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Especificações de instalação e montagem para máquinas
especiais: Qual deve ser o nível de detalhes?
por
Heinz P. Bloch, P.E.
Para tecem.com.br – janeiro 2013
Não é o propósito nem está dentro do âmbito deste curto artigo fornecer
especificações detalhadas para instalação e montagem no campo para as várias
máquinas rotativas encontradas nas modernas indústrias de processo. No
entanto, as especificações para instalação e montagem no campo são
absolutamente necessárias para plantas focadas na confiabilidade. Além disso,
elas devem ser revistas, compreendidas e aprovadas por um engenheiro
competente de máquinas, que represente diretamente o proprietário da planta e
tenha interesse pessoal em sua operação confiável no longo prazo.
Nós achamos que todas estas especificações têm algumas coisas em comum:

O alcance de uma norma é sempre explicado primeiro. Por exemplo, um
padrão de instalação e montagem no campo cobriria requisitos obrigatórios
que regem a instalação e montagem de compressores e acionadores
montados em bases metálicas ou skids.

Informações adicionais quase sempre se superpõem aos padrões
existentes na indústria. Um asterisco (*) pode ser utilizado para indicar se a
informação adicional é necessária. Aqui, o contratante pode ter que
especificar e o Engenheiro de Máquinas do Contratante pode ter que
aprovar as informações.

Um resumo dos requisitos adicionais é fornecido. Uma tabulação separada
com referências cruzadas aplicáveis geralmente lista os documentos que
têm de ser utilizados com um padrão em particular.

Requisitos de projeto são claramente explicados. Como um exemplo,
fundações em concreto devem ser propriamente dimensionadas e
adequadas para suportar as máquinas e os esforços da tubulação. O trem
compressor completo (compressor, caixa de engrenagens e motor elétrico
ou outros acionadores) deve ter uma base comum.

Fundações devem se assentar em rocha natural, totalmente em terra firme
ou em solo bem compactado e estabilizado. Elas devem ser apoiadas
sobre estacas que têm uma “tampa” ou cobertura rígida contínua (laje).

A fundação deve ser isolada de todas as outras estruturas, como paredes,
outras fundações ou plataformas operacionais. Elas têm que ser projetados
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para evitar frequências de vibração ressonantes na rotação de operação,
40 a 50% da rotação de operação, velocidades críticas do rotor ,
frequências de engrenamento, duas vezes a velocidade operacional, e
conhecidas, frequências de vibração especificas do ambiente.

A temperatura ambiente nas proximidades de uma base deve ser analisada
para verificar a uniformidade, a fim de evitar qualquer distorção e
alinhamento. Fundações de concreto devem ser devidamente curadas
(aproximadamente 28 dias) antes do carregamento.

O arranjo da fundação é descrito em considerável grau de detalhes.
Chumbadores devem ser projetados por empresas especializadas e devem
estar dentro de luvas (tubos). Na maioria dos casos, um engenheiro civil irá
fornecer e / ou certificar um desenho fundação ou especificação de
fundação em separado.

Em todo o perímetro de uma viga W8 ou uma viga I devem ser
devidamente ancoradas à fundação para suportar tubulações de pequeno
diâmetro, eletrodutos e instrumentos. Estruturas auxiliares, incluindo as
tubulações auxiliares, merecem projeto especial e em separado. O
Engenheiro do proprietário deve verificar se a devida atenção está sendo
dada a esse item.

A fundação típica para compressor, caixa de engrenagens e motor , e base
metálica devem ser completamente preenchidas com grout epóxi.
“Soleplates” devem ser completamente suportadas com grout de epóxi.

Vergalhões, malha de aço ou qualquer peça de aço deve estar a, no
mínimo,
2 polegadas (~50mm) abaixo da superfície de concreto
(cobrimento) para permitir o desbaste de 1 polegada do concreto sem
interferência.

O espaço mínimo de 1 polegada deve ser deixado entre a fundação e o
bloco de calço para o fluxo de grout adequado. A distância máxima entre a
fundação e a placa de base não deve exceder 4 polegadas. A distância
mínima entre a fundação e a placa de base não deve ser menos que 2-1/4
polegadas.

Para aplicações de calço de epoxy, a distância entre a chapa de base ou
placa de assentamento e o topo do grout deve ser de 1 polegada, salvo
outro valor aprovado pelo engenheiro de máquinas.

O arranjo e a instalação dos blocos de calço são descritos. Os blocos de
calço devem ser addquadamente dimensionados para distribuir os
chumbadores e as cargas da máquina de modo a não exceder 10% da
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resistência à compressão do material mais fraco na estrutura da base. (O
projeto habitual é de 300 psi para concreto).

As instruções e ilustrações adequadas para instalação e montagem bem
como as ferramentas de montagem devem ser fornecidas. Por exemplo,
uma ferramenta hidráulica para sacar o cubo de um acoplamento do eixo
provavelmente será usada em praticamente qualquer planta moderna.

Nos dias de hoje, serviços específicos são pagos para otimizar os
conceitos de confiabilidade e de disponibilidade . Esses dois objetivos
muitas vezes entram em conflito com os anseios da empresa de
Engenharia e Construção (E & C) os quais , por sua vez, são movidos por
preocupações de custo e prazo. Nesses casos, um operador próprio (da
empresa) seria insensato se não desse maior atenção para a existência de
especificações que refletem o foco na confiabilidade e metas de melhoria
da disponibilidade. Profissionais de confiabilidade são designados para
garantir a conformidade a essas especificações.
As listas de verificação encontradas em alguns textos baseadas em
experiência também podem de ajudar.
Heinz P. Bloch is a Consulting Engineer in Westminster, Colorado. He has over 50
years of experience and advises process plants worldwide on failure analysis, reliability
improvement and maintenance cost avoidance topics. Of his 18 books, three were
updated and re-issued in 2006: “A Practical Guide to Compressor Technology,” Wiley &
Sons (ISBN 0-471-72793-8); “Maximizing Machinery Uptime”, Gulf Professional
Publishing, (ISBN-10:0-7506-7725-2); and “Pump User’s Handbook: Life Extension,”
Fairmont Publishing Company, (ISBN 0-88173-517-5). His latest books are “Pump
Wisdom” (Wiley & Sons, 2012), ISBN 978-1-118-04123-9, and “Compressors: How to
Increase Reliability and Availability,” (McGraw-Hill, 2012) ISBN 978-0-07-177287-7