Encontro Anual da Diretoria de Metrologia Legal e da Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade - 2003
Inmetro/Dimel
Novembro 19 – 21, 2003, Vila Velha, Espirito Santo - BRASIL
ESTRUTURAÇÃO DO SISTEMA DE GARANTIA DA CONFIABILIDADE
METROLÓGICA PARA MEDIDORES DE GÁS COMBUSTÍVEL
COMPRIMIDO
Luzia Gomes e Silva
Diretoria de Metrologia Legal
Divisão de Instrumentos de Medição de Volume
1. INTRODUÇÃO
Atualmente no território nacional (em cerca de 15 estados) tem-se instalados mais de 500
dispensers, o que eqüivale a mais de 1.000 medidores individuais em funcionamento, tendo em vista
que cada dispenser normalmente é apresentado com 2 pontos de transferencia (bico).
Esses medidores de gás combustível comprimido, instalados diretamente nos postos de serviço, são
submetidos a verificação por parte do órgão metrológico. O método utilizado para medição é,
colocando o padrão (master meter) em série com o medidor, é feita a comparação de ambos resultados,
calculando-se o erro por meio da formula e = [(d – p)/p] x 100 e o resultado final comparado com o
erro definido pela portaria Inmetro n° 32/1997.
2. GARANTIA DA CONFIABILIDADE METROLÓGICA
Garantir que o resultado indicado pelo instrumento seja confiável, vai além do controle
metrológico (que envolve a aprovação do modelo e verificações inicial, periódica e eventual). Garantir
a confiabilidade metrológica para medições realizadas em medidores de gás combustível comprimido
compreende:
- o controle metrológico do medidor de gás combustível comprimido;
- a calibração de padrões adequados aos ensaios definidos pelo RTM;
- a certificação de produto, quanto a segurança durante a medição ou uma possível
interferência no resultado final da medição propriamente dita
3. SOBRE O SISTEMA DE MEDIÇÃO OU
COMPRIMIDO
MEDIDOR DE GÁS COMBUSTÍVEL
O sistema de medição de gás natural veicular é projetado para o abastecimento de veículos
automotores com gás natural veicular. Este sistema de medição inclui o medidor propriamente dito e
todos os dispositivos auxiliares e adicionais.
O medidor por definição é o instrumento destinado a medir continuamente, memorizar e mostrar a
quantidade de gás medida, nas condições em que a medição é realizada. Inclui no mínimo um
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transdutor, um dispositivo calculador (incluindo
existente) e um dispositivo indicador.
dispositivo de ajuste ou de correção, quando
No transdutor a passagem do fluxo de gás a ser mensurado produz sinais que são transmitidos para
a calculadora. Este transdutor inclui sensor de fluxo ou de quantidade.
O dispositivo calculador recebe os sinais de saída do(s) transdutor(es) e de instrumentos de
medição associados, armazenando na memória os resultados até serem usados.
O dispositivo indicador exibe continuamente os resultados da medição.
O dispositivo auxiliar é destinado a executar uma função específica, diretamente envolvida na
elaboração, transmissão ou apresentação dos resultados da medição. P. ex. impressora
O dispositivo adicional não é considerado um dispositivo auxiliar, destinando-se a assegurar a
correta medição ou facilitar as operações de medição; ou que possa de algum modo influenciar na
medição. Os principais dispositivos adicionais a serem considerados são: filtro; dispositivo usado para
ponto de transferência; dispositivo anti-turbilhonamento; ramificações ou derivações; válvulas e
mangueiras.
Tendo em vista que o medidor é do tipo mássico, utilizando um sensor de densidade que se baseia
no efeito de aceleração de Coriolis, os resultados, conseguidos por método de medição indireta, são
indicados em m3. Para que seja possível esta indicação é necessária a informação quanto ao valor da
densidade do gás fornecido. Considerando a diversidade de fontes instaladas no país, a densidade do
gás natural pode variar bastante, desde 0,66 a 0,82. Neste caso, seria preciso um dispositivo que
corrigisse continuamente este valor de densidade de acordo com a suas mudanças. Estas alterações no
valor da densidade do gás ocorrem devido a sua composição particular, e que pode tanto variar com a
temperatura quanto com a pressão, ou ambos. Nos medidores de gás combustível comprimido
instalados e utilizados para comercialização, este valor é fixo, não possuindo qualquer dispositivo de
correção.
4. SOBRE OS PADRÕES PARA VERIFICAÇÃO
No início do programa de gás, nas verificações feitas em campo, era utilizado o método
gravimétrico que consistia de utilizar-se cilindros e balanças para que, por meio de pesagem, fosse
informado o valor do gás efetivamente medido e daí era calculado o erro. Este método é um dos mais
confiáveis para serem aplicados a medidores mássicos, porém teve pontos não tão favoráveis como: a
necessidade de se lançar na atmosfera o gás e a geração de prejuízo financeiro ao dono do posto, se
considerarmos que não seria feito em apenas um medidor mas em todos os instalados no posto.
Também deve-se levar em conta o fator tempo para realização da verificação, considerando ser um
procedimento demorado.
Atualmente, é utilizado um padrão (medidor master) com o mesmo princípio de funcionamento
que os medidores instalados nos postos de serviço. È relativamente compacto e de fácil operação.
Ligado em série com o sistema medidor de gás realiza a medição simultaneamente transferindo o gás
medido direto para o cilindro instalado no veículo do carro. A medição por comparação, utilizando-se
padrão (medidor master), é interessante pois, considerando o número de veículos que abasteçam no
posto é feito em um tempo razoável (em um posto com cerca de quatro a seis bombas pode ser feita a
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verificação de duas a três horas), evita o lançamento do gás na atmosfera e a perda do produto para o
dono do posto.
5. ESTRUTURAÇÃO
METROLÓGICA
DO
SISTEMA
DE
GARANTIA
DA
CONFIABILIDADE
O sistema deverá contemplar o controle metrológico (apreciação técnica de modelo e verificações),
desenvolvimento de procedimento e criação de um programa para calibração dos padrões e
certificação (de alguns dispositivo adicionais do medidor de gás combustível comprimido e do
compressor). Cabe ressaltar que para sua estruturação serão necessários a atuação não somente da
Divol bem como de outras divisões da Dimel e de diretorias do Inmetro, como a Dqual e Dimci .
Na fase de implementação do controle metrológico objetiva-se a substituição da Portaria
INMETRO n° 032/1997, uma proposta de RTM baseada em documento da OIML . Esta minuta já foi
encaminhada para análise por parte da Dimel, diretorias do Inmetro (Dqual) e RBMLQ e
posteriormente será submetida a consulta pública – competência da Dider.
Com esse RTM pretende-se entre outras coisas regulamentar em definitivo a medição direta do
gás, passando a ser medido o gás transferido em kg (quilograma). Definir claramente a questão da
selagem mecânica e eletrônica. Expandir o E.M.P para 2% nas verificações realizadas em campo.
Sendo aprovado o RTM, serão elaboradas as NIE para verificações e inspeções e NIT para
apreciação técnica de modelo e posteriormente uma NIE para calibração dos padrões.
Quanto a apreciação técnica de modelo – um trabalho conjunto Divol, Divel e laboratórios de
ensaios credenciados, vem sendo realizado. Estão sendo implementados os ensaios de influência
ambiental no desempenho do sistema eletrônico dos medidores em alguns modelos. Tendo em vista
que os ensaios metrológicos ainda não poderão ser realizados, será dado uma aprovação provisória com
um prazo para posterior apresentação do modelo para complementação dos demais ensaios.
Também já há um projeto para implantação de Laboratório de ensaio de medidores de gás
combustível comprimido, cujo prazo de conclusão é de dois anos a contar do ano de 2004 onde
iniciaremos os estudos e pesquisas necessárias à sua implantação, com vistas a realizar os ensaios
metrológicos previsto no RTM, em fase de análise.
Quanto as verificações – são realizadas apenas em campo e focam os resultados coletados durante
a medição. Com a aprovação do RTM buscaremos implantar ensaios específicos para o sistema de
medição, que poderão ser realizados em laboratório ou no local de instalação, no caso da verificação
inicial. Serão realizadas também durante a verificação a conformidade ao modelo aprovado. As demais
verificações poderão obedecer os mesmos critérios da verificação inicial – competência da RBMLQ.
Com a implantação do laboratório de ensaio de medidores de gás combustível comprimido os
padrões (medidores master) deverão ser submetidos a apreciação técnica de modelos, considerando-se
os ensaios previstos no RTM para o medidores de gás combustível comprimido, tendo em vista
possuírem o mesmo principio de funcionamento.
O método de calibração aplicado nos padrões deverá ser depurado de modo que atenda o que é
proposto pelo RTM . A intenção é proceder-se a calibração dos padrões utilizando-se o método
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gravimétrico utilizando-se uma gás conhecido (nitrogênio). Historicamente este método é considerado
o melhor a ser aplicado para calibração dos medidores mássicos.
Quanto a certificação – no que tange a segurança e construção dos dispositivos adicionais que
possam de algum modo interferir na medição ou seu resultado final, estejam estes instalados no
compressor ou no medidor propriamente dito, estes serão objeto de certificação. A intenção é
assegurar a confiabilidade nos resultados fornecidos quando da transferência do gás para o cilindro do
veículo. Serão implementados projetos em conjunto com a Dqual no sentido de elaborar
regulamentação específica sobre a certificação de tais dispositivos. Alguns dos dispositivos são p. ex.
válvulas de segurança, válvulas de retenção, mangueiras, bicos, ....
6. CONCLUSÃO
O presente trabalho apresenta a proposta para o efetivo controle metrológico do medidores de gás
combustível comprimido.
Deixa claro que o simples fato de se ter a aprovação do RTM específico não é os suficiente para a
garantia da confiabilidade metrológica.
O padrão (medidor master) utilizado hoje para fim de verificação por parte da RBMLQ pode
continuar a ser uma ferramenta eficiente desde que adequadamente calibrado, nas condições e
incertezas conhecidas para este fim.
Esclarece que tendo em vista as constantes variações de densidade do produto a ser medido bem
como o fato do transdutor utilizado ser mássico, a medição direta, com resultados indicados em kg
(quilograma), é o mais seguro método a ser adotado.
7. REFERÊNCIA
[1] OIML – ORGANIZAÇÃO INTERNACIONAL DE METROLOGIA LEGAL. Compressed
gaseous fuel measuring systems for vehicles – Third Committee Draft. OIML TC8/SC7, 3rd CD,
Dez.2002
[2] INMETRO – INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E
QUALIDADE INDUSTRIAL. Regulamento Técnico Metrológico aprovado pela Portaria Inmetro nº
32, que estabelece as condições mínimas a que devem satisfazer os medidores de gás automotivo. 1997
[3] INMETRO – INSTITUTO NACIONAL DE METORLOGIA, NORMALIZAÇÃO E
QUALIDADE INDUSTRIAL. Relatório sobra as influencias a que estão sujeitos os sistemas de
medição para abastecimento de gás comprimido. Dimel/Divol, Set. 2003
[4] ANP – AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO. Portaria ANP n.º 104, que
estabelece a especificação do gás natural, de origem nacional ou importado, a ser
comercializado em todo território nacional. 2002
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