necessrio que hajam sempre verificaes peridicas nas mquinas, assim,

diminuindo a chance de que o equipamento venha a ser danificado ou danifique outrem

(KARDEC, 2001).

A classificao dos tipos de manutenes leva em considerao o perodo, a

urgncia e a natureza da falha. Assim, pode ser dividida basicamente em:

(i) Manuteno preditiva: manuteno que ocorre de acordo com um perodo de

tempo, seja baseado em datas, ou considerando o tempo de funcionamento

do equipamento (WYREBSKI, 1997);

(ii) Manuteno preventiva: ocorre mediante a necessidade de inspecionar os

equipamentos visando reduo da possibilidade de uma falha que danifique

o processo (KARDEC, 2001);

(iii) Manuteno corretiva: ocorre quando o equipamento apresentou falha, ou

seja, foi danificado de alguma maneira e necessita de reparos (THOMAS,

2004).

9

Para a manuteno, o trabalho completo e responsvel da equipe que a executa to

essencial, portanto, deve-se compor um sistema bem organizado de informaes

condizentes ao andamento do processo do equipamento analisado, ou seja, utilizar-se de

tabelas, documentos, fichas, relatrios e outras formas de registros que facilitem o

reconhecimento do andamento do processo de manuteno do equipamento em questo.

Isto porque, dependendo do tipo de produto ou da quantidade dele enviados oficina,

fica cada vez mais complexo a gesto de informaes (THOMAS, 2004).

2.2 MQUINAS ELTRICAS

Um dos principais equipamentos utilizados em toda a cadeia produtiva a mquina

eltrica, ela pode ser construda para exercer diversas funes, desde converso de nvel

de tenso at convertes potncia eltrica em mecnica ou vice-versa (DEL TORO,

1994).

As mquinas eltricas sejam elas de quais tipos forem, apresentam alguns conceitos

fsicos iguais, geralmente ligados induo eletromagntica. Seja na converso de

nveis de tenso ou mesmo da natureza da potncia (FITZGERALD, 2006).

2.2.1 Mquinas estticas

As mquinas eltricas estticas so chamadas de transformadores, equipamentos

estticos, ou seja, no h movimento cintico de suas partes construtivas que

transformam sinais de tenso, elevando-os ou reduzindo-os, depende basicamente de

aonde ele alimentado e aonde se colhe o sinal (KOSOW, 1982).

Esse tipo de mquina opera baseada no princpio fsico da tenso induzida

devido a uma variao do fluxo concatenado em uma bobina por um perodo de tempo,

assim, definida a Lei de Faraday (Equao 1), essa tenso induzida depende da

quantidade de espiras que compe a bobina, ou seja, para um mesmo fluxo, se a

quantidade de espiras aumentar, aumentar ento a tenso produzida nela, se esta tenso

for maior do que a da outra bobina que foi responsvel pela variao do fluxo

magntico, ento o transformador elevador. Caso o mesmo transformador for

10

alimentado no lado com maior tenso, ento naturalmente a tenso colhida no outro

terminal ser menor, assim, o transformador passar a ser abaixador (DEL TORO,

1994).

Ei d

dt

(1)

Onde:

Ei - Tenso induzida. (V)

- Fluxo que passa em uma rea arrodeada por um condutor. (Wb)

T - Tempo medido em segundos. (s)

A seguir, segue a Figura 1 que retrata o circuito equivalente ao de um

transformador.

Figura 1 Circuito equivalente do transformador

Fonte: FITZGERALD, 2006.

A Figura 1 demonstra como descrito um circuito equivalente de um

transformador. O lado esquerdo representa o lado primrio do transformador, nele esto

a resistncia da bobina (r), a reatncia indutiva da bobina (jx) e o ncleo do

transformador, nele esta contido em paralelo, a resistncia do ncleo (r) e a reatncia

indutiva (j). No secundrio esto a impedncia indutiva da bobina (j) e a resistncia

da bobina (r) (FITZGERALD, 2006).

11

Assim como todas as mquinas eltricas, a potncia de um transformador

medida de acordo com a Equao 2, alm disso, percebe-se que no h ligao eltrica

entre o primeiro enrolamento com o secundo, havendo somente uma relao devido ao

fluxo magntico produzido, sendo assim, o tipo de ligao no terminal dos dois lados do

transformador ir dizer como se relaciona a relao de transformao. (NISKIER, 2008)

P VIcos (2)

Onde:

P - Potncia em Watts. (W)

V Tenso aplicada. (V).

I - Corrente resultante. (A).

- ngulo de defasamento entre a corrente e a tenso. (rad)

Para se estabelecer a relao entres as grandezas de um transformador,

necessrio definir o tipo de ligao dos terminais, analisa-se de acordo com a Tabela 1

que relaciona os tipos de ligaes terminais e sua relao de transformao. O

transformador de potncia, ou seja, construdo para suprir grandes quantidades de

cargas ligado por trs fases em cada terminal (primrio e secundrio), o que necessita

ento de trs bobinas para cada terminal, essas bobinas ento, necessitam ser

dimensionadas para suportar o fluxo das correntes nominais (KOSOW, 1982).

Tabela 1 Relao de ligaes possveis dos transformadores trifsicos

Combinaes possveis

Primrio Secundrio

Y

Y Y

Y

Fonte: Adaptado de KOSOW, 1982.

2.2.1.1 Partes construtivas de uma mquina esttica.

12

Os transformadores de forma geral so compostos de:

(i) Ncleo macio ou composto de placas compactadas de um metal que tenha

alta permeabilidade magntica (DEL TORO, 1994);

(ii) Bobinas compostas geralmente de cobre, nelas passam uma corrente eltrica

que produzem um campo magntico variante que atua na bobina secundria,

produzindo uma tenso induzida (KOSOW, 1982);

(iii) Isolante eltrico, um produto de alta rigidez dieltrica que reduz a chance da

ocorrncia de arcos eltricos, tal produto, pode ser leo, ar, vcuo (pequeno

volume de ar), pequenos volumes de leo, alguns tipos de gases inertes como

o SF6 e outros tipos (FITZGERALD, 2006);

(iv) Carcaa, o transformador feito de material metlico, e por isso deve haver

um isolamento eficiente com a carcaa do transformador, alm de um bom

aterramento para evitar correntes induzidas (DEL TORO, 1994);

(v) Taps, os transformadores contm dispositivos que ajustam a qual espira o

terminal, seja ele primrio ou secundrio v ser ligado, podendo assim,

alterar os nveis de tenso tanto do primrio e do secundrio. Alguns tipos de

taps so ajustados manualmente e outros automticos sejam por comandos

telecomandados ou por sensoriamento (KOSOW, 1982).

2.2.2 Mquinas rotativas

As mquinas eltricas estticas somente conseguem utilizar energia eltrica, ou

seja, no garante a converso das formas de energia. As mquinas eltricas que

conseguem efetuar essa converso so as mquinas rotativas, elas utilizam os princpios

eletromagnticos para efetuar a converso (FITZGERALD, 2006).

13

De forma bsica, existem dois tipos de mquinas rotativas: mquinas geradoras,

que convertem energia mecnica em energia eltrica e motores, que convertem energia

eltrica em mecnica. A Figura 2 demonstra a disposio de forma fundamental dos

componentes necessrios para se construir um gerador rotativo (DEL TORO, 1994).

Figura 2 - Disposio fundamental dos componentes de gerador rotativo.

Fonte: www.educacao.uoul.com.br

De acordo com a Figura 2, pode-se perceber que a dependncia da converso se

d devido ao princpio da tenso induzida de acordo com a Lei de Faraday e a relao

de fora que atua em um condutor percorrido por uma corrente e imerso em um campo

magntico (NISKIER, 2008).

Para explanar mais detalhadamente os dois tipos principais de mquinas eltricas

rotativas, necessrio definir alguns aspectos convencionais da construo desses tipos

de mquinas (DEL TORO, 1994).

(i) Enrolamento da armadura, o conjunto de bobinas que so responsveis por

colher a tenso gerada, no caso de um gerador ou aplicar tenso no caso de

um motor (KOSOW, 1982);

14

(ii) Enrolamento de campo, o conjunto de bobinas que so responsveis por

produzir o campo magntico no caso de um gerador ou responsvel por ser

nele aplicado torque eletromagntico que resulta na rotao do rotor

(FITZGERALD, 2006);

(iii) Estator, parte construtiva da mquina que fica fisicamente esttica,

dimensionada para receber as bobinas de campo ou da armadura (DEL

TORO, 1994);

(iv) Rotor, parte construtiva da mquina que efetua o movimento de rotao,

pode conter o enrolamento de campo ou da armadura (FITZGERALD,

2006).

A Figura 3 relaciona essas principais partes construtivas.

Figura 3 - Partes construtivas de uma mquina sncrona geradora de corrente

contnua.

Fonte: FITZGERALD, 2006

15

Apesar de a construo ser para um gerador de corrente contnua, possvel

notar a existncia dos principais componentes que definem o funcionamento do gerador

(FITZGERALD, 2006).

2.2.2.1 Geradores

Esse tipo de mquina rotativa transforma energia mecnica em energia eltrica,

por meio de induo eletromagntica, uma mquina primria produz um torque que atua

no rotor, de forma que nele passa uma corrente eltrica que produz um campo

magntico, esse campo atua no enrolamento da armadura que est localizado no estator,

como o campo girante devido rotao do rotor, h uma variao da intensidade do

campo, o que produz ento uma tenso induzida nas bobinas da armadura, esta tenso

ento colhida e ir alimentar a carga. (KOSOW, 1982).

Este resumo do fenmeno envolvido na gerao da energia eltrica o mais

comum e compe a gerao utilizando geradores sncronos, mas, existem tambm os

geradores de induo e os de corrente contnua, sendo o primeiro primordialmente

motores de induo, que comeam a girar (motor) e aps o inicio do funcionamento

adicionado torque mecnico ao rotor que tem o mesmo sentido do eletromagntico, de

tal forma que o torque resultante acaba por produzir uma tenso induzida na armadura

de maneira que ela seja maior do que a tenso aplicada aos terminais do enrolamento da

armadura, assim, o motor passa a fornecer potncia em vez de absorver, colocando

assim, o motor em um estado de gerador. O segundo tipo compreende os geradores de

corrente contnua. Este tipo de gerador na verdade um gerador sncrono acoplado a um

sistema de comutadores que efetuam uma converso de tal forma que a tenso passa a

ser contnua, nesse caso, necessariamente o enrolamento da armadura est no rotor e

como consequncia, o enrolamento de campo estar no estator, isso ocorre devido

necessidade do chaveamento dos comutadores, logo, utilizado a prpria rotao do

rotor para que haja o chaveamento logo ento, a converso (KOSOW, 1982).

O enrolamento de campo est no estator e da armadura esta no rotor, devido

alguns motivos de engenharia, o gerador comercial construdo com o enrolamento de

campo no rotor e o da armadura no estator (DEL TORO, 1994).

16

Os geradores, assim como qualquer mquina eltrica, necessitam de um projeto

satisfatrio para sua criao e aplicao, assim, aspectos bsicos como a potencia

exigida, o tipo de fonte primria, a disponibilidade de recurso e o tipo de tenso a ser

entregue, alternada ou contnua. No mbito industrial, os geradores geralmente so de

pequeno porte, devem ser mveis, utilizam como fonte primria combustvel fssil e

entregam tenso alternada (FITZGERALD, 2006).

A gerao de energia eltrica a partir de geradores eltricos rotativos depende

diretamente da magnitude do torque mecnico aplicado ao rotor, sendo assim, a equao

que rege a relao eletrodinmica desse tipo de mquina demostrada na Equao 3

(KOSOW, 1982).

Tr Tmc + Te (3)

Onde:

Tr - Torque resultante. (N.m)

Tmc - Torque mecnico realizado pelo rotor. (N.m)

Te - Torque eltrico exercido pelo campo magntico. (N.m)

Percebe-se que em um estado estacionrio, o torque resultante zero, ou seja, o

que garante a rotao do rotor nesse estado estacionrio to somente a inrcia, assim,

se houver um aumento do torque do rotor, a tenso eltrica aumentar ao ponto que o

torque eletromagntico contrrio seja igual ao mecnico, o que far com que o sistema

volte a um estado estacionrio. No caso do torque eletromagntico ser maior do que o

torque mecnico, o gerador entra em um estado de motorizao, passando ento a

absolver potncia em vs de gerar, geralmente isso ocorre rapidamente em regime

transitrio devido a distrbios no sistema, ou quando a tenso do barramento de entrega

maior do qu a gerada, isso acontece geralmente quando h vrios geradores em

paralelo. Essa ltima condio pode ser percebida de acordo com a Equao 4, onde

possvel notar a relao entre as tenses de um gerador (FITZGERALD, 2006).

Eg Ve + Vb (4)

17

A tenso Vb a tenso na barra que o gerador entrega a tenso, a tenso Eg, a

tenso gerada e a tenso Ve, a tenso perdida nos enrolamentos (DEL TORO, 1994).

2.2.2.2 Motores

Uma das mais importantes mquinas eltricas rotativas da indstria, atuando

desde pequenas mquinas at grandes fornos, guindastes, em bombas que movem

grandes colunas de fludos e outras aplicaes (FITZGERALD, 2006).

O motor converte energia eltrica em energia mecnica, para isso, o enrolamento

de campo submetido a um campo magntico fornecido pelo enrolamento da armadura,

esse campo alterna devido tenso aplicada armadura ser alternada, assim a

frequncia do campo obriga que o rotor gire mesma, o que garante a rotao do rotor

o fato da corrente que percorre uma espira est sob o efeito de um campo magntico, o

resultado a produo de uma fora atuando sob este condutor, com isso h um torque

que resultar no movimento do rotor (DEL TORO, 1994).

O sistema descrito acima corresponde a motores sncronos, para motores de

induo, a bobina de campo no alimentada por nenhum tipo de fonte, logo, a corrente

no rotor devido ao efeito indutivo produzido pelo campo alternado do enrolamento da

armadura, esse campo produz uma corrente induzida, esta ento, sofre ao do campo

magntico tambm produzido pela armadura e ento ocorre o surgimento da e uma

fora atuando no condutor (espira), essa fora causa um torque que ir fazer o rotor

girar. Devido ao princpio fsico envolvido na converso, h um atraso da velocidade do

rotor em relao velocidade do campo girante que produz a corrente, assim, existe

uma condio de escorregamento, este escorregamento (Equao 5) definido de

acordo com o quo a velocidade do rotor prxima a do campo girante (KOSOW,

1982).

Escorregamento Wsncrono Wmecnico

Wsncrono

(5)

O motor de induo apresenta um circuito mais simples, que implica menos

manuteno e mais durabilidade, isso se deve a vrios motivos ligados a aspectos

18

construtivos. Por exemplo, ao fato dos motores sncronos exigirem que haja alimentao

do enrolamento de campo, o que acarreta o uso de anis deslizantes e escovas e ao fato

do rotor construdo para motores de induo serem bem mais simples, pois necessitam

de enrolamentos mais simples, exemplo disso o rotor de gaiola de esquilos. Devido a

esses fatores, o motor de induo utilizado em equipamentos mais robustos, aonde no

h a necessidade da velocidade de rotao ser sncrona (FITZGERALD, 2006).

Existem dois tipos de enrolamentos de campo para motores de induo, o

enrolamento bobinado ou gaiola de esquilo, o primeiro feito com diversas bobinas

ligadas em srie alojadas em ranhuras, o segundo tipo feito com uma estrutura de

condutores fundidos de tal forma que se assemelha a uma gaiola de esquilo, para

preencher os espaos vazios so utilizados chapas macias de metais ferromagnticos

prensadas, dando um preenchimento macio de alta permeabilidade magntica

(NISKIER, 2008).

Alm dos motores de induo e sncrono, existe o motor de corrente contnua. ele

opera de forma inversa ao do gerador de corrente contnua, ou seja, o enrolamento da

armadura (rotor) e o enrolamento de campo (estator) so alimentados, sendo essa

alimentao corrente contnua. Quando o enrolamento da armadura percorrido pela

corrente, as espiras do rotor sofrem ao de uma fora eletromagntica, produzindo um

torque tal que ir alinhar o condutor com as linhas de campo produzidas no enrolamento

de campo, nesse momento o comutador chaveia e o sentido da corrente do enrolamento

da armadura alterado, mas o que garante que o rotor continue a girar mesmo quando a

fora aplicada sobre ele seja zero a inercia, assim, a velocidade que o rotor ir girar

determinada to somente pela magnitude do torque produzido, sendo este dependente

diretamente da fora aplicada, essa fora demonstrada na Equao 6, na qual pode-se

notar que o aumento do campo magntico ou da corrente iro aumentar a fora, haja

vista que o comprimento do condutor fixo, portanto, a velocidade ir depender da

tenso aplicada no enrolamento da armadura (NISKIER, 2008).

Fr i. |l|. |B|. sen (6)

Na forma vetorial,

19

Fr)))* i. (l))*xB)))))* (6.1)

Onde, em ambos os casos:

Fr - Fora resultante (N).

I - Corrente (A).

B - Densidade de campo (T).

A dependncia que a velocidade tem da tenso aplicada garante que em um

processo onde necessite variar a velocidade de rotao, o motor de corrente contnua o

mais adequado, e isso tornou essa mquina muito popular. Contudo, os sistemas

inversores de frequncia utilizados na atualidade acabaram por solucionar este

problema, pois eles garantem uma variao da frequncia da alimentao, alterando

ento a velocidade dos motores de corrente alternada (DEL TORO, 1994).

Assim como o gerador apresenta uma condio de limite de operao como

gerador, o motor tambm apresenta uma condio de limite para operao como motor.

Para a operao de motor, o rotor seja ele bobinado ou gaiola de esquilo percorrido

por uma corrente. Por definio, os condutores que compe o enrolamento esto

cortando linhas de campo (produzido pelo enrolamento da armadura), ou seja, haver

uma tenso gerada nesse rotor, essa tenso se ope a tenso que a gerou, isso

observado na lei de Lenz, que afirma que A corrente induzida em um circuito aparece

sempre com um sentido tal que o campo magntico que ele cria tende a contrariar a

variao do fluxo magntico atravs da espira, essa reao se traduz na tenso gerada

que chamada de fora contra eletromotriz (fcem). Portanto, a tenso aplicada nos

terminais do enrolamento da armadura pode ser escrita de acordo com a Equao 7

(DEL TORO, 1994).

Va Ve + fcem (7)

Onde:

Ve - Tenso perdida. (V)

20

Va - Tenso aplicada. (V)

Fcem Fora contra eletromotriz. (V)

Fcem a tenso produzida pelo fenmeno de induo devido ao movimento do

rotor relativo ao campo magntico. Nota-se, que se a fcem for maior do que Va, o motor

passar a ser um gerador, sendo assim que opera um gerador de induo, mas para que

isso ocorra, necessrio que um torque adicional seja somado ao torque devido ao

efeito motor (KOSOW, 1982).

2.3 ELETRNICA DE POTNCIA APLICADA OFICINA DE MANUTENO

Devido necessidade constante de mudanas de nveis de tenses, tratamentos

dos sinais, converses e acionamentos, a eletrnica de potncia est presente em

praticamente todo sistema que opera no mbito industrial, seja de pequeno ou grande

porte (AHMED, 2000).

Dentro da perspectiva da indstria petrolfera, existe equipamentos da eletrnica

de potncia que se sobressaem devido a sua quantidade, assim, na oficina de

manuteno, esses equipamentos so constantemente condicionados, reparados e

testados (AHMED, 2000).

2.3.1 Inversor de frequncia

A velocidade de um motor de corrente contnua esta ligada diretamente a tenso

aplica, ou seja, com um simples reostato, possvel alterar a velocidade dessas

mquinas. Para motores de corrente alternada, seria necessrio alterar o valor da

frequncia, para ento alterar a velocidade do rotor, baseado nisso, foi desenvolvido um

circuito bastante complexo que consegue converter um sinal alternado e chave-lo

uma frequncia desejada, ou seja, a frequncia correspondente velocidade exigida

(RASHID, 1999).

21

Um inversor de frequncia um dispositivo capaz de gerar uma tenso e

frequncia trifsicas ajustveis, com a finalidade de controlar a velocidade de um motor

de induo trifsico. A Figura 4 a seguir mostra os blocos que compe o inversor de

frequncia (AHMED, 2000).

Figura 4 - Blocos que compe um inversor de frequncia.

Fonte: AHMED, 2000.

A partir da Figura 4, pode-se explanar de forma direta a funo de cada bloco:

(i) Seo Retificadora: os seis diodos retificadores situados no circuito de

entrada do inversor, retificam a tenso trifsica da rede de entrada (a, b e c).

A tenso DC resultante filtrada pelo capacitor C e utilizada como entrada

para a Seo Inversora (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994);

(ii) Seo Inversora: na seo inversora, a tenso retificada DC novamente

convertida em Trifsica AC. Os transistores chaveiam vrias vezes por ciclo,

gerando um trem de pulsos com largura varivel de forma senoidal (PWM).

Esta sada de tenso pulsada, sendo aplicada em um motor (carga indutiva),

ir gerar uma forma de onda de corrente bem prxima da senoidal atravs do

enrolamento do motor (AHMED, 2000).

22

2.3.1.1 Blocos do processo de funcionamento

Pode-se dividir o tratamento que o inversor exerce sobre o sinal de entrada de

acordo com processos bem divididos

(i) Armazenamento de parmetros e gerao de pulsos de disparo, Unidade

Central de Processamento (CPU). A CPU de um inversor de frequncia pode

ser formada por um micro processador ou por um micro controlador

(Programmable Logic Controller PLC). nesse processo que todas as

informaes (parmetros e dados do sistema) esto armazenadas, visto que

tambm uma memria est integrada a esse conjunto. A CPU no apenas

armazena os dados e parmetros relativos aos equipamentos, como tambm

executa a funo mais vital para o funcionamento do inversor: Gerao dos

pulsos de disparo, atravs de uma lgica de controle coerente. Esses pulsos

iro atuar no controle dos IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) O

IGBT um semicondutor de potncia que alia as caractersticas de

chaveamento dos transistores bipolares com a alta impedncia dos

MOSFETs apresentando baixa tenso de saturao e alta capacidade de

corrente. O IGBT destaca-se por possuir alta eficincia e rpido

chaveamento. Atualmente muito utilizado em equipamentos modernos

como carros eltricos ou hbridos, trens, aparelhos de ar condicionado e

fontes chaveadas de alta potncia. Devido a seu projeto que permite rpido

chaveamento (liga/desliga), encontra aplicao tambm em amplificadores e

geradores que necessitam sintetizar formas de onda complexa atravs de

PWM e filtros passa-baixa (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994);

(ii) Insero dos parmetros Interface Homem Mquina (IHM). Atravs do

IHM que se pode visualizar o que est ocorrendo no inversor (display), e

ajusta-lo de acordo com a aplicao (teclas). Alm da IHM, a maioria dos

inversores podem ser parametizados por meio da descargar de cdigos

computacionais que o inversor consiga reconhecer, exemplo disso, a

linguagem ladder (AHMED, 2000);

23

(iii) Atuao do LPC no controle do inversor. A maioria dos inversores pode ser

comandada atravs de dois tipos de sinais: Analgicos ou digitais.

Normalmente, quando se quer controlar a velocidade de rotao de um motor

AC no inversor, utiliza-se uma tenso analgica de comando. Para inverter o

sentido de rotao basta inverter a polaridade do sinal analgico. Esse

sistema mais utilizados em maquinas-ferramenta automticas, sendo que a

tenso analgica de controle proveniente do Controle Numrico

Computadorizado (CNC), ou seja, ele convertido por um conversor D/A

Digital Analgico, o sinal ento enviado para as entradas analgicas do

inversor. Alm da interface analgica, o inversor possui entradas digitais,

estas garantem o controle de forma discreta, ou seja, aplicvel para

processos onde exig este tipo de varivel (RASHID, 1999);

(iv) Tratamento do sinal de controle e do de potncia Inversor. Neste processo

ocorre a converso do sinal de potncia por meio de um conversor AC/DC

Alternate current to Direct Current, essa converso ocorre com o uso de um

circuito retificador, tal pode ser composto por diodos, tiristores e outros

semicondutores. Aps a converso, o sinal de controle proveniente do Logic

Progrmmable Controller (LPC), por meio das entradas analgicas ou

digitais atua no conversor DC/AC Direct Current to Alternate current, mas

essa converso feita por meio do IGBT, como j explanado, ele modula o

sinal de acordo com o sinal de controle, possibilitando que o sinal de

potncia seja modulado da maneira que foi desejada (AHMED, 2000).

2.3.1.2 Observaes sobre a operao de um inversor de frequncia

Os inversores exigem que o operador tenha um mnimo de conhecimento tcnico

para garantir que todas as funes e capacidades do inversor sejam alcanadas,

assim, necessrio definir alguns aspectos importantes frente ao funcionamento do

inversor (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994).

24

(i) Relao entre a frequncia e a tenso. Um motor sncrono tem a relao da

sua velocidade demostrada na Equao 8, apesar da equao remeter a

motores sncronos, para motores de induo existe um escorregamento tal

que a velocidade do rotor menor do que essa velocidade, assim, para

determinar a velocidade do rotor basta tomar a potncia de sada, essa

potncia pelo princpio de conservao da energia convertida em energia

mecnica, essa potncia descrita na Equao 9, conclui-se ento, que a

velocidade da mquina de induo depende do torque necessrio, ou seja,

caso o torque aumente a velocidade ir diminuir (KOSOW, 1982);

Velocidade(rpm) 120. f

p

(8)

Onde:

f - Frequncia do sinal aplicado. (Hz)

P - Nmero de polos.

A relao entre a potncia mecnica, velocidade angular e o torque de uma mquina

de induo descrita dessa forma:

Pmc Tmc. Wrotor (9)

Onde:

Pmc - Potncia mecnica. (W)

Tmc - Troque mecnico. (N.m)

Wrotor - Velocidade angular do rotor. (rad/s)

O torque eletromagntico aplicado ao rotor depende da tenso aplicada ao

enrolamento da armadura de tal forma que se a tenso for elevada, o torque ento

aumentar, pois quanto maior a tenso, maior ser a corrente e logo o torque ser maior,

assim, caso haja uma carga acoplada ao rotor tal que a velocidade do rotor diminua, a

tenso deve ser aumentada para que o torque aumente, e o motor volte a funcionar na

velocidade nominal. Assim, necessrio que a carga a ser acoplada ao motor entre

25

tambm no dimensionamento do projeto, assim, tambm seja parametrizada (DEL

TORO, 1994).

(i) Inversores escalares e vetoriais. Pode-se classificar os inversores em dois

tipos: inversores escalares e vetoriais. Eles possuem os mesmos aspectos

construtivos, a diferena esta no modo em que o torque controlado

(MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994). Nos inversores escalares, a

curva relao entre a tenso e a frequncia fixa (parametrizada). H uma

condio problemtica que inerente aos inversores escalares, as baixas

rotaes. Caso, o motor tenha uma sobrecarga, a rotao ir diminuir e

devido reduo da velocidade o torque ir diminuir e o motor entrar em

colapso, o rotor ir ficar preso e toda potncia ir ser dissipada no

enrolamento, fazendo com que a temperatura aumente podendo ento

danificar o motor. O sistema AC no consegue um bom torque com

velocidades baixas, devido ao prprio rendimento do motor AC (RASHID,

1999);

(ii) O inversor de frequncia vetorial funciona com uma relao da frequncia e

tenso no pr-fixada (parametrizada). Ele varia a frequncia e a tenso de

modo a otimizar o torque para qualquer condio de rotao (baixa ou alta).

O inversor vetorial controla a tenso e a frequncia atravs das correntes de

magnetizao e rotrica do motor, para isso, utiliza-se um tacmetro, ou um

encoder como sensores de velocidade, formando uma "malha fechada" de

controle de velocidade. Esses sensores indicam a velocidade do rotor e

determina como o sistema de controle deve variar as correntes para que o a

velocidade seja mantida. (AHMED, 2000).

2.4 INSTRUMENTAO E MEDIDAS ELTRICAS

Um dos aspectos mais relevantes do trabalho da manuteno, correo e teste dos

equipamentos a instrumentao, pois necessrio antes de tudo, que o equipamento

utilizado para executar as atividades de manuteno sejam definidos de forma correta e

estejam bem calibrados (NISKIER, 2008).

26

Alguns equipamentos se destacam por serem mais utilizados, isso pois, ocorre

devido prpria natureza dos trabalhos desenvolvidos na oficina.

2.4.1 Equipamentos de medio de medidas eltricas

Todo o processo industrial repleto de processos que precisam ser controlados,

para isso, utilizam-se ferramentas que garantam uma boa preciso e exatido da

medio da varivel, para que seja tomada a ao correta, seja ela corretiva ou no. Os

instrumentos de medio ento devem ser aplicados para a finalidade correta bem como

estarem em boas condies para o uso (NISKIER, 2008).

Um erro de uma medida pode provocar efeitos severos a qualquer sistema,

assim, para garantir uma boa medio existem alguns aspectos padres para serem

analisados antes do uso do instrumento (MEDEIROS FILHO, 1981).

(i) Calibrao: antes de o instrumento ser utilizado deve-se atentar s faixas e

ajustes que o equipamento deve seguir, para que o valor medido no esteja

incoerente. Geralmente o ajuste ocorre de forma mecnica quando o instrumento

analgico, logo depois testado para medir variveis conhecidas, verificando

assim se est dentro da faixa de aceitao. Quando o instrumento digital, a

parte construtiva de medio mecnica, o que implica tambm algum ajuste

mecnico, sendo que algumas alteraes e calibraes podem ser feitas

ajustando eletronicamente (VASSALO, 1999);

(ii) Aplicao: o instrumento deve ser utilizado para medir a varivel

correspondente a sua capacidade e, alm disso, deve medir dentro da faixa de

magnitude correta. Para auxiliar o operador, estabelecido geralmente um ou

uns smbolos indicativos no produto com o fim de definir caractersticas

construtivas relevantes (MEDEIROS FILHO, 1981);

27

(iii) Operador: o utilizador do instrumento deve ter um conhecimento no mnimo

bsico de como o equipamento funciona e do processo, pois caso haja alguma

medio que entre em alguma faixa de emergncia, o operador ento deve

proceder de forma correta (VASSALO, 1999).

Os principais equipamentos utilizados em escala industrial so explanados a

seguir:

2.4.1.1 Multmetro

Um dos instrumentos mais utilizados, ele o conjunto de funcionalidades

provindas de outros instrumentos. A figura a seguir representa um multmetro

comercial. (MEDEIROS FILHO, 1981).

Figura 5 - Multmetro digital comercial.

Fonte: www.leetools.com.br

28

(i) Ohmmetro, instrumento capaz de medir a resistncia em Ohms, ele tem

diversas tipologias, pode utilizar um circuito com resistncia em shunt

para garantir uma proporcionalidade que refletida em um nvel de

corrente que indicara ento a resistncia, vrios circuitos em ponte, como

a ponte Kelvin e Wheatstone. O componente a ser medido deve se

possvel ser retirado do circuito com o fim de medir somente a

resistncia desse componente (MEDEIROS FILHO, 1981);

(ii) Ampermetro, instrumento capaz de medir a corrente que passa em um

condutor, existem vrios tipos de tecnologias que permitem que o

equipamento execute a medio, mas, todos partem do princpio que a

corrente percorrendo um condutor capaz de produzir um campo

magntico dando o efeito de um eletrom, assim, uma agulha ponteira

sofrer a ao de uma fora que resultar em uma posio da agulha,

executando assim a medio. Devido o circuito de medio ser somente

uma bobina, ele deve ser colocado sempre em srie no circuito. fato

que a tecnologia aplicada ao ampermetro pode ser aplicada para medir

tenso e resistncia, basta que o nvel de corrente seja traduzido para a

varivel condizente (VASSALO, 1999);

(iii) Voltmetro, instrumento capaz de medir o nvel de tenso, utiliza tambm

diversos tipos de arranjos, sendo o mais fundamental, o uso de eletrom

assim como o ampermetro. Muitos voltmetros, na verdade, no so

nada mais do que ampermetros com alta resistncia interna. O projeto

dos voltmetros tal que, com sua alta resistncia interna, introduzam o

mnimo de alteraes no circuito que est sendo monitorado. Assim

como um ampermetro indica a corrente que passa por ele, um voltmetro

indica a tenso entre seus terminais. Ele deve ser colocado em paralelo

ao circuito para evitar alteraes (MEDEIROS FILHO, 1981);

29

(iv) Medidor de continuidade, equipamento composto por um diodo que

polarizado somente quando o circuito fechado, assim, emite um efeito

sonoro tal que indica que o condutor analisado no est partido, caso o

condutor esteja partido, o diodo no polariza, assim no emitido o

efeito sonoro. O circuito deve estar desligado para que seja utilizado o

medidor de continuidade. (VASSALO, 1999);

(v) Capacmetro, funcionalidade que mede o nvel de capacitncia em

Faradays de um capacitor, o jeito mais comum de se medir capacitncia

usando circuitos em ponte. De forma geral, circuitos em ponte usam

resistores, capacitores e indutores para comparar a grandeza

desconhecida (neste caso, capacitncia) com os valores j conhecidos

presentes no circuito. As mais comuns, no caso de capacitncia, so as

pontes de resistncia-capacitncia em srie, pontes de resistncia-

capacitncia em paralelo, ponte de Wien e ponte de Shering A medio

realizada quando a diferena de potencial medida entre os ramos da

ponte nula, caso em que se diz que o circuito est balanceado. Nesta

situao, o valor da grandeza a ser medida proporcional ao valor

conhecido (NEWTON);

(vi) Termmetros, eles so capazes de medir a temperatura ambiente,

utilizando tecnologia de termostatos, infra vermelho, mercrio e outras.

Aplicado geralmente para determinar a temperatura ambiente

(MEDEIROS FILHO, 1981).

Estes instrumentos de forma geral compe o multmetro, ou seja, ele representa um

conjunto de funcionalidades que so utilizadas constantemente, principalmente quando

o equipamento esta sendo testado (VASSALO, 1999).

30

2.4.1.2 Equipamentos especficos.

Alm do multmetro, existem diversos tipos de instrumentos a serem utilizados de

forma mais especfica, geralmente isso ocorre devido a natureza da varivel ou a

magnitude.

(i) Megmetro, aparelho utilizado para medir resistncias muito altas, em torno de

102 (Megas) ou 103 (Gigas), funciona como o Ohmmetro, mas dimensionado

para altos valores de resistncia, o que torna impraticvel ele ser utilizado em

um multmetro (MEDEIROS FILHO, 1981);

(ii) Ponte Kelvin, circuito utilizado para medir resistncias pequenas, ou seja, um

Ohmmetro que contm uma alta faixa de sensibilidade, ou seja, mede

resistncias com pequenos valores. A maior aplicao deste instrumento na

medio da resistncia de enrolamentos das mquinas eltricas (NEWTON);

(iii) Medidor de relao de espiras, um instrumento bastante utilizado em

transformadores, ele mede a relao de espiras, aplicando uma tenso em um

terminal do transformador e obtendo o valor transformado no outro terminal,

dividindo-se a tenso do secundrio pela do primrio o medidor aponta a relao

de transformao daquela ligao (FITZGERALD, 2006);

(iv) Osciloscpio: um instrumento de medida eletrnico que cria um grfico

bidimensional visvel de uma ou mais diferenas de potencial. O eixo horizontal

do ecr (monitor) normalmente representa o tempo, tornando o instrumento til

para mostrar sinais peridicos. O eixo vertical comumente mostra a tenso. O

monitor constitudo por um "ponto" que periodicamente "varre" a tela da

esquerda para a direita. Com isso, possvel analisar como o sinal se comporta

ao passar do tempo, aspectos como magnitude, frequncia, formato, perodo e

31

outros parmetros podem ser retirados da leitura de um osciloscpio

(VASSALO, 1999);

(v) Wattmetro, equipamento utilizado para medir a potncia de um componente, ele

mede ao mesmo tempo a corrente e a tenso aplicada, de tal forma que

possvel medir a potncia cedida quela carga. Ele geralmente utilizado para

medir a potncia de sistemas polifsicos. De acordo com o arranjo e anlise das

variveis possvel definir as potncias ativas e reativas dos circuitos

(NEWTON);

Esses instrumentos so utilizados costumeiramente para realizar medies

necessrias no mbito industrial.

2.4.1.3 Equipamentos utilizados para executar os testes

Alm desses equipamentos de medio, existem instrumentos utilizados que no

so para medio e sim para prover condies de teste. Os mais utilizados so:

(i) Gerador de sinal, utilizado principalmente para verificar a resposta do circuito

mediante ao sinal aplicado, ou seja, como o circuito atua em condies pr-

determinadas. Este tipo de instrumento muito til no perodo de testes de certo

equipamento, o gerador utilizado em conjunto com um osciloscpio, de tal

maneira que se possibilita um estudo bem apurado de como se d a resposta

daquele circuito (AHMED, 2000);

(ii) Inversor de frequncia, como j citado, utilizado para controlar a velocidade de

motores de induo (AHMED, 2000);

32

(iii) Regulador de tenso: instrumento amplamente utilizado para aplicar nveis de

tenses desejados com o objetivo de efetuar um teste, assim, possibilitando de

acordo com a potncia e tenso nominal, conseguir atender uma faixa de teste de

uma carga qualquer. Basicamente composto por um transformador que tem a

tenso no secundrio ajustvel (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994);

2.4.2 Sensores

Uma das ferramentas mais utilizadas em qualquer processo industrial so os

sensores, tais dispositivos auxiliam o processo de forma autnoma, ou seja, no

necessita de um operador executando o servio de medio, o operador passa a ser um

observador das condies variveis durante o processo, possibilitando ento uma

atuao programada, ou devido atuao do observador (NEWTON).

Existem circuitos sensores especficos para praticamente todas as variveis

provenientes de fenmenos fsicos, assim, pode-se garantir um controle completo do

estado do processo. O uso dos sensores implica na leitura e na resposta, para processar

essas informaes utilizado PLCs, que leem a informao e atualiza o estado do

sistema e consequentemente efetua uma ao resposta. A seguinte lista relaciona os

principais tipos de sensores encontrados comercialmente (NEWTON).

Sensores de luz: clulas solares, fotodiodos, fototransistores, tubos foto-

eltricos, CCDs, radimetro de Nichols, sensor de imagem;

Sensores de som: microfones, hidrofone, sensores ssmicos;

Sensores de temperatura: termmetros, termopares, resistores sensveis a

temperatura (termstores) e termostatos;

Sensores de calor: bolometro, calormetro;

Sensores de radiao: contador Geiger, dosmetro;

Sensores de partculas subatmicas: cintilmetro, cmara de nuvens, cmara de

bolhas;

Sensores de resistncia eltrica: ohmmetro;

33

Sensores de corrente eltrica: galvanmetro, ampermetro;

Sensores de tenso eltrica: electrmetro, voltmetro;

Sensores de potncia eltrica: wattmetro;

Sensores magnticos: compasso magntico, compasso de fluxo de porta,

magnetmetro, dispositivo de efeito Hall;

Sensores de presso: barmetro, bargrafo, pressure gauge, indicados da

velocidade do ar, varimetro.

Industrialmente, h sempre a necessidade de haver sistemas que indiquem o

estado do sistema, esses sistemas geralmente so softwares chamados de supervisrios.

Os supervisrios so importantes ferramentas utilizadas para garantir que o observador

do processo tenha noo do estado dele (NEWTON).

3 ATIVIDADES ACOMPANHADAS E REALIZADAS DURANTE O ESTGIO

As atividades foram desenvolvidas nas locaes da Unidade de Operao do Rio

Grande do Norte e Cear, na Base 34 em Mossor, na gerncia de Suporte Operacional,

Oficina de Manuteno UO-RNCE/SOP-OM, localizada na regio de Mossor. Como

mostra o organograma na Figura 6.

34

Figura 6 Organograma Petrobras.

Fonte: Adaptado de www.petrobras.com

35

Diversas atividades foram executadas durante o perodo de estgio, todas elas

voltadas a Oficina de Manuteno (OM), desde anlises de Padres de Execues (PE),

anlise de contratos de servios e de prestao de servios, gerao de nmeros de

matrculas (NM), resoluo de problemas de engenharia no mbito do reparo de

equipamentos defeituosos e outras atividades desenvolvidas. Contudo, se faz necessrio

discutir amplamente algumas das atividades desenvolvidas.

3.1 CORREO E EDIO DE PADRES DE EXECUO (PE)

A Petrobras adota um sistema de gesto de padres de execuo, esses padres so

documentos que resumem uma sequencia de aes com o fim de padronizar uma

atividade especfica, de forma que seja fornecido aos funcionrios informaes de como

proceder em um servio qualquer. Para que um servio tenha um padro, ele necessita

ser cotidiano e que envolva caractersticas relevantes de complexidade e periculosidade,

sendo necessrio ento que haja um planejamento completo de como organizar em

arquivo que contenha os passos e aspectos relevantes na execuo do servio.

A criao, edio e publicao ficam a cargo da gerncia que utilizar o padro, ou

seja, cada gerncia utiliza seus prprios padres, mas as gerncias tem acesso aos

padres de outra gerncia por meio do sistema Sistema Integrado de Padronizao

Eletrnica - SINPEP, logo, o acesso informao fica facilitado e o resultado que

praticamente todos os servios condizentes tem seu prprio padro. Alguns servios no

so contemplados com padres, por isso, alguns padres ainda devem ser elaborados.

Durante o estgio, o padro referente manuteno das mquinas de corrente contnua

estava em fase de planejamento. como esse tipo de servio passou a ser mais constante e

exigir assim uma maior demanda, se tornou necessrio que houvesse a criao desse

padro de execuo.

Os padres ficam armazenados no SINPEP. Nele possvel pesquisar os padres

bem como saber quem o criou, se est em edio, se sim, quem o editor e os pedidos

de reviso. Esses pedidos so feitos pelas gerncias, sempre o pedido acompanhado

36

por uma justificativa. Quando o padro entra para a reviso, ele enviado para o gerente

respectivo ao tipo de servio e l ser revisado e editado por um responsvel.

A reviso do padro tem como objetivo solucionar alguma modificao pedida pela

por alguma gerncia, alm disso, se necessrio ele sofre mais mudanas, pois

aproveitada a oportunidade para que o pessoal tcnico que realiza o servio d sua

opinio sobre o padro.

Os padres geralmente so baseados em manuais de fabricantes, livros e

conhecimento baseado na experincia dos funcionrios. Cada padro tem suas

particularidades, e uma delas so os anexos, todos apresentam arquivos em anexo que

geralmente so procedimentos e tabelas, estas ltimas so utilizadas para memorizar as

caractersticas do equipamento reparado ou da atividade a ser realizada, alm disso, os

anexos devem conter o resultado do servio, aprovando ou no o procedimento, sendo

sempre necessrio que o executante registre sua assinatura e ento o documento passa a

ser um registro. Alm dos procedimentos padres para se produzir os padres, eles

devem seguir o conjunto de exigncias do ISO 9001, esta certifica os padres e

procedimentos executados por empresas que seguem suas exigncias.

International Organization for Standardization (ISO), ou Organizao Internacional

para Padronizao, em portugus. A ISO uma entidade de padronizao e

normatizao, e foi criada em Genebra, na Suia, em 1947. Existem diversos conjuntos

de normas dessa organizao, tais conjuntos so divididos com o objetivo de certificar

uma empresa que segue um ou uns desses (NBR, 2006).

ISO 9001 um conjunto de normas de padronizao para um determinado servio

ou produto. O ISO 9001 tem como objetivo melhorar a gesto de uma empresa e pode

ser aplicado em conjunto com outras normas de funcionamento, como normas de sade

ocupacional, de meio ambiente e de segurana. Essa melhoria da gesto parte dos

mtodos sugeridos pelo conjunto de normas ISSO 9001, este estruturado com

informaes tcnicas ligadas ao conceito de gerncia, metodologias para execuo de

um servio, gesto das atribuies, compromissos e competncias de cada setor, bem

como funcionrios, mtodos de padronizao e outras atribuies (NBR, 2006).

Para que a ISO certifique uma empresa, esta precisa sofrer uma inspeo feita por

profissionais autorizados pela organizao. Essa inspeo ter o objetivo de analisar a

37

quais itens do conjunto de normas a empresa esta consonante. Quando a empresa

consegue um certificado, ela pode utilizar-se dele para garantir ao cliente que aqueles

mtodos esto sendo utilizados, mas este certificado tem um prazo de validade, o que

obrigar a empresa a passar por um processo de renovao (NBR, 2006).

3.2 AES ADMINISTRATIVAS E GERENCIAIS

A unidade atua em vrias atividades, sendo que algumas delas so realizadas por

empresas terceirizadas. Para acompanhar e fiscalizar estas atividades contratadas, a

Petrobras possui o gerente de contrato, que o empregado encarregado pela

organizao em administrar o contrato de forma a garantir o cumprimento das

obrigaes nele contidas. As atividades mais comuns a serem citadas esto a seguir:

(i) Contratao de uma empresa terceirizada: o gerente responsvel por definir

entre outras coisas, os tipos de servios, o valor estimado de tempo de cada

servio para a oramentao interna e a quantidade de servios, concluindo

assim o nmero estipulado de funcionrios necessrios e a formao deles. O

contrato vai ser submetido a um edital onde as empresas concorrem para que

seja definida qual das ser a contratada;

(ii) Contratao de um servio especfico: costumeiramente necessrio que seja

enviado algum equipamento para servio externo devido esse no ser aplicvel

Petrobras. Geralmente as empresas que executaro o servio so as prprias

fabricantes dos produtos, que possuem o conhecimento sobre o prprio

equipamento;

38

(iii) Anlise de desempenho: de forma frequente os gerentes atentam para o

desempenho de um servio realizado pelos funcionrios, o que provoca essa

anlise uma constatao de se o desempenho esta sendo satisfatrio. ndices de

retrabalho, acidentes, tempo que um servio est durando em comparao ao

estipulado e opinies dos clientes da empresa;

(iv) Projetos: apesar de haver uma gerncia especializada na criao e execuo de

projetos, o Desenvolvimento da Produo (DP), muitas vezes necessrio que o

gerente desenvolva ou mesmo execute alguns pequenos projetos;

(v) Acompanhamento de aes especficas: algumas aes especiais que ocorrem de

forma no frequente necessita do acompanhamento do gerente, situaes nas

quais o conhecimento tcnico do gerente crucial para que a atividade seja

concluda de forma correta e satisfatria. Exemplo disso, quando h mudanas

de unidades, problemas complexos, testes extraordinrios e outras situaes.

Em resumo, o gerente da unidade SOP-OM (Suporte Operacional, Oficina de

Manuteno) deve atuar em diversas reas e mesmo ele tendo conhecimento tcnico

especfico, ele necessita tratar e trabalhar com aspectos que envolvam outra rea de

conhecimento, mesmo que seja superficial.

3.3 PROBLEMAS DE ENGENHARIA

Durante a execuo das atividades dirias ocorrem algumas situaes aonde

exigido um conhecimento tcnico aplicado pelos engenheiros da gerncia, estas

situaes so resolvidas por meio de anlises e consultorias dos membros da gerncia

ou com ajuda de uma consultoria externa.

Os problemas mais comuns envolvem situaes aonde h mal funcionamento dos

equipamentos, mas, geralmente a tentativa de soluo do problema j passou pela

39

tentativa de acerto da equipe executante, do tcnico responsvel e finalmente enviada

para a gerncia em busca de soluo.

Os problemas mais comuns so resumidos em:

(i) Indeciso dos testes: quando o equipamento reprovado por um teste, e este no

aprovado pelo lder da equipe, consequentemente ele refeito, caso ainda haja

dvidas sobre a confiabilidade do teste, o gerente pode ser chamado para auxiliar

na verificao;

(ii) Problemas excepcionais: muitas vezes, ocorrem situaes inditas que

necessitam do conhecimento de todos os nveis. Implica ento a ajuda do

gerente, de tal forma que ele se torna vital para a soluo do problema.

3.4 UNIDADE ESPECIALIZADA EM BOMBAS CENTRIFUGAS SUBMERSAS

(BCS)

Apesar de o estgio ter englobado diversas atividades gerais, a unidade na qual

ocorreu a permanncia fsica do estagirio foi unidade especializada em Bombas

Centrifugas Submersas. Esta condio implicou que o estagirio passou a vivenciar os

problemas e desafios que envolvem a manuteno e reparos realizados na oficina.

A elevao artificial de fludos realizada por meio de diversas tecnologias, seja

pelo uso de bombeio mecnico, de bombas submersas, injeo de gs ou gua e outras

tecnologias. A bomba submersa representa um conjunto de componentes que quando

esto funcionando em conjunto, conseguem fazer com que o sistema realize a elevao

artificial. A Figura 6 apresenta os principais componentes do sistema da bomba

submersa. Figura 7 Principais equipamentos que integram o sistema de bomba

submersa.

40

Figura 7 - Principais equipamentos que integram o sistema de bomba submersa.

Fonte: THOMAS, 2014

O sistema geralmente composto por cinco equipamentos, da superfcie para a

regio que est o fluido:

(i) Bomba: a bomba tambm tem um comprimento prolongado longitudinalmente e

um dimetro reduzido, ela a responsvel por transferir energia mecnica da

rotao do rotor e converte-la no movimento cintico do fludo ascendente

superfcie. Para a bomba realizar esse processo, ela utiliza vrios conjuntos de

impelidores e difusores. Esses conjuntos so chamados de estgios, estes tem a

funo de converter o movimento do rotor em movimento cintico do fludo,

para isso o difusor agita o fludo que bate nas paredes do impelidor, neste

momento a quantidade do fludo sobe para outro estgio. Esse processo se repete

at que o fludo suba para a superfcie;

41

(ii) Intake: estrutura localizada entre a bomba e o protetor, ela uma estrutura

metlica repleta de furos que possibilitam a passagem do fluido a ser elevado, ou

seja, pelo intake que o fludo entra na bomba para ser elevado;

(iii) Protetor: componente localizado entre o intake e o motor, ele utilizado para

proteger o motor do contato com o fluido que esta sendo elevado;

(iv) Motor: o motor que proporciona que o sistema de bombeio funcione um motor

de induo, ele transfere o torque do rotor para o eixo da bomba. Os motores so

especficos para ambientes que haja fludos, logo, so isolados e devido ao

formato condicional dos tubos de perfurao, eles tem um maior comprimento

longitudinal, enquanto seu dimetro reduzido;

(v) Sensor de fundo: o sensor de fundo responsvel por medir a presso do fluido,

a temperatura do ambiente e do motor. Alm dos equipamentos principais que

contemplam o sistema submerso, existem outros dispositivos que fazem parte do

controle do sistema, tais como filtros, inversores, transformadores, rels de

backspin e outros. As atividades realizadas na unidade envolveram manutenes,

testes, anlises de condies de operao, dimensionamentos e

comissionamentos. Em vrios aspectos, a experincia nessa unidade aumentou e

aprimorou o conhecimento aplicado e terico do estagirio.

3.4.1 Deteco de falhas (DF)

Todos os equipamentos ligados ao bombeio centrfugo submerso que

encaminhado oficina da UE-BCS passa primeiramente por um setor especial da

unidade. Esse setor responsvel por tomar o equipamento e analisar o seu estado, essa

anlise deve resultar na obteno das primeiras informaes condizentes com os passos

a serem seguidos pela equipe da oficina. Esse tipo de servio garante uma objetivao

contundente da equipe. Para constatar uma falha o equipamento sofre uma anlise

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prvia, em seguida desmontado para anlise de seus componentes separadamente,

aps a identificao da(s) parte(s) delituosa(s), h o reparo. Caso o reparo tenha xito,

montado o conjunto do bombeio, depois testado e por fim condicionado.

Alm da deteco de falhas, esse setor especial tambm executa emenda de cabos

de potncia utilizados no bombeio. Os cabos utilizados no sistema de bombeio so

especiais, pois devem ser condutores de grandes blocos de potncia e serem colocados

num ambiente imerso, por isso que eles so construdos com materiais isolantes

especiais e a eles devem ser adicionadas camadas protetoras. Essas caractersticas fazem

com que o processo de emenda seja muito meticuloso e complicado, logo, se faz

necessrio que a unidade tenha suporte tcnico e operacional para isso, para contemplar

este ltimo, h equipamentos especiais para solda, pintura, limpeza, secagem e teste.

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4 CONCLUSO

A experincia profissional possibilita ao trabalhador aplicao direta dos conceitos

e ensinamentos obtidos de forma terica durante seu curso de formao. Isto ocorre de

maneira espontnea durante o dia-a-dia das atividades. A partir dessa prerrogativa,

possvel que o funcionrio se empenhe ao mximo para obter cada vez mais

conhecimento aplicado e consiga se tornar um empregado mais hbil e experiente.

Apesar do fato do estgio no ser uma experincia profissional completa, dito

isso pois no atribudo ao estagirio responsabilidades exigidas ao funcionrio de

cargo correspondente, mas, mesmo havendo esta diferenciao, o estgio pode ser mais

proveitoso haja vista que o estagirio pode atentar para medidas ligadas ao aprendizado,

ou seja, alm da experincia profissional, pode-se obter conhecimentos alm das tarefas

programadas. Este conhecimento adquirido parte desde relacionamentos com os

funcionrios executantes at os gerentes.

Um dos aspectos mais importantes da experincia do estagirio o primeiro

contato com a dinmica do mercado de trabalho no setor ao qual o estagirio esta se

formando, alm disso, naturalmente o estagirio se deparar com problemas que

envolve conhecimentos de outras reas, isso faz com que ele adquira conhecimentos

gerais do processo a que ele esta envolvido, como resultado, o estagirio passar a ter

uma maior gama de conhecimento aplicado.

A dinmica da Petrobras provou ser muito eficiente e organizada, haja vista o

uso de diversos sistemas gerenciais e distribuio de cargos e atribuies feitas na

cadeia hierrquica, alm do uso notrio de ferramentas de qualidade e segurana do

trabalho, o que se reflete no melhoramento da qualidade do trabalho dos funcionrios e

garante a reduo de danos ergonmicos e a probabilidade da ocorrncia de acidentes.

Contudo, fica claro que a experincia decorrente no perodo do estgio foi

extremamente proveitosa e gratificante, dito isso, pode-se afirmar que as experincias

obtidas no processo sero utilizadas como ensinamentos para toda a vida profissional.

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BIBLIOGRAFIA

AHMED, A. (2000). Eletrnica de potncia. So Paulo: Prentice Hall.

DEL TORO, V. (1994). Fundamentos de Mquinas Eletricas. Prentice Hall.

FITZGERALD, C. K. (2006). Mquina Eltricas (6 ed., Vol. nico). (A. Laschuk, Trad.) Porto Alegre: Bookman.

KARDEC, a. N. (2001). Manuteno: funo estratgica (2 ed.). Rio de Janeiro: Qualitymark.

KOSOW, I. L. (1982). Maquinas Eltricas e Transformadores. Porto Alegre: Editora Globo.

MEDEIROS FILHO, S. d. (1981). Fundamentos de Medidas Eltricas. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois s.a.

MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS. (1994). Power Eletronics: Converters, Applications and Desing. John Wiley.

NBR, A. B. (2006). NBR ISO 9001/2006: SISTEMA DE GESTO DE QUALIDADE. Rio de Janeiro.

NEWTON, B. C. (s.d.). Newton C. Braga. Acesso em 08 de Janeiro de 2015, disponvel em Instituto Newton C. Braga: http://www.newtoncbraga.com.br/

NISE, N. S. (2012). Engenharia de Sistemas de Controle. Rio de Janeiro: LTC.

NISKIER, J. A. (2008). Instalaes eltricas (5 ed., Vol. nico). Rio de Janeiro, Brasil: LTC - Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A.

RASHID, M. H. (1999). Eletrnica de Potncia: circuitos dispositivos e aplicaes. Makron Books.

PETRLEO BRASILEIRO S.A. (s.d.). www.petrobras.com. Acesso em 06 de Janeiro de 2015, disponvel em Petrobras: http://www.petrobras.com.br/pt/quem-somos/organograma/

THOMAS, E. J. (2004). Fundamentos de engenharia do petrleo. Rio de Janeiro: Petrobras.

UOL EDUCAO. (s.d.). www.educacao.uol.com.br. Acesso em 07 de Janeiro de 2015, disponvel em Uol educao: http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/potencial-eletrico-e-eletrodinamica-o-movimento-da-carga-eletrica.htm

VASSALO, F. R. (1999). Manual de Instrumentos de Afinao e Verificao. Plantano Edies Tecnicas.

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WYREBSKI, J. (1997). MANUTENO PRODUTIVA TOTAL - UM MODELO ADAPTADO. Dissertao. Florianpolis, Santa Catarina, Brasil.