equipamentos de conversão gnv

8/3/2019 Equipamentos de Converso GNV

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e respondem pela maior parte dos custos. Uma descrio mais detalhada destes equipamentos principaisser apresentada a seguir.

Cilindro de alta presso

Este um dos mais importantes equipamentos na converso de veculos para uso de GNV. O cilindro umreservatrio construdo segundo os mais rigorosos critrios tcnicos, de modo que seja possvel armazenar ogs natural a elevadas presses, necessrias ao abastecimento do veculo. Estas presses esto na faixade 220 kgf/cm. Portanto o cilindro de armazenamento deve ser resistente para suportar enormes tenses,porm o mais leve possvel, para no comprometer em demasia a capacidade de carga do veculo. A Figura2 ilustra este equipamento.

Figura 2: Cilindros de alta presso para uso de GNV - Fonte: Inflex

O cilindro de alta presso para GNV tradicional fabricado a partir de um tubo de ao-liga cromo-molibdnio,sem costura e de espessura de parede entre 8 e 10mm. O tubo passa por um processo de repuxamento econformao das extremidades (base de um lado e gargalo do outro). Depois da conformao e dotratamento trmico (tempera e revenido), todos os cilindros so ensaiados pelo mtodo de partculasmagnticas (Magnaflux) de modo a detectar algum tipo de defeito construtivo como trincas e falhas quepossam comprometer sua integridade estrutural. A Figura 3 apresenta a ogiva de um cilindro de alta pressopara GNV em corte, podendo-se verificar a variao de espessura da parede do cilindro.

Figura 3: Ogiva em corte de um cilindro de alta presso para GNV - Fonte Inflex.

A Tabela 1, extrada do site da Inflex / Argentoil, fabricante argentino de cilindros de alta presso para GNV,apresenta uma srie de caractersticas da sua linha de cilindros.


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Tabela 1: Linha de cilindros de alta presso para GNV - Fonte Inflex

Da esquerda para a direita, a 1a coluna apresenta os dimetros de cilindros fabricados (bitolas), a 2a colunaespecifica o volume de gua equivalente capacidade do ci lindro, a 3a coluna a presso de servio, a 4acoluna a capacidade em metros cbicos (normal metro cbico), a 5a coluna o comprimento, a 6a coluna opeso nominal e a 7a coluna o volume equivalente em gasolina do GNV armazenado no cilindro.

Existem tambm cilindros fabricados em alumnio, reforados com fibra de carbono. Estes cilindros so

significativamente mais leves que os de ao-liga, porm seu preo ainda muito elevado.

As caractersticas fsicas do cilindro de alta presso exigem que este equipamento seja fabricado seguindoum conjunto de etapas que permitem a obteno de um equipamento seguro e confivel. Estas etapascompreendem:

Especificaes e projeto;

Anlise;

Ensaios mecnicos destrutivos e no destrutivos;

Aprovao.

No projeto de cilindros de alta presso para GNV so utilizadas frmulas para clculo das tenses nasparedes dos recipientes e anlise por elementos finitos, com auxlio de programas de computador. Os dados

calculados so ento verificados experimentalmente, usando-se equipamentos de medio de tenses naparede do cilindro, denominados de extensmetros.

A matria prima para fabricao dos cilindros deve ser cuidadosamente selecionada. Os tubos de ao-ligasem costura so recebidos do fabricante em diversas bitolas, acompanhados dos certificados de anlisequmica e dos testes hidrulicos, realizados individualmente para cada lote de tubos. Um fabricantetradicional de tubos de ao-liga sem costura a Mannesmann. Em seguida, so verificadas suascaractersticas qumicas, fsicas, mecnicas e, quando necessrio, sua resistncia corroso sob tenso. Aanlise mecnica da fratura do ao-liga empregado para fabricao do cilindro, permite ao fabricante definirqual o mximo defeito permissvel, a fim de possibili tar:

Estabelecer o ensaio no destrutivo mais adequado para a linha de produo;

Garantir a vida til do produto;

Demonstrar que sua falha sempre precedida por incio de trinca ocasional no cilindro.

A pintura da superfcie do cilindro tem a funo de proteg-lo contra as intempries e corroso. No Brasil


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estes cilindros so pintados na cor rosa. Os fabricantes brasileiros seguem as seguintes normas nacionais einternacionais:

NBR 12.790: Especificao de cilindros de ao sem costura, para estocagem de gases a altaspresses;

NBR 12.274: Inspeo de cilindros de ao sem costura para gases, Procedimento; NBR 13.199: Cilindros de ao sem costura, Mtodo de ensaio de emisso acstica;

ISO 4.705: Refillable seamless gas cylinders;

DOT 3AA: Seamless steel cylinders for gases;

DIN 4.664: Pressurized gas cylinder/seamless steel cylinders with capacities exceeding 5 litres, testpressure 300atmg.

Dentre os fabricantes nacionais destacam-se a Cilbras, do grupo White Martins e a Mat Incndio.

Os ensaios e testes de novos cilindros so executados de diversas formas:

Ensaios mecnicos como trao, impacto, ruptura hidrulica, dobramento e achatamento,rugosidade e anlise qumica, na matria prima;

Verificao de requisitos de segurana num cilindro de amostra do lote de fabricao; estesrequisitos so:- Teste de ruptura hidrulica;- Ensaio de presso cclica;- Ensaio de dobramento e impacto;- Resistncia ao fogo;- Resistncia a projteis;- Ensaio ambiental;- Ensaio cclico de temperatura extrema.

Durante a etapa de produo, 100% dos cilindros devem passar pelos seguintes ensaios:

Ensaio de dureza (Brinel ou similar); Inspeo de ultra-som;

Ensaio hidrulico de expanso volumtrica;

Teste dimensional, inclusive da rosca do gargalo;

Verificao da marcao do cilindro;

Verificao do acabamento superficial interno e externo.

Deve-se ainda providenciar o ensaio destrutivo de ruptura hidrulica em um cilindro de amostra do lotefabricado.

Vlvula de cabea de cilindro

Cada cilindro recebe uma vlvula de cabea de cilindro em seu gargalo (Figura 1, item 3). Esta vlvula tem a

finalidade de permitir o abastecimento do cilindro retendo o GNV em seu interior. Este componente possuicorpo de lato fundido e usinado, resistente a alta presso e guarnies de borracha e teflon que permitem atotal vedao do conjunto.

As vlvulas de cabea de cilindro so equipadas com dispositivo de excesso de fluxo e excesso de presso.O primeiro interrompe o fluxo de gs caso haja uma ruptura da tubulao, ocasionando uma vazoexagerada de gs na tubulao. O segundo dispe de um lacre que se rompe caso a presso no interior docilindro atinja valores extremamente altos.

Alguns modelos de vlvula de cabea de cilindro dispem de dispositivo de corte rpido acoplado, o quepermite fechar manualmente a sada do cilindro.

A ligao entre o cilindro e a vlvula de cabea de cilindro feita por meio do rosqueamento da vlvula nogargalo do cilindro. No corpo das vlvulas de cabea de ci lindro usinada uma rosca cnica padronizada

com a rosca do gargalo do cilindro. O perfeito casamento entre esta ligao permite o funcionamento doconjunto sem folgas, vazamentos e dentro do mais perfeito critrio de segurana. Desse modo, nenhumainterveno dever ser feita na superfcie rosqueada da vlvula de cabea de cilindro ou no gargalo do


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cilindro.

Redutor de presso - vlvula reguladora de presso

A funo do redutor de presso (Figura 1, item 1), tambm conhecido como vlvula reguladora de presso,

reduzir com segurana a presso do GNV armazenado nos cilindros (em torno de 220 kgf/cm2) at presso de servio desejvel no coletor de admisso do motor.

Isto possvel por meio de um elemento sensor de alta presso e de uma vlvula de controle que regulam ofluxo de GNV em resposta s variaes de presso juzante da vlvula.

O sistema de controle da vazo de GNV promovido por um conjunto de membranas que trabalhamestimuladas pela diferena de presso entre a entrada e a sada do redutor de presso, permitindo um fluxode GNV capaz de garantir o adequado funcionamento do motor em uma srie de condies de marcha.

Para garantir o bom funcionamento e evitar o congelamento deste elemento, em funo da expanso do gs,existe um disposivo que utiliza o f luido de refrigerao do veculo, com a finalidade de aquecer as partesinternas do redutor de presso. A Figura 4 apresenta um modelo tradicinal de redutor de presso fabricadopela OYRSA GNC.

Figura 4: Redutor de presso tradicional - Fonte: OYRSA GNC

Este modelo de redutor tem duas eletrovlvulas de segurana e um manmetro acoplados ao corpo doredutor. O manmetro mede a presso de sada do gs. Este tipo de equipamento provido de dispositivo

que aproveita o fluido de arrefecimento do motor para seu resfriamento. Diversos fabricantes mundialmenteconhecidos produzem este tipo de redutor, entre os quais destacam-se a Rodags e a Landi Renzo.

Um modelo mais moderno de redutor de presso apresentado na Figura 5. Este equipamento fabricadopela ITT e representa um modelo mais compacto, embora execute as mesmas funes do redutor OYRSA.


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Figura 5: Redutor de presso compacto ITT

Tubulao de alta presso e conexes

A tubulao de alta presso responsvel por conduzir o GNV desde a vlvula de abastecimento at ocilindro de armazenamento e deste at a vlvula reguladora de presso (Figura 1, item 4). Tanto a linha deabastecimento do cilindro como de alimentao do redutor de presso podem apresentar dimetro internonominal de 8 mm, ou se pode opcionalmente alimentar o redutor de presso com tubo de 6 mm de dimetrointerno.

Esta tubulao produzida em ao-liga e deve apresentar acabamento bicromatizado, internamente e

externamente. Eventualmente aceita-se que esta tubulao tenha acabamento externo pintado com tintaepoxi, porm o acabamento cromatizado uma proteo adicional que deve ser especificada contra acorroso.

A ligao entre a tubulao e o chassi/monobloco do veculo deve ser feita com abraadeiras acolchoadas,que evitem o atrito entre partes metlicas e a possibilidade de diminuio da espessura da parede do tubo.

A juno entre os componentes da tubulao feito por conexes de lato fundido, dentro dos mesmospadres exigidos para as vlvulas de cabea de cil indro. Um exemplo da tcnica empregada na conexodestas partes apresentado na Figura 6.

Este sistema de conexo, muito utilizado em junes de circuitos hidrulicos, emprega uma anilha metlicaque, aps o aperto, esmaga o tubo dentro da sede (etapa 4), permitindo a total vedao da juno.Naturalmente deve-se garantir um corte perfeito do tubo de modo que seu encaixe na sede seja total. O

aperto da porca externa deve ser realizado de forma contnua e suave, de modo a moldar o tubo dentro dasede sem esmag-lo em demasia.


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Figura 6: Acoplamento entre tubulao de alta presso e conexo - Fonte: Hermeto

Vlvula de abastecimento

A vlvula de abastecimento (Figura 1, item 2) o dispositivo que permnite o abastecimento do veculo.

composta de um corpo de lato fundido ou de ao-liga e uma sede capaz de acoplar o bico deabastecimento do dispenser. A vedao entre estas duas partes feita por meio de o rings de borracha.

As vlvulas de abastecimento devem possuir um dispositivo de corte rpido acoplado, de modo a garantir ainterrupo do fluxo de gs em caso de acidente no abastecimento. Sua instalao deve ficar em lugaracessvel e sua fixao deve ser perfeita e tolerar a constante manipulao a cada abastecimento.

Referncias

Gifel, Prospecto de Divulgao do Produto - Cilindros de Armazenamento de GNV;

OYRSA GNC, Equipos de Conversion, OYRSA Division Equip. Automotores GNC;

MAT-INCENDIO S.A., Um Programa Completo de Cilindros, MAT INCENDIO S.A. Diviso de Cilindros deAo;

Inflex/Argentoil, Compressed Gas and CNG Cilinders;

ITT, Pressure Regulator for Automotive Natural Gas.
http://self.history.go%28-1%29/

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