relatório de conclusão do curso técnico em química
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Processos de Geração e Distribuição de Utilidades em Indústria PetroquímicaTRANSCRIPT
ESCOLA TÉCNICA MUNICIPAL FARROUPILHA
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA
ALANA CRISTIE DA SILVA BATISTA
CONTROLE DE QUALIDADE EM SISTEMAS DE GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE
UTILIDADES PARA O PROCESSO DE REFINO DO PETRÓLEO
Triunfo
2011
ALANA CRISTIE DA SILVA BATISTA
CONTROLE DE QUALIDADE EM SISTEMAS DE GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE
UTILIDADES PARA O PROCESSO DE REFINO DO PETRÓLEO
Relatório de conclusão de Estágio Curricular de Complementação Educacional, como requisito obrigatório para obtenção do título de Técnico em Química.
Professor Orientador: Lucimar Krewer Oliveira.Supervisor de Estágio: Irasu Schmitz.
Triunfo
2011
TERMO DE APROVAÇÃO
ALANA CRISTIE DA SILVA BATISTA
CONTROLE DE QUALIDADE EM SISTEMAS DE GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE
UTILIDADES PARA O PROCESSO DE REFINO DO PETRÓLEO
Este relatório foi julgado e aprovado, para obtenção do título de Técnico em Química, pela Supervisão do Estágio Curricular de Complementação Educacional, realizado na Alberto Pasqualini – REFAP S/A, e pela Coordenação do Curso Técnico em Química, da Escola Técnica Municipal Farroupilha.
Triunfo, 28 de dezembro de 2011.
______________________________
Irasu Schmitz – Supervisor de Estágio
______________________________
Lucimar Krever de Oliveira
______________________________
Maria Alice Essvein de Alencastro
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus pela vida, saúde, sabedoria e determinação que recebo Dele
para construir meu caminho e para crescer enquanto ser humano.
A meus pais por terem me trazido a este mundo, por todo o amor, o carinho e a
educação que me foram dados, pela paciência nos momentos difíceis e por tudo que
sou e que serei.
A meu companheiro, Adriano, por ser um ótimo marido, amigo, cúmplice e
confidente; pela força e motivação em tudo que faço, pelos conselhos, pelo amor e
felicidade; enfim, por estar comigo sempre, crescendo para formar um lar e uma família.
A meus professores e funcionários em geral da Escola Técnica Municipal
Farroupilha por nunca desistirem de mim, pela paciência, e por tudo que construí e
construirei em minha vida, como profissional e como pessoa.
A meus ex-colegas do período de estágio na Eletrobras CGTEE pelos
conhecimentos transmitidos, pela amizade, pelo companheirismo, pelos conselhos;
enfim, pela oportunidade de aprendizado, e pelo orgulho que sinto em ter feito parte
desta família – uma experiência que levarei para o resto da vida.
E por último, mas não menos importante, a Alberto Pasqualini – REFAP S/A e a
todos os colegas do setor de Utilidades pela oportunidade, pela paciência, pelos
conselhos, pela disponibilidade, pelos conhecimentos transmitidos, pela amizade e
companheirismo, e o mais importante, por ajudar-me a me tornar uma profissional.
RESUMO
O conteúdo deste documento é baseado no período de Estágio Curricular de Complementação Educacional – requisito obrigatório para conclusão do Curso Técnico em Química e obtenção do certificado do mesmo – realizado entre os 18 de fevereiro de 2011 e ... de ... de 2011, na Alberto Pasqualini – REFAP S/A. Sua finalidade é trazer informações sobre a empresa e sobre o setor de estágio (Utilidades) e relatar as atividades realizadas durante o mesmo, bem como as experiências vividas, os processos industriais e operações unitárias acompanhados e a linearidade entre os conhecimentos adquiridos durante o curso e durante o estágio.
Palavras-chave: Estágio. REFAP. Curso. Setor. Atividades. Processos. Operações.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO..............................................................................................................6
2 EMPRESA.....................................................................................................................92.1 Missão, visão e valores..........................................................................................102.2 Certificações...........................................................................................................102.3 Estrutura administrativa.........................................................................................102.4 Processo de refino do petróleo.............................................................................112.5 Produtos..................................................................................................................142.6 Políticas de proteção ambiental............................................................................14
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA..................................................................................153.1 Fluxograma dos processos...................................................................................153.2 Estação de Tratamento de Águas (ETA)...............................................................173.2.1 Sistema de alimentação de água bruta.................................................................173.2.2 Pré-cloração..........................................................................................................183.2.3 Clarificação............................................................................................................203.2.4 Decantação............................................................................................................223.2.5 Filtração.................................................................................................................233.3 Sistema de Água Potável.......................................................................................243.4 Sistema de Água Industrial....................................................................................253.5 Sistema de Refrigeração........................................................................................253.5.1 Torres de refrigeração...........................................................................................263.5.2 Corrosão em sistemas de refrigeração..................................................................293.5.3 Incrustações em sistemas de refrigeração............................................................293.5.4 Microorganismos em sistemas de refrigeração.....................................................313.6 Sistema de Mancais................................................................................................323.7 Sistema de Desmineralização................................................................................333.7.1 Microfiltração.........................................................................................................343.7.2 Osmose Reversa...................................................................................................363.8 Sistema de Geração de Vapor...............................................................................393.8.1 Princípio de funcionamento...................................................................................433.8.2 Casa de Força (CAFOR).......................................................................................433.8.3 Tratamento da água de caldeira............................................................................443.9 Sistema de Ar Comprimido....................................................................................463.10 Sistema de Óleo Combustível.............................................................................473.11 Controle de Efluentes...........................................................................................47
4 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS...............................................................................50
4.1 Controle de Qualidade............................................................................................504.1.1 PI (Plant Information).............................................................................................504.1.2 Análises físico-químicas e microbiológicas............................................................514.2 Preparo de soluções...............................................................................................564.3 Calibração e manutenção de equipamentos........................................................584.4 Controle de suprimentos.......................................................................................594.5 Atividades na área industrial.................................................................................604.6 Atividades externas................................................................................................61
5 RELATO VIVENCIAL..................................................................................................62
6 CONCLUSÃO..............................................................................................................64
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................65
ANEXO A – Curva de Titulação de ORP e Tabela relacionada.................................66
APÊNDICE A – Experiência em Estágio Extracurricular...........................................67
1 INTRODUÇÃO
O Programa de Estágio REFAP é um recurso que proporciona aprendizagem e
treinamento, visando complementar o ensino recebido no curso técnico ou acadêmico.
O programa permite a coparticipação da empresa nos processos de formação do
estudante, oferecendo aperfeiçoamento técnico-cultural, científico e social, através de
vivência em situações reais de trabalho. Fui selecionada para realizar estágio no setor
de Utilidades, subordinado à Diretoria Industrial.
O setor é responsável pela geração e distribuição de água potável, de
refrigeração, de mancais e industrial, vapor superaquecido, ar comprimido, energia
elétrica e térmica e óleo combustível, itens indispensáveis às unidades do processo de
refino do petróleo.
O presente documento descreve o período de estágio realizado na empresa e
todo seu contexto, com foco permanente nos sistemas gerenciados pelo setor de
Utilidades, no qual se concentraram minhas atividades.
2 EMPRESA
A Alberto Pasqualini – REFAP SA é uma empresa do Sistema Petrobras que
atua nos ramos Petroquímico e de Energia. Situada no município de Canoas-RS,
começou a operar em 1968, chamada de Refinaria Alberto Pasqualini. Em 2001,
constituiu-se como sociedade anônima, com composição acionária de capital da
Petrobras, através da subsidiária Downstream Participações Ltda. e da Repsol YPF
Peru BV.
Figura 1 – Vista aérea da REFAP. Fonte: <http://www.refap.com.br/>.
A constituição da Companhia foi articulada com o projeto de ampliação e
modernização tecnológica da planta industrial, um investimento de US$ 1,281 bilhão
concluído em 2006. Com a ampliação, a REFAP aumentou a capacidade de produção
de 20 mil para 30 mil m³/dia e triplicou a complexidade operacional, possibilitando o
processamento de petróleos mais pesados e criando condições para atender outras
regiões do país e, inclusive, Mercosul e Caribe. Atualmente, a REFAP obteve a licença
da Agência Nacional do Petróleo (ANP) para processar 32 mil m³/dia.
Em 2010, a Downstream Participações adquiriu os 30% de participação da
Repsol, consolidando a REFAP como uma empresa de capital 100% Petrobras,
possibilitando ganhos de logística e otimização do processamento de petróleo nacional
e produção de derivados, além da execução dos investimentos programados para
produção de Diesel com baixo teor de enxofre, em atendimento à legislação vigente.
A empresa preserva a Casa da Fazenda, sede original da Fazenda “Brigadeira”
(chamada assim por ter pertencido à Dona Rafaela, filha do primeiro proprietário das
terras, Brigadeiro Rafael Pinto Bandeira) que hoje sedia a REFAP, como importante
monumento histórico e arquitetônico.
2.1 Missão, visão e valores
Missão: “Fornecer produtos e serviços da indústria do refino de petróleo e de
energia, atuando de forma rentável e com responsabilidade socioambiental”.
Visão: “Seremos a melhor opção no mercado regional e atuaremos no mercado
internacional, garantindo o nosso crescimento sustentável”.
Valores: respeito às pessoas, sua saúde e segurança; desenvolvimento sustentável;
obtenção de resultados; prontidão para as mudanças, ética e transparência; respeito ao
meio ambiente.
2.2Certificações
O sistema de gestão da REFAP está baseado em processos e atende aos
requisitos das normas ISO 9001 (qualidade), ISO 14001 (meio ambiente) e BSI OHSAS
18001 (segurança e saúde ocupacional).
2.3 Estrutura administrativa
Figura 3 – Organograma da Estrutura Administrativa da Alberto Pasqualini – REFAP S/A. Fonte: <http://www.refap.com.br/>.
2.4 Processo de refino do petróleo
Desde sua chegada à Refinaria até a tancagem dos derivados, o petróleo bruto
passa por diversos processos de refino, cada um de acordo com o produto desejado.
Para cada processo, existe uma unidade operacional específica.
Unidade de Destilação Atmosférica (U-01): esta unidade, após o processo de
fracionamento dos cortes mais leves, principalmente gás, gasolina e diesel, fornece
RAT para a unidade de Destilação a Vácuo (U-02), que dá origem a uma segunda safra
de derivados.
Unidade de Destilação a Vácuo (U-02): processa o RAT proveniente da U-01,
formando um resíduo utilizado na produção de asfaltos ou como óleo combustível ou
também como carga para a Unidade de Coqueamento Retardado (UCR), e o gasóleo,
que serve de carga para a UFCC.
Unidade de Coqueamento Retardado (UCR): converte o corte mais pesado do
petróleo, gerado pela Destilação a Vácuo, em frações mais leves, principalmente cortes
que serão componentes do diesel. A Unidade também produz o coque de petróleo,
usado na indústria de cimento e metalúrgica e como combustível em termelétricas.
Unidade de Craqueamento Catalítico (UFCC ou U-03): recebe o gasóleo da U-02,
fracionando-o em derivados mais nobres do petróleo, como GLP e gasolina. O
processo ocorre devido à ruptura ou cracking, em presença de catalisador em leito
fluidizado a altas temperaturas, das cadeias maiores de hidrocarbonetos, que dão
origem a moléculas menores. A UFCC é composta por duas Unidades Recuperadoras
de Amina (UDEA’s), responsáveis pela absorção do H2S dos derivados oriundos da
UFCC, e duas Unidades Recuperadoras de Águas Residuais (UAR’s I e II),
responsáveis pela retificação das águas provenientes do processo.
Unidade de Recuperação de Enxofre (URE): processa o H2S contido nos gases
ácidos resultantes das Unidades Recuperadoras de Amina (UDEA’s) e das Unidades
Recuperadoras de Águas Residuais (UAR’s), que compõem a Unidade de
Craqueamento Catalítico (UFCC). Sua atuação, aliada ao trabalho da Unidade de
Tratamento de Gás Residual, permite a REFAP atingir uma conversão de 99,5% de
carga sulfídrica em enxofre elementar, muito utilizado na indústria farmacêutica. A URE
é composta por duas Unidades Recuperadoras de Enxofre, uma Unidade de
Tratamento de Gás Residual e uma Unidade de Solidificação de Enxofre.
Unidade de Destilação Atmosférica REVAMP (U-50): é responsável pelo
fornecimento de Resíduo Atmosférico (RAT) para a Unidade de Craqueamento
Catalítico de Resíduo (URFCC). Desde a ampliação da REFAP, seu perfil de refino é
adequado para utilização de petróleos nacionais, de menor custo e mais pesados.
Unidade de Craqueamento Catalítico Fluido de Resíduo (URFCC ou U-300):
transforma a parte mais pesada do petróleo em produtos mais leves e de maior valor
comercial, como gasolina, diesel e GLP. A URFCC foi desenvolvida inteiramente com
tecnologia da Petrobras, o que permite a utilização de petróleos nacionais que, por
serem mais pesados, requerem processos sofisticados que modificam quimicamente as
moléculas.
Unidade de Hidrotratamento de Instáveis do Diesel (UHDT ou U-700): aqui as
correntes intermediárias (geradas na URFCC, UCR e Destilação Atmosférica) são
transformadas em diesel. O hidrogênio gerado pela Unidade de Geração de Hidrogênio
(UGH) é utilizado nesse processo para reduzir os teores de enxofre e de componentes
instáveis no combustível. O produto final é um diesel mais estável e menos poluente,
que atende a especificação exigida pela legislação brasileira.
Unidade de Geração de Hidrogênio (UGH): fornece hidrogênio para a UHDT. Seu
trabalho é essencial para a preservação do meio ambiente, para o fornecimento de
produto de qualidade superior e para maior rentabilidade da refinaria. Com o hidrogênio
gerado aqui é possível reduzir os teores de enxofre e de componentes instáveis no
combustível, o que possibilita a REFAP produzir um diesel mais estável e menos
poluente.
Unidade de Hidrodesaromatização de Solventes (UHDS): remove dos solventes
produzidos no Craqueamento os compostos aromáticos, como benzeno, tolueno e
xileno (BTX), utilizando o gás natural que, através de um processo de absorção,
remove o BTX dos solventes. A dessorção desses compostos é feita com óleo diesel
através de um processo de absorção, e o gás natural reconstituído retorna ao processo.
2.5 Produtos
Os produtos da REFAP seguem os mais rigorosos procedimentos operacionais,
padrões técnicos e especificações, para atender às expectativas dos consumidores e
estar em perfeita integração com o meio ambiente. Além disso, a busca pelo
desenvolvimento de produtos é foco permanente da empresa, a qual aplica sua melhor
energia no sentido de adequar e otimizar seus produtos conforme a expectativa dos
seus clientes e em perfeita integração com o meio ambiente. Relação dos produtos da
REFAP: Aguarrás, Asfalto, Biodiesel, Coque, Enxofre, Gasolina, GLP – Gás
Liquefeito de Petróleo ou Gás de Cozinha, Hexano, NPQ – Nafta Petroquímica,
Óleo Combustível, Óleo Diesel, Petrosolve, QAV1 – Querosene de Aviação, QIL –
Querosene de Iluminação e Solvente de Borracha.
2.6 Políticas de proteção ambiental
Na REFAP, o cuidado ambiental está presente em todas as áreas de atuação,
desde o projeto da refinaria até a entrega do produto aos consumidores, zelando pela
preservação da fauna e da flora locais, controlando todas as suas emissões abaixo dos
padrões exigidos pela legislação e trabalhando com instalações e tecnologias de
melhor performance mundial. Pioneira neste estilo de relação com o meio ambiente, a
REFAP trabalha com o objetivo de ser referência no Rio Grande do Sul e no Brasil,
buscando excelência em procedimento e conscientização. Graças a estas atitudes, a
empresa é conhecida como Refinaria Verde.
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O setor de Utilidades é composto por sistemas específicos, de acordo com seu
objetivo e produto desejado:
Estação de Tratamento de Águas (ETA)
Sistema de Água Potável
Sistema de Água Industrial
Sistema de Refrigeração
Sistema de Mancais
Sistema de Desmineralização (Microfiltração e Osmose Reversa)
Sistema de Geração de Vapor
O princípio de funcionamento dos processos industriais e das operações
unitárias envolvidas em cada sistema, os pontos críticos de cada um e o controle de
qualidade, operação e manutenção realizada nos mesmos é foco neste relatório, visto
que o setor é totalmente industrial, e o laboratório existente no mesmo funciona apenas
como ferramenta de acompanhamento dos itens descritos acima.
Para compreensão dos objetivos das atividades realizadas durante o estágio,
este capítulo descreve todos os sistemas envolvidos, cujas informações são fruto dos
conhecimentos adquiridos com as atividades executadas e com a explicação e auxílio
dos colegas do setor, durante o período de estágio.
3.1 Fluxograma dos processos
Os processos de geração e distribuição de Utilidades dos sistemas citados
estão descritos e ordenados de acordo com o fluxograma abaixo:
Captação de água
bruta
Armazenamento e aeração
Rede de contenção de
incêndio
Adutora Nova
Gradeamento
Adutora Velha
Calha Parshal
l
Microfiltração
Pulsators
Filtração
Pré cloraçã
o
Cloração
Tanque de
filtrada
CisternaCastelo
Distribuição de água potável
Água industri
al
Resfriamento
TQ’s
127
Filtros cartuch
o
Osmose Reversa
TQ’s 126
Geração de
vapor
Unidades do processo de refino do petróleo
Mancais
Retorno de condensad
o
Retorno de água quente
Geração de ar
comprimido
Pré cloraçã
o
3.2 Estação de Tratamento de Águas (ETA)
A ETA é responsável pelo tratamento e distribuição de água industrial para
injeções no processo, para preparo de soluções de limpeza química de equipamentos e
para reposição para torres de refrigeração, e de água potável para consumo humano.
Figura 4 – Estação de Tratamento de Águas (ETA). Fonte: Apresentação ETA.pps
3.2.1 Sistema de alimentação de água bruta
A alimentação da ETA começa com a captação da água bruta, efetuada pela
Casa de Bombas do Rio dos Sinos (CBRS), situada à margem esquerda do rio dos
Sinos, no município de Esteio, de onde a água é bombeada através de uma adutora
para um reservatório na refinaria, o Lago Superior.
O Lago Superior é provido de três aeradores permanentemente ligados, com a
finalidade de aumentar o teor de Oxigênio Dissolvido (OD) na água. O lago alimenta por
gravidade a ETA, a Microfiltração e o Lago Inferior, o qual abastece a rede de
incêndio. Na saída para a adutora da ETA (Adutora Velha) e para a da Microfiltração
(Adutora Nova) existem grades para a detenção de sólidos grosseiros que possam
passar para o sistema de tratamento.
3.2.2 Pré-cloração
O cloro é utilizado em tratamento de águas como desinfetante, para destruir ou
dificultar o desenvolvimento de microorganismos patogênicos, algas, bactérias e outros
de significados sanitários, e também como oxidante, para modificar a característica
química da água na qual é aplicado, como por exemplo, na remoção de amônia e seus
compostos, compostos orgânicos diversos e inorgânicos oxidáveis.
Quando é adicionado a uma água quimicamente pura, forma-se uma mistura
diluída de ácido hipocloroso (HOCℓ) e ácido clorídrico (HCℓ), desaparecendo
virtualmente o cloro elementar. Isto ocorre com pH maior que 4,0:
Cl2 + H2O ↔ HOCℓ + H+ + Cl-
Dependendo das condições do pH, o HCℓ continua a reação de ionização
gerando os íons hidrogeno (H+) e hipoclorito (OCℓ-). A reação a seguir acontece em pH
maior que 6:
HOCℓ ↔ H+ + OCℓ-
Quanto maior o pH, maior a tendência de gerar OCℓ-. O pH das águas de
abastecimento geralmente está na faixa em que há existência tanto de HOCℓ como de
OCℓ-.
Para que a cloração seja eficiente, é necessário obter um residual de cloro livre
após um determinado tempo de contato deste com a água, geralmente nunca inferior a
15 minutos. Este residual é obtido quando, após as reações promovidas pela luz
ultravioleta (que é o principal fator para a perda de cloro), reações redox com
compostos inorgânicos (Mn, Fe, NO2-, S-2), reações com compostos orgânicos com
ligações insaturadas que reagem formando moléculas organocloradas, reações com
amônia para formar cloramina, ainda se obtenha uma residual de cloro livre.
Portanto, a cloração no processo de tratamento da ETA é realizada ainda na
água bruta, antes de qualquer tratamento preliminar, mantendo-se assim, um residual
de 4 a 6 ppm de cloro livre a partir de cerca de 21 ppm iniciais aplicados a água,
variando com a qualidade da mesma. Este residual é necessário para que todo o
sistema mantenha-se sanitizado, consequentemente com um índice bacteriológico
baixo.
A ETA utiliza o sistema de cloração com cloro líquido (Cℓ2), fornecido em
cilindros, e usado como agente de desinfecção da água potável, de resfriamento e de
mancais, sendo dosado nesses sistemas separadamente através de cloradores.
O sistema de cloração é composto por oito cilindros pressurizados, de aço
carbono, armazenados na Casa de Cloro, divididos em duas baterias de quatro
cilindros. A bateria alinhada alimenta o manifold da própria. Duas bombas mandam
água filtrada para os ejetores dos cloradores e estes acabam por gerar vácuo (pressão
negativa), que é necessário para que a válvula de vácuo do manifold se mantenha
aberta e com isto promove o arraste de cloro proveniente dos cilindros que estão
alinhados até os cloradores.
A REFAP ainda conta com um sistema de geração e dosagem de dióxido de
cloro (CℓO2), que promove um pré-tratamento da água bruta, tanto na entrada da ETA
como na da Microfiltração, e também trata a água filtrada. Suas vantagens, em relação
ao cloro, são a segurança, a efetividade, a economia e a não formação de cloraminas e
de compostos organoclorados. Além disso, auxilia na clarificação e na remoção de
gosto e odor desagradáveis da água, devidos a compostos fenólicos e a degradação de
algas. Na reação com água, o CℓO2 é reduzido ao ânion clorito (CℓO2-):
CℓO2(aq) + e- ↔ CℓO2-
A eficiência deste sistema é superior a 95%. O processo de geração ocorre em
reator específico, com ácido sulfúrico a 78% ou 98% e uma solução composta de
clorato de sódio e peróxido de hidrogênio. O último é reduzido pelos dois primeiros, dos
quais o segundo é consumido conforme a reação:
NaCℓO3 + ½ H2O2 + H2SO4 → CℓO2 + ½ O2 ↑ + ½ NaSO4 + H2O
3.2.3 Clarificação
Consiste basicamente na remoção de partículas sólidas de pequenas
dimensões e de baixo peso na forma de colóide (sólidos em suspensão), além de
matéria orgânica dissolvida e organismos microscópios.
Os colóides são minúsculos e sua velocidade de sedimentação é muito lenta. A
aglutinação, provocada pelo choque dos mesmos, aceleraria este processo, mas as
cargas elétricas elevadas e iguais que possuem causa repulsão, pela ação das forças
eletrostáticas. Estas, em geral, são grupos ionizáveis de carga negativa –
particularmente hidroxilas (OH-) da água, adsorvidos na superfície das partículas
coloidais.
O que se deseja na clarificação é a desestabilização do colóide, ou seja, sua
coagulação ou floculação, e o crescimento das partículas formadas para separá-las
da partícula coloidal de carga contrária, anulando as forças de repulsão eletrostática,
permitindo a aproximação e contato entre as mesmas. O poder de um íon é dependente
de sua valência, sendo um íon bivalente de 30 a 60 vezes, e um trivalente 700 a 1000
vezes mais efetivo que um monovalente. Por este motivo um dos produtos mais usados
em coagulação é o sulfato de alumínio [Aℓ2(SO4)3]. Quando dissolvido em água, sofre
hidrólise:
Aℓ2(SO4)3 + 6 H2O ↔ 3 (SO4)-2 + 2 Aℓ(OH)3 + 6 H+
Os íons H+ são adsorvidos na superfície das partículas de hidróxido de alumínio
[Aℓ(OH)3], as quais adquirem carga elétrica positiva. Em consequência, quando se utiliza
o Aℓ2(SO4)3, as cargas negativas das partículas coloidais são neutralizadas pelas
positivas das partículas de Aℓ(OH)3, dando origem à formação de flocos densos que
precipitam, deixando a água praticamente livre de turbidez.
O pH da água é de fundamental importância na coagulação. Para cada tipo de
coagulante existe uma faixa ótima de pH, em que seu consumo é mínimo e a qualidade
obtida no tratamento é melhor. Para o sulfato de alumínio é em pH entre 5,7 e 7,5.
Abaixo de 5,7 o Aℓ(OH)3 formado se dissolve, formando íons Aℓ+3, enquanto acima de
7,5 há formação de íons AℓO3-3. O ajuste do pH é feito com soda cáustica (NaOH), que
reage com o sulfato de alumínio:
Aℓ2(SO4)3 + 6 NaOH ↔ 2 Aℓ (OH)3 + 3 Na2SO4
Deve-se ressaltar que, quando o Aℓ2(SO4)3 é adicionado à água, os íons H+, que
são liberados na sua hidrólise, reagem com a alcalinidade presente. Cada ppm de
Aℓ2(SO4)3 adicionado consome 0,5 ppm de alcalinidade da água, reduzindo o seu pH.
Por isto, a coagulação depende da análise da água e do pH após adição dos produtos
químicos.
Na ETA, a dosagem da solução de NaOH é controlada de acordo com o AIT-
8824, um analisador potenciométrico que mede o pH da água após a dosagem dos
produtos químicos necessários para floculação. O pH ótimo é definido por Jar Test.
Outro fator importante no processo de coagulação é a agitação, que permite
uma maior interação dos produtos químicos com a água, além de promover o choque,
favorecendo a atuação das forças intermoleculares que reduzem das forças de
repulsão a próximo de zero. Esta agitação é promovida logo após a adição dos
produtos químicos, na calha Parshall, que atua como câmara de mistura rápida e
também como dispositivo para medida de vazão.
Para que os flocos formados no processo de floculação tornem-se mais
compactos e densos, proporcionando maior rapidez na decantação, logo após a
passagem da água pela calha Parshall e um pouco antes desta entrar no pulsator, é
adicionado ao processo um auxiliar de floculação – polieletrólito não-iônico
(poliacrilamida). É um polímero de alto peso molecular, formado por longas cadeias
carbônicas através do enlaçamento de um mesmo tipo de molécula. Devido a isto, são
capazes de estabelecer ligações entre micropartículas dispersas na água, facilitando
sua aglutinação e as transformando em partículas maiores. Para que esta seja efetiva,
é necessário que a molécula do polímero seja adsorvida nas superfícies de duas ou
mais partículas dispersas. O tamanho destas afeta a dosagem ótima do produto.
As possíveis causas de uma má clarificação podem ser alterações de vazão,
turbidez ou pH da água bruta, concentração de químicos alterada, pulsação inadequada
ou intermitente, dosagem de químicos parada ou fora dos parâmetros ou ainda falha no
integrador ou timers, estando estes inoperantes ou com falha intermitente. Para tanto,
deve-se verificar se as dosagens de químicos estão conforme o Jar Test, verificar a
cloração e pulsação, bem como o intervalo de tempo entre as dosagens. Caso haja
mudanças bruscas de turbidez, deve-se realizar um Jar Test.
3.2.4 Decantação
Uma vez floculada a água, devem-se separar os sólidos dos líquidos, ou seja,
as partículas coaguladas do meio no qual estão suspensas. Isto é feito através da
decantação ou sedimentação, em que as partículas mais densas descem ao fundo do
reservatório por gravidade. O processo de decantação na ETA é realizado através do
sistema de pulsators, pelo qual consegue-se manter um colchão de lodo suspenso no
decantador através de pulsações, sendo que o próprio colchão acaba servindo como
meio filtrante.
Os pulsators constam, essencialmente, de dois sistemas: o sistema de
pulsação e o de descarga de lodo. O primeiro engloba um extrator de ar e uma
válvula quebra-vácuo. O extrator de ar funciona ininterruptamente, retirando o ar
existente em cada pulmão e lançando-o na atmosfera. Os pulmões são reservatórios
centrais nos quais a água entra antes de ser distribuída por tubulações para os
pulsators.
A válvula quebra-vácuo funciona intermitentemente, colocando a câmara
pulmão em contato com a atmosfera e impedindo este contato, de maneira alternada.
Isto garante as pulsações. Quando a válvula está fechada, a câmara pulmão fica
estanque, e à medida que o ar nela contido é extraído, a pressão em seu interior cai
gradativamente. Assim, o nível de água sobe acima do nível estático do aparelho e
forma-se vácuo dentro da câmara pulmão. Quando a válvula se abre, a câmara é
colocada em contato com a atmosfera, o vácuo é quebrado e a pressão aumenta,
igualando-se à atmosférica. Isto provoca a movimentação da massa de água por efeito
de gravidade.
A água então entra pelos tubos perfurados inferiores, e sua turbulência
amenizada pelos tranquilizadores em forma de pirâmide. A corrente ascendente de
água expande a camada de lodo e penetra através desta, garantindo um íntimo contato
com os flocos e a aceleração da floculação.
Atravessado o colchão de lodo, a água penetra na zona de fraca turbulência,
onde decanta, saindo, já clarificada, pela tubulação perfurada superior, que a envia ao
canal de água clarificada.
O sistema de extração de lodo consta de um conjunto de pirâmides invertidas
que ficam com a “boca” no nível do colchão de lodo. Quando este excede o nível das
pirâmides, acaba caindo dentro destas. Válvulas pneumáticas são acionadas quando
sua quantidade é excessiva. O lodo contido nas pirâmides é extraído por sifão e
direcionado para esgoto pluvial.
3.2.5 Filtração
Após ser recolhida pelo canal de clarificada, a água passa por filtros de areia.
Sua filtração é a passagem através de um meio poroso para remover matéria
suspensa. Durante esta, flocos restantes na água clarificada são retidos pela camada
de areia, tanto mecanicamente quanto por adsorção, dependendo de suas dimensões.
O filtro utilizado na ETA é composto de areia (granulometria 0,9 a 1,6), onde a
água é distribuída e passa verticalmente, por gravidade. Uma portinhola controla a
entrada da água clarificada no filtro e um sistema de drenagem coleta a água filtrada,
que é depositada em um tanque submerso, localizado sob a ETA.
Durante a filtração há gradativa colmatação do material filtrante, isto é, as
partículas sólidas, fixadas mecanicamente por adsorção, nos vazios existentes entre
grãos de areia provocam entupimento das passagens dos filetes de água. Ocorre então
um aumento contínuo de perda de carga, o que elevaria o nível de água sobre o filtro,
não fosse a existência de um regulador de vazão do tipo borbulhador, localizado no
canal de clarificada, que manda um sinal para a válvula de entrada da água bruta. Esta
regula a vazão de alimentação para que o nível do canal mantenha-se em 50 cm.
Mesmo assim, após certo tempo de uso, a colmatação atinge um valor tão
elevado que é necessária a retrolavagem do material filtrante, com a água que foi
filtrada e ar de instrumento. Ambos são bombeados pelos mesmos orifícios que passa a
água filtrada, porém agora em sentido inverso. Esta água transborda por canais
localizados nas laterais dos filtros e é direcionada ao esgoto pluvial. O nível do canal
não é alterado com a retrolavagem, pois a portinhola se fecha à medida que o nível
aumenta, não permitindo entrada de água suja proveniente da limpeza dos filtros no
canal de clarificada. A periodicidade da retrolavagem é de cinco em cinco horas,
mantendo-se o transbordo até que a água passe a se mostrar límpida novamente.
3.3 Sistema de Água Potável
A água filtrada, armazenada no vaso sob a ETA, após receber uma nova
cloração passa a ser definida como potável. Esta é bombeada para uma Cisterna
através de duas bombas. É na sucção destas que é feita a pós-cloração, para manter
um residual de cloro nos pontos mais distantes de distribuição. As bombas operam em
automático, acionadas por uma chave de nível localizada na Cisterna, ou em manual
pelo comando do operador da ETA. A água da Cisterna possui dois ramais de
alimentação: um para o Castelo Velho e outro para o Castelo Novo (reservatórios de
distribuição por gravidade).
A água potável produzida na ETA é definida pelo Ministério da Saúde como
fonte alternativa de abastecimento de água, conforme a Portaria MS n° 518/2004,
devendo estar dentro dos parâmetros de potabilidade referidos nesta portaria. Para
controle da qualidade do tratamento, são realizadas, no Laboratório de Operação da
ETA, análises de pH, cloro livre residual, amônia, cor e alumínio residual, para que a
qualidade da água e a segurança dos consumidores sejam mantidas. As demais
análises são realizadas no laboratório do Desenvolvimento de Produtos (DP) ou em
laboratório externo.
O cloro livre residual na água potável deve-se manter um pouco acima do
desejado, para que se garanta um residual nos pontos mais distantes de
abastecimento. A quantidade de cloro adicionada à água é regulada nos cloradores,
localizados na ETA, e determinada por análise no laboratório do setor.
Em condições normais de operação, a água é mantida sem residual de alumínio
ou a níveis muito baixos. O alumínio presente na água é proveniente do sulfato de
alumínio utilizado na floculação; por isso, quando a água começar a apresentar traços
de alumínio é necessária realização de um Jar Test, obtendo-se assim a dosagem
ótima do coagulante para que não haja excesso do metal. O pH varia conforme a água
de alimentação e a dosagem de sulfato e de cloro, sendo ajustado com soda cáustica e
mantido conforme legislação.
3.4 Sistema de Água Industrial
A água filtrada é também usada para limpeza de equipamentos e reposição em
perdas nos sistemas de resfriamento, bombas e mancais, sendo chamada para esse
fim de água industrial. Esta água é bombeada do tanque de filtrada para linhas,
localizadas na área industrial, que a destinam para seus devidos fins. O pH e a turbidez
são controlados mediante análise na ETA.
3.5 Sistema de Refrigeração
Na maioria dos processos industriais, necessita-se de resfriamento de
equipamentos que geram calor em sua operação, para segurança dos mesmos e do
resultado final. O fluido utilizado para dissipá-lo é a água, devido ao seu baixo custo e
boas características físicas, como alto calor específico, baixa viscosidade, entre outras.
Neste sistema semi-aberto de recirculação, a água circula pelos
equipamentos, é resfriada em torres e reutilizada. Este ciclo é fechado, ao qual se
adiciona água de reposição (make-up), destinada a cobrir as perdas que se verificam
durante o mesmo.
Este sistema é utilizado devido a grande vazão de água necessária e a sua
limitação de disponibilidade. Além disso, a segurança no fornecimento de água fria com
emprego econômico e eficaz de tratamento é garantida, possibilitando o uso de aço-
carbono comum nos tubos e diminuindo as agressões ao meio ambiente. Outra
vantagem é a pequena reposição de água necessária em cada ciclo, apenas para
substituir o que se perde por evaporação, por respingo, drenagem e vazamentos. O
consumo de água numa refinaria típica é da ordem de 0,8 m3 água / m3 petróleo. Se o
sistema fosse aberto, poderia atingir 38 m3 água / m3 petróleo. A desvantagem é o alto
consumo de energia (nos ventiladores e na bomba, para vencer a altura da torre, com
desnível de 10 a 15 metros), aumentando o investimento e o uso de produtos químicos,
que é limitado pelas purgas.
A REFAP possui um sistema atualmente com quatro torres de resfriamento,
sendo três para a demanda das unidades em geral (Torres I, II e III) e uma que atende
somente à UCR, comumente chamada de “Torre do Coque”.
3.5.1 Torres de refrigeração
Este equipamento é projetado para promover um contato íntimo entre o ar e a
água, elevando a taxa de evaporação e resfriando a água remanescente. A água
quente é bombeada para uma área no topo da torre e distribuída uniformemente nas
células, em contracorrente com o ar. Cada célula possui dois tanques superiores (um
de cada lado) que distribuem a água por meio de tubos, por cima do interior da torre.
Este contém um recheio de lâminas lisas, fabricadas em madeira ou em policloreto de
vinila (PVC), espaçadas alternadamente. A água cai por gravidade, rompendo-se em
gotas ou formando um fino filme sobre o recheio da torre, e atravessa o interior desta
até chegar ao tanque inferior. O recheio de uma torre é um arranjo de superfícies de
troca térmica de calor, utilizado para melhorar o contato entre o ar e a água a ser
resfriada e assegurar a eficiente distribuição dos mesmos. O ar é impelido ou aspirado
pelos ventiladores, contra a corrente da queda de água, e liberado para a atmosfera.
Numa torre de resfriamento, a temperatura cai à medida que as gotas de água
atingem o recheio e formam um filme de água através do mesmo. Nesta situação, a
maior parte da água está em contato íntimo com o ar, que é mais frio do que ela. Como
a umidade relativa do ar é menor do que 100%, a água evapora e sai com o mesmo.
Quando esta for 100%, não haverá evaporação da água, porque o ar estará
completamente saturado com vapor de água. A mudança de estado da água (líquido
para vapor) requer energia. Esta energia é suprida pela água remanescente na forma
de calor, o que faz a temperatura cair. À medida que o calor é remetido para o ar, este
se aquece e aumenta a sua capacidade de reter mais vapor d’ água. Logo, conclui-se
que o processo de refrigeração ocorre em toda a altura da torre.
Figura 5 – Esquema de uma torre de refrigeração. Fonte: <http://www.meiofiltrante.com.br/>.
A refrigeração por evaporação de água é responsável por cerca de 95% da
refrigeração proporcionada por uma torre. O resto ocorre através de convecção natural
(movimentação e turbulência do fluido). Para cada 10°C de queda de temperatura da
água, através de uma torre de resfriamento, existe uma perda por evaporação de 1,8%
da recirculação desta.
Quando uma porção de água de refrigeração é evaporada na torre, os sólidos
dissolvidos e em suspensão permanecem na porção remanescente. À medida que a
evaporação continua, a concentração de sólidos totais aumenta. Uma vez que os sais
dissolvidos tem um limite máximo de solubilidade, formam-se depósitos se sua
concentração na água de refrigeração não for controlada. Assim, os sais de menor
solubilidade são os primeiros a precipitar. Qualquer matéria em suspensão na torre será
precipitada da mesma forma. As concentrações de detritos presentes no ar ou na água
aceleram esta concentração e posterior sedimentação de sólidos em suspensão,
causando sérios problemas de formação de depósitos. Impede-se isso removendo da
torre de resfriamento uma porção de água concentrada e substituindo-a por água de
reposição menos concentrada – a purga. A quantidade reposta deve ser tal que
compense as perdas por evaporação, ação do vento, arraste e purga.
A variação da purga controla a concentração na torre. Isto é medido por ciclos
de concentração (número de vezes que a água de resfriamento se concentra, em
relação à reposição, devido à evaporação na torre). Por exemplo, se a água de
resfriamento contém 100 ppm de um determinado sal e a de reposição 20 ppm, o
número de ciclos de concentração é 5,0 (100 / 20 = 5), ou seja, a água do sistema
concentrou-se 5 vezes. A determinação do número de ciclos necessário para a
operação ótima da torre de resfriamento envolve análise cuidadosa do projeto de todo o
sistema de refrigeração, temperatura máxima, análise da composição química e
disponibilidade da água de reposição, contaminantes trazidos pelo ar, tempo de
retenção e limitações do efluente.
Com o aumento dos ciclos de concentração, problemas como corrosão,
incrustações, depósitos e até mesmo crescimento microbiológico se agravam. Por isso,
é necessária a realização de um tratamento químico para controlar os mesmos.
A fim de certificar a integridade dos equipamentos que são resfriados e das
torres, pH, teor de cloro livre residual e de amônia são monitorados diariamente
mediante análise na ETA. As demais análises são realizadas na bancada de águas do
Laboratório de Desenvolvimento de Produtos.
Além disso, cada torre possui um sistema de analisadores em linha, com
controle automatizado à distância, que monitora os valores pH, condutividade, ORP
(potencial de oxirredução) e taxa de corrosão, indicando ao controlador quando estes
estão fora do permitido. Também são colocadas em linha barras de aço carbono e de
cobre, chamadas de cupons de prova. São utilizadas para avaliar, em condições reais,
as efetividades do tratamento realizado na água das torres.
Os cupons são pesados antes de sua inserção no sistema, e após sua remoção
recebem uma passivação com carbonato ou fosfato – etapa também onde a possível
massa oxidada é retirada – são lavados com água desmineralizada e pesados
novamente. A diferença entre as massas inicial e final dará a quantidade do metal que
foi oxidada, e a taxa de corrosão pode ser calculada pela equação de Faraday:
m = e . i .t
m = massa desgastada, em gramas
e = equivalente eletroquímico do metal
i = corrente de corrosão, em Ampères (A)
t = tempo em que se observou o processo, em segundos
3.5.2 Corrosão em sistemas de refrigeração
A corrosão causa grandes prejuízos nestes sistemas. Os equipamentos de
troca térmica e tubulações em que passa a água de resfriamento são severamente
afetados por processos corrosivos, reduzindo o tempo de vida útil dessas partes e
provocando vazamentos, que implicam em paradas da unidade e perdas de produção.
Praticamente todos os tipos de corrosão podem ocorrer nos equipamentos em
contato com a água de refrigeração: generalizada, galvânica, por célula de contração,
por pitting, intergranular, sob tensão, corrosão-erosão e induzida por microorganismos.
Inibidores de corrosão específicos são efetivos na passivação dos equipamentos.
3.5.3 Incrustações em sistemas de refrigeração
As incrustações causam grandes prejuízos em equipamentos, como perda de
eficiência e até mesmo obstrução em tubos de permutadores e em linhas de passagem
de água, e são causadas por supersaturação ou por nucleação. A supersaturação é
um estado onde a concentração do sal excede a sua solubilidade. Em sistemas de
resfriamento isto ocorre devido aos altos níveis de concentração ou ainda por
mudanças no pH ou na temperatura. As condições locais podem ser bem diferentes da
massa de água e pode ocorrer precipitação em determinadas áreas.
Quando a solução se torna supersaturada, a nucleação inicia e o tempo de
contato entre os microcristais e a água saturada aumenta, cria-se um maior potencial
para a formação de incrustações. As mais comuns, originadas da saturação dos sais
dissolvidos na água, são formadas por carbonatos (CO32-), silicatos de cálcio (CaSiO3) e
de magnésio (MgSiO3) e sulfato de cálcio (CaSO4). Além disso, podem surgir depósitos
de produtos de corrosão, sólidos suspensos, óleo, contaminação microbiológica e
produtos insolúveis formados por reações químicas na água.
A solubilidade do carbonato de cálcio é aproximadamente 13 ppm. Para
eliminar a possibilidade de precipitação, o pH da água deve ser limitado a um valor
baixo. As incrustações com este sal ocorrem devido ao superaquecimento de
bicarbonatos de cálcio, conforme a reação:
Ca (HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
A solubilidade do sulfato de cálcio é maior que 1300 ppm à temperatura
ambiente. Sua solubilidade aumenta até 43°C, mas decresce rapidamente a
temperaturas mais altas. O precipitado proporciona uma incrustação dura de metal:
Ca2+ + SO42- + 2 H2O CaSO4 . 2 H2O
A sílica forma incrustações vítreas, extremamente difíceis de remover, devendo
ser mantida em concentrações inferiores a 150 ppm para evitar sua deposição. De um
modo mais comum, pode reagir com magnésio ou cálcio formando depósitos insolúveis:
Mg2+ + SiO2 + H2O MgSiO3 + 2H+
Ca2+ + SiO2 + H2O CaSiO3 + 2H+
Os óxidos de ferro, introduzidos no sistema por contaminação atmosférica,
também produzem depósitos. Íons de ferro, formados por corrosão ou ainda
introduzidos pela água de reposição, provocam depósitos volumosos:
Fe2+ + 2OH- 2 Fe(OH)2
2 Fe(OH)2 + H2O + ½ O2 2 Fe(OH)3
Os óleos penetram no sistema através de vários pontos. É um dos piores
contaminantes do sistema de águas de resfriamento e não permitem que os inibidores
de corrosão funcionem corretamente. Formam um filme sobre as superfícies metálicas
prejudicando a transferência de calor e servindo de alimento para os microorganismos
presentes na água.
Qualquer substância não dissolvida na água deposita-se sobre as superfícies
metálicas. Se os depósitos foram formados por outras fontes, agem como um filtro
intermediário para os sólidos em suspensão na água, aumentando a quantidade total
depositada. Dispersantes inorgânicos evitam a deposição destes sais.
3.5.4 Microorganismos em sistemas de refrigeração
Embora não se encontre desenvolvimento microbiológico extenso em sistemas
de resfriamento, sua presença afeta negativamente o controle de corrosão, devido à
acumulação de sólidos suspensos que incrustam em superfícies de troca térmica,
restringindo o fluxo, bloqueando tubos e contribuindo para a corrosão sob depósitos. Os
microorganismos apresentam-se de duas formas nos sistemas de água de
resfriamento: sésseis, aderidos às superfícies, e planctônicos, em suspensão na
água.
Na formação de biofilme, desenvolve-se uma camada orgânica que é
adsorvida na superfície metálica. Em seguida, os microorganismos migram da água
para esta camada e se aglomeram, produzindo uma substância polimérica extracelular
que atrai e agrega outros materiais, microbiológicos ou não, os quais servem de
nutrientes. Além disso, a camada polimérica atua como barreira para biocidas,
dificultando sua penetração. O biofilme continua a crescer até que o fluxo de água
limite-o. Neste ponto, o equilíbrio é obtido na contínua remoção e renovação na
formação do biofilme. A espessura deste pode variar de um sistema para outro,
dependendo da velocidade da água. Os efeitos são a obstrução de tubulação de
pequeno diâmetro e de trocadores de calor, redução do fluxo de água nas tubulações e
da eficiência da transferência de calor, interferência em tratamentos de água (inibidores
de corrosão e incrustação), deterioração do recheio da torre e necessidade de parada
de sistema.
Para que uma população microbiológica cresça e se reproduza, é necessário
oxigênio, dióxido de carbono e/ou ânions oxigenados, capazes de serem
biologicamente reduzidos como sulfatos e nitratos, o que possibilita sua respiração, e
de uma fonte de carbono e nutrientes para servir de alimento. Nenhum desses fatores
pode ser completamente eliminado no sistema de resfriamento, mas é possível
restringir a fonte de carbono e nutrientes para reduzir a taxa de crescimento
microbiológico, evitando vazamentos de hidrocarbonetos biodegradáveis ou nutrientes
como amônia ou nitrato, provenientes de processos em equipamentos que são
refrigerados pelo sistema das torres.
A fim de restringir a contaminação microbiana, é indicado o uso de biocidas
desde que a água proveniente deste tratamento não seja utilizada em equipamento
sensível à oxidação. Mesmo em sistema inerte, sua dosagem pode ser controlada de
acordo com a necessidade, como um tratamento de choque, por exemplo, e como via
principal a cloração, de forma contínua, do sistema. Um dispersante orgânico impede
que haja a deposição de compostos que sirvam de alimento aos microorganismos e
também dificulta a formação do biofilme.
3.6 Sistema de Mancais
Este sistema resfria a água utilizada para refrigeração de máquinas e bombas
dos equipamentos das unidades de processo em geral. A água quente, a temperatura
de 50°C, retorna das unidades, chegando ao sistema de mancais que é interligado a
um tanque pulmão, onde succionam duas bombas tipo centrífuga. A água bombeada
passa por seis resfriadores do tipo placas paralelas, onde é resfriada trocando calor
com a água de refrigeração da Torre II.
Os resfriadores do tipo placas paralelas utilizam um grande número de superfície
de troca térmica sob a forma de lâminas finas (placas); o tempo de contato entre a água
de resfriamento e o fluxo do processo é suficiente para permitir melhor transferência de
calor. Sendo projetado para garantir o máximo de eficiência, não poderá ocorrer a
formação de incrustações nestes trocadores, pois estas reduzem o fluxo da água e
causam uma grande perda de eficiência de troca térmica. Se uma placa for danificada
seu reparo será caro e difícil.
Após passar pelos trocadores, a água de mancais retorna à unidade na
temperatura máxima de 35°C. A vazão normal da água de reposição, adicionada
diretamente ao tanque pulmão, é de 90 m3/h podendo chegar a 150 m3/h. Também são
adicionados, diretamente ao tanque, água clorada que funciona como biocida, solução
de soda cáustica a 50% para a correção do pH e os mesmos químicos dosados nas
torres para a passivação das linhas e equipamentos e prevenção de corrosão e
incrustações.
Os principais contaminantes das águas de mancais são ácido sulfídrico (H2S) e
hidrocarbonetos, podendo ser contaminado também por óleos e graxas. A
contaminação do sistema pode ser constatada diretamente pela operação, através da
observação do aspecto e do odor da água durante a inspeção da área, ou também
através das análises rotineiras de água efetuadas pelo laboratório. Para haver a
confirmação da contaminação, após a análise qualitativa, deve ser executada uma
análise quantitativa da amostra. O controle de qualidade efetuado na água de mancais
é igual ao da água das Torres I, II e III.
3.7 Sistema de Desmineralização
Em determinados processos que utilize água como fluido motriz, em especial a
geração de vapor, a qualidade da mesma é fator crítico para a efetividade e segurança
dos processos e equipamentos que dependem desta, inclusive do próprio sistema
gerador, principalmente quando este é de alta pressão. Dentre diversas características
negativas para tal, as mais relevantes são o teor de sais solúveis e insolúveis (em
especial a sílica), sólidos suspensos, matéria orgânica e consequentemente os
microorganismos. Logo, é necessário um sistema que retire da água os contaminantes
que podem prejudicar o bom funcionamento da produção de vapor e das unidades de
processo que utilizam este para acionar motores e/ou turbinas.
Atualmente, o setor conta com um sistema composto por um sistema de
microfiltração e um de osmose reversa, que tratam diretamente a água bruta e deixam-
na em condições para utilização posterior no sistema de geração de vapor. e acordo
com testes e comparações realizados entre diversos métodos de separação sólido-
líquído, pôde-se constatar que os dois que compõem o sistema de desmineralização
acima citados são efetivos em conjunto, visto que cada um possui propriedades
distintas para tal operação.
3.7.1 Microfiltração
O sistema é baseado em membranas de fibras ocas microporosas, as quais
compõem os módulos de microfiltração, cuja composição é um polímero resistente
ao cloro, o polifluoreto de vinilideno (PVdF). Esta propriedade permite a cloração da
água de entrada, visto que esta não recebe nenhum outro tratamento anterior, a não
ser o gradeamento na saída do lago superior para a adutora nova, a qual abastece a
microfiltração. Este tipo de filtração remove sólidos em suspensão e boa parte de
microorganismos como vírus e bactérias.
O princípio de funcionamento consiste na condução da água da parte externa
(invólucro) para a interna (lúmen) das membranas. A água filtrada sai do centro e os
contaminantes ficam na parte de fora, a qual sofre um ciclo de retrolavagem para
remoção destes depósitos. Esta passagem de água é permitida mediante fornecimento
de ar ao sistema – o qual confere diferença de pressão entre o invólucro e o lúmen –
cuja entrada e saída são controladas por válvulas.
Legenda
A) Entrada de água bruta da adutora nova
B) Saída de água microfiltrada
C) Fornecimento de ar para o sistema
D) Água para retrolavagem do invólucro dos módulos
E) Saída de solução química, utilizada na CIP, para neutralização
Figura 6 – Esquema do sistema de microfiltração da REFAP. Fonte: Apresentação Microfiltração.pps
Após o processo a água microfiltrada vai para os tanques de água microfiltrada
(TQ’s 127 A/B), e antes de ser conduzida para a unidade de osmose reversa (OR)
recebe dosagem de bissulfito de sódio (NaHSO3), sequestrante que torna o dióxido de
cloro, adicionado na pré-cloração, inerte às membranas de OR, que sofreriam oxidação.
A dosagem é controlada junto ao container do produto, e varia conforme a vazão de
alimentação da OR, o ORP e os residuais de cloro e amônia antes e após a dosagem.
Devido à sua instabilidade, a solução de CℓO2 dosada na água bruta contém
certa parte de clorito de sódio (NaCℓO2), em virtude de reação com sulfato de sódio
(NaSO4), subproduto da sua geração. Portanto o NaHSO3 reduz tanto o primeiro quanto
o segundo:
Reação com dióxido de cloro: 5 NaHSO3 + 2 CℓO2 → 5 NaHSO4 + 2 HCℓ
Reação com clorito de sódio: 2 NaHSO3 + NaCℓO2 → 2 NaHSO4 + NaCℓ
Periodicamente, é realizada uma CIP (clean in place), processo de limpeza
química utilizada para restaurar o desempenho da membrana, quando alcançada a taxa
máxima permitida (TMP) para a unidade ou o máximo tempo de operação entre CIP’s.
Como o fornecimento de água de entrada é diferente em cada instalação, os regimes
de CIP são específicos e levam em conta a origem e qualidade da água de entrada.
São utilizadas soluções de hipoclorito de sódio (NaCℓO) e ácido cítrico, para remoção
de matéria orgânica e inorgânica, respectivamente. O resíduo pós-CIP é neutralizado
em um tanque, com soluções de hidróxido de sódio (para o ácido cítrico) e de bissulfito
de sódio (para o NaCℓO).
Para fins de manutenção, quando a turbidez da água microfiltrada excede o
permitido, é realizado teste sônico nas membranas de cada módulo, a fim de detectar
possível rompimento ou dano em alguma delas, pela qual nesse estado pode ocorrer
contaminação do filtrado com água de entrada.
3.7.2 Osmose Reversa
Osmose é um fenômeno natural que ocorre quando duas soluções com
diferentes concentrações são separadas por uma membrana semipermeável. O
solvente ou água nesta aplicação passa através da membrana da solução com menor
concentração de material iônico para a de maior. Este processo continua até que a
concentração iônica das duas soluções esteja igual ou até que a passagem da água
através da membrana alcance a pressão osmótica da solução, se as soluções forem
isoladas em um recipiente.
Osmose Reversa é o reverso deste fenômeno natural, pela aplicação de
pressão externa na solução que contém alta concentração, forçando a água através da
membrana semipermeável na direção oposta, deixando atrás os sólidos dissolvidos e
suspensos. Neste processo, a água que passou através da membrana é comumente
chamada de permeado. A água que permanece atrás da membrana com os sólidos
dissolvidos e suspensos é chamada de concentrado, salmoura, ou rejeito. É
impraticável converter toda a água processada em permeado, devido ao aumento da
pressão osmótica e de sólidos suspensos que podem acumular na superfície da
membrana.
A taxa da passagem da água de produto (ou produtividade) através da
membrana é chamada taxa de fluxo e é geralmente expressa em "galões por pé
quadrado de superfície da membrana por dia". Geralmente é limitada por
temperatura, pressão de operação e ação de lavagem da superfície.
A taxa de recuperação de água de alimentação convertida em água de
produto é expressa em forma de porcentagem. Por exemplo: se a taxa de vazão de
alimentação da unidade OR é 200 gpm e a de permeado é 150 gpm a taxa de
recuperação pode ser expressa como 75%. O restante, 50 gpm, não passa através da
membrana. Isto é Chamado de rejeito e deve ser descartado.
Rejeição da membrana é a capacidade de restringir a passagem de íons
dissolvidos através da mesma, e expressa por uma porcentagem. Por exemplo: se a
água de alimentação contém 100 ppm de sólidos dissolvidos e o permeado só 2 ppm
após o processamento, o resultante da taxa de rejeição é 98%. O oposto desta
expressão é a taxa de passagem de sais; no nosso exemplo, pode ser expresso como
2%. Uma taxa de rejeição de membrana de 100% não é possível devido às
imperfeições na membrana e a construção do seu elemento.
O sistema de OR da REFAP destina-se ao recebimento de água microfiltrada e
produção de água desmineralizada, para atender a seu consumo. É o nível final dos
processos de filtração disponíveis, atuando como uma barreira a todos os sais
dissolvidos e moléculas inorgânicas com peso molecular acima de 100 Da. As rejeições
típicas de sais dissolvidos atingem a marca de 95 a 99%.
É formado por quatro unidades de OR, compostos por skids de 2 passes, e
cada passe por 2 estágios, que possuem um determinado número de cascos onde as
membranas de OR estão alocadas. O permeado do primeiro passe alimenta o segundo,
e o permeado deste último é armazenado nos tanques de água desmineralizada (TQ-
126 A/B/C) a uma conversão global de 68 %. O primeiro e segundo passes de um trem
são independentes, e o segundo passe de um trem pode trabalhar com o segundo
passe de outro.
Legenda
A) Bomba do 1º passeB) Filtro cartuchoC) 1º passe da ORD) Bomba do 2º passeE) 2º passe da ORF) Dosagem de bissulfito de sódioG) Dosagem de antiincrustanteH) Dosagem de hidróxido de sódioI) Sistema de limpeza química
1) Água Microfiltrada2) Hidróxido de sódio a 50%3) Saída de permeado
Figura 7 – Esquema de um skid do sistema de Osmose Reversa da REFAP. Fonte: Manual de Operação da Osmose Reversa (SINPEP).
Dois produtos químicos são adicionados no header pressurizado que fornece
água para o sistema: solução de bissulfito de sódio a 30-34%, para proteger as
membranas contra a oxidação, e um antiincrustante para reduzir incrustação nas
mesmas.
A água de alimentação segue dos tanques TQ-127 A/B, já devidamente
condicionada, para as bombas do primeiro passe, que elevam a pressão até o valor
adequado à passagem pelas membranas. Para a proteção das mesmas, existem filtros
cartuchos antes da entrada da água nas mesmas, que removem muito dos sólidos
suspensos.
Cada conjunto contém elementos filtrantes do tipo cartucho, em forma de
cilindro, de fios enrolados de polipropileno, para evitar a passagem de qualquer
partícula maior que o especificado (normalmente 1 micra). A água é introduzida ao
redor do lado externo do cilindro e filtrada através de sua parede, em direção ao centro.
Sólidos suspensos maiores que a abertura do filtro são retidos pela parede do cilindro.
A água no centro do cilindro vai para a parte do filtrado do conjunto. A carcaça do filtro
é dimensionada para acomodar o número de elementos filtrantes necessários para
permitir a vazão de água filtrada a uma taxa requerida.
O primeiro passe da OR separa a água de entrada em uma corrente de rejeito e
uma de permeado. O primeiro é enviado ao tanque de água filtrada, e o permeado
alimenta o segundo passe. O permeado dos primeiros passes das quatro unidades de
OR irá para um coletor, onde solução de soda cáustica – cuja adição é controlada com
base no pH e em um fator de correção proporcional à vazão – é adicionada para elevar
o pH a 8,5. Em meio alcalino, o dióxido de carbono (CO2) dissolvido no permeado é
convertido a carbonato (CO3-2), permitindo assim que seja rejeitado pelos segundos
passes das unidades de OR. Estes são alimentados pelas bombas do segundo passe,
que repete o processo descrito acima.
Condutividade, pH e ORP são monitorados no sistema através de analisadores
em linha, para fins de controle de qualidade do permeado e manutenção das
membranas de OR. Quando os parâmetros estão alterados, há necessidade de realizar
pesquisa de condutividade e sílica na água de cada casco do passe da OR, cujo
analisador indica alteração.
Periodicamente, assim como na Microfiltração, é realizada uma CIP nas
unidades de OR, devido à acumulação natural de incrustantes nas superfícies das
membranas. Os incrustantes mais comuns são sólidos suspensos, dissolvidos e
precipitados e orgânicos.
3.8 Sistema de Geração de Vapor
Praticamente todos os processos industriais químicos necessitam de energia
térmica e mecânica em seu decorrer. Atualmente, o fluido motriz mais utilizado para
geração destas é o vapor de água, devido às suas características físico-químicas e ao
baixo custo. Para tal constitui-se um sistema que transforme a água previamente
tratada – de acordo com as necessidades do sistema e dos processos envolvidos – em
vapor saturado ou superaquecido, e que possibilite o retorno do vapor já utilizado ao
sistema, em forma de condensado.
Este sistema pode ser composto por uma caldeira e um condensador
interligado às linhas de retorno das unidades de processo. Caldeira é um equipamento
que utiliza combustível específico como fonte de energia para produção de vapor de
água sob pressão ou aquecimento de fluidos térmicos. Existem dois tipos básicos:
flamotubular, em que os gases quentes da combustão circulam no interior de tubos
que atravessam o reservatório de água a ser aquecida para produzir vapor, e
aquatubular, onde ocorre o inverso. Esta última é indicada para unidades de processo
de grande porte, pois pode atingir altas pressões e temperaturas de trabalho, o que
acarreta em maior produção de vapor por área de troca de calor. Por este motivo,
praticamente todas as caldeiras do sistema de geração de vapor da REFAP são
aquatubulares.
Figura 8 – Esquema de uma caldeira aquatubular. Fonte: <http://www.saudeetrabalho.com.br/download/gera-vapor.pdf/>.
Esta caldeira é composta basicamente de:
Câmara de combustão – região onde se dá a queima do combustível, gerando o
gás de queima aquecido.
Ventilador – fornece ar para a câmara de combustão, acionado por motor ou turbina
elétricos, mediante sucção e controle de pressão por um damper na entrada da mesma.
Tubulão superior – tambor horizontal localizado na parte superior da caldeira, onde
água e vapor estão em equilíbrio na temperatura de saturação correspondente à
pressão do mesmo.
Tubulão inferior – tambor horizontal localizado na parte inferior da caldeira,
normalmente com dimensões menores do que o anterior, ficando sempre cheio d´água.
Paredes de água – formadas pelos feixes dos tubos que interligam os tambores de
vapor e de água, cuja disposição gera um espaço vazio que envolve a câmara de
combustão.
Refratários – isolam a câmara de combustão dos elementos estruturais, irradiando o
calor não absorvido pelos tubos de volta para dentro da câmara, evitando perdas de
calor para o exterior e protegendo a carcaça metálica.
Estrutura metálica – envolve a caldeira, sustenta o isolamento e os refratários, além
de todos os internos, garantindo a estanqueidade. Forma também chicanas para
direcionamento do fluxo de gases de combustão.
Chaminé – promove a exaustão dos gases de combustão provenientes do interior da
caldeira, regulando a tiragem necessária.
Queimadores – funciona como um “maçarico”, promovendo uma atomização do
combustível, seja ele óleo ou gás, ao mesmo tempo em que promove sua mistura com
o ar e consequentemente sua combustão, cuja chama é direcionada de modo a ficar
uniforme na câmara de combustão.
Superaquecedor – destinado a elevar a temperatura do vapor saturado sem
aumentar sua pressão. Consiste em dois tubos coletores ligados por um feixe tubular
reto ou curvo. O coletor de entrada recebe o vapor saturado do tubulão superior, que é
superaquecido no feixe tubular, utilizando como fonte de calor os gases de combustão,
e vai para o coletor de saída. Algumas caldeiras posicionam o superaquecedor em um
encaminhamento dos gases de exaustão, que pode ser desviado (by-pass). O desvio é
feito por superfícies basculantes (dampers), que funcionam como uma válvula. Com
isso pode-se variar o fluxo de gases e, consequentemente, o fluxo de calor e o grau de
superaquecimento do vapor.
Economizador – equipamento tubular em forma de serpentina (como radiadores),
que absorve o calor dos gases de combustão e pré-aquece a água de alimentação da
caldeira. Assim, outra parcela do calor remanescente nos gases de combustão é
aproveitada, resultando em maior economia para o sistema.
Pré-aquecedor – equipamento tubular que aproveita o calor dos gases de
combustão para aquecer o ar necessário para a queima, acelerando a combustão em
todas as cargas de combustível, melhorando-a em baixas e aumentando sua eficiência,
além de promover uma economia de 5% a 10% de combustível, quando a temperatura
do ar aquecido chega a 150°C.
Ramonador – ou soprador de fuligem, um tubo perfurado ligado a um fornecimento
de vapor. São instalados vários sopradores estrategicamente distribuídos entre as
fileiras de tubos, para a remoção dos depósitos de fuligem. Esta limpeza deve ser
efetuada com periodicidade diária com a caldeira em operação.
3.8.1 Princípio de funcionamento
Os tubos que conectam o tubulão superior ao inferior são expostos à radiação
da queima e/ou ao calor dos gases de combustão. Devido ao seu encaminhamento no
percurso entre os tubulões, alguns trechos de tubo recebem mais calor que outros. Nos
mais aquecidos, uma parte da água em contato com sua parede, evapora e sobe. O
efeito da diferença entre a densidade da água no tubo mais aquecido e a densidade da
água no tubo menos aquecido (termosifão), mais o próprio movimento ascendente do
vapor, fazem com que a água circule, indo para o tubulão superior pelos tubos mais
aquecidos (tubos geradores) e descendo pelos menos aquecidos (tubos vertedores). A
circulação da água facilita a liberação do vapor e aumenta a eficiência da troca térmica
nos tubos. O vapor saturado coletado pelo tubulão vai para a tubulação de saída e mais
água é admitida para manter os tubos cheios e o nível de água no tubulão.
3.8.2 Casa de Força (CAFOR)
A geração de vapor na REFAP é realizada em grande parte na CAFOR, no
setor de Utilidades, que conta com cinco caldeiras, três utilizando óleo e gás
combustíveis (D-801 A/B/C), uma que utiliza, como combustível principal, o monóxido
de carbono (CO) proveniente do Craqueamento (D-321), e uma que aproveita os gases
quentes de um turbogerador, acionado por uma turbina a gás, junto com a queima
suplementar de gás combustível ou gás natural (D-8101). A capacidade de geração é
de 80 T/h em cada caldeira. Outra fonte de geração de vapor encontra-se na URFCC,
um vaso semelhante a uma caldeira (V-300004). O vapor produzido nesta unidade é
praticamente todo consumido por ela, podendo ainda ter um excedente, o que
dependerá do seu processo e cargas.
A demanda de vapor com todas as unidades operando chega a 430 T/h, o que
permite suprir com folga toda a demanda e ainda as liberações para manutenção. O
vapor é distribuído para as unidades de processo, Logística e Tenoas. É utilizado para
a geração de energia elétrica, aquecimento e movimentação de turbinas.
São três níveis de pressão de vapor: de alta pressão (VAP), gerado pelas
caldeiras e V-300004 na pressão de 60 kgf/cm2, utilizado para a movimentação de
turbinas de alta potência, incluindo as que acionam geradores de energia elétrica, e em
trocadores de calor; de média pressão (VMP), em 13,8 kgf/cm2, proveniente da
exaustão de algumas turbinas, vasos de recuperação de condensado, redutoras de
pressão (reduzem o VAP para VMP) e da D-8101 (utilizado no seu consumo interno); e
de baixa pressão (VBP), em 3,5 kgf/cm2, utilizado principalmente para aquecimento de
tanques e linhas, é proveniente da exaustão de algumas turbinas e vasos de
recuperação de condensado.
O vapor é disponibilizado nas unidades para uso como fluido motriz para
equipamentos acionados por turbinas, aquecimento em trocadores de calor, camisas e
traços de vapor e injeções diretas no processo, além de uso em situações operacionais
como abafamento de fornos, purga da unidade para liberação em paradas e partidas.
3.8.3 Tratamento da água de caldeira
A alimentação de caldeiras impõe a escolha de uma água cujas características
sejam compatíveis com as especificações do equipamento, e quanto maior for a
pressão de trabalho da caldeira, maior deverá ser sua pureza. É considerada ideal a
água que não deposita nenhuma substância incrustante, não corrói os metais da
caldeira e seus acessórios e não ocasiona arraste ou espuma. Evidentemente, são de
difícil obtenção, sem que antes haja um pré-tratamento que permita reduzir as
impurezas a um nível compatível, de modo a não prejudicar o funcionamento da
caldeira.
A água de alimentação das caldeiras da REFAP provém do sistema de
desmineralização, conforme visto anteriormente. Após este tratamento ela recebe, de
acordo com as especificações e testes realizados em cada tipo de caldeira, dosagem
de um sequestrante de oxigênio – hidrazina (N2H4) – e de um antiincrustante – fosfato
monossódico dibásico (NaH2PO4) ou dissódico monobásico (Na2HPO4) ou
trissódico (Na3PO4).
O primeiro sequestra quimicamente o oxigênio dissolvido que resta da
desaeração mecânica:
N2H4 + O2 → N2↑ + H2O
Além disso, não aumenta o teor de sólidos nas caldeiras e reduz ferro e cobre a
seus respectivos óxidos passivantes:
Reação com ferro: N2H4 + 6 Fe2O3 → 4 Fe3O4↓ + N2↑ + 2 H2O
Reação com cobre: N2H4 + 4 CuO → 2 Cu2O↓ + N2↑ + 2 H2O
O segundo abranda a dureza em meio alcalino, causada por sais de cálcio
(Ca2+) e magnésio (Mg2+), que incrustariam tubos e superfícies de troca de calor,
formando um precipitado em forma de lama chamado hidroxiapatita, segundo as
reações:
Com sais de cálcio: 2 (PO4)3-+ + 2 OH- + 4 Ca 2+ → Ca3(PO4)2 . Ca(OH)2
Com sais de magnésio: 2 (PO4)3-+ + 2 OH- + 4 Mg 2+ → Mg3(PO4)2 . Mg(OH)2
A dosagem do fosfato é controlada por coordenação (pH / PO4 ou Na / PO4),
que visa manutenção da água das caldeiras na forma alcalina, para que ocorra o
combate aos sais de cálcio e de magnésio, sem que haja excesso de hidróxido de
sódio, o que pode ocasionar corrosão cáustica.
Tipo de fosfato Relação pH/PO4 pH desejado para a água
NaH2PO4 1:1 Ácido
Na2HPO4 2:1 Neutro
Na3PO4 3:1 Alcalino
Tabela 1 – Coordenação entre pH e concentração de fosfato.
Neste tipo de tratamento realiza-se um controle coordenado entre o pH e o
fosfato, para manter a água da caldeira com baixa alcalinidade cáustica, mantendo-se
apenas fosfato em solução. Utiliza-se uma curva de referência que relaciona pH X
concentração de fosfato, cuja relação é estabelecida pelo tipo de fosfato utilizado, de
acordo com o pH desejado e o pH atual da água da caldeira.
O ponto ideal do tratamento é manter o pH e a concentração de fosfato abaixo
da curva, o que manterá a água da caldeira livre da presença de hidróxido de sódio.
Além destes tratamentos, nas linhas de vapor e condensado é adicionada uma
solução de amina volátil (R-NH2), que inibe a ação corrosiva do ácido carbônico
(H2CO3), formado pelo dióxido de carbono (CO3) em meio aquoso sob pressão:
(R-NH2) + H2CO3 → (R-NH3)-HCO3
O controle de qualidade do tratamento da água das caldeiras, da sua
alimentação, dos retornos de condensado e dos vasos é realizado diariamente na ETA.
Algumas análises são efetuadas com certa periodicidade na bancada de águas do DP.
Além disso, da mesma forma que nas torres de resfriamento, utilizam-se cupons de
prova (apenas de aço-carbono) para controle da corrosão nas linhas de vapor e
condensado.
3.9 Sistema de Ar Comprimido
A Central de Ar, localizada ao lado da CAFOR, gera e distribui ar comprimido
para as unidades de processo. É composta por compressores de ar, uma unidade
secadora e um vaso pulmão (reservatório de ar). Todo o ar produzido e distribuído deve
ser isento de óleo. Há quatro tipos de ar utilizados:
Ar de serviço – empregado para usos gerais: limpeza, acionamento de ferramentas
pneumáticas, agitação de misturas, testes de equipamentos, carregamento de
catalisador, selagem de ramonadores de caldeiras, pressurização de painéis, etc.
Ar de instrumento – ar comprimido desumidificado por um secador de alumina,
empregado na operação dos instrumentos de controle, acionamento pneumático de
válvulas, pressurização de painéis, etc.
Ar de processo – apresenta as mesmas características do ar de serviço. Alimenta
os tratamentos de nafta leve, gasolina e GLP das unidades de processo através de uma
linha própria, dotada de um vaso separador líquido-vapor, para evitar a contaminação
do ar de serviço com soda cáustica ou hidrocarbonetos.
Ar de processo seco – possui utilização específica no processo e apresenta as
mesmas características do ar de instrumento.
3.10 Sistema de Óleo Combustível
Este sistema assegura distribuição ininterrupta de óleo combustível, para
aproveitamento da energia térmica em diversas unidades da Refinaria através de fornos
e caldeiras. Junto com este há um sistema de limpeza com óleo diesel, para lavagem
de linhas e equipamentos, por ocasião de liberação dos mesmos.
Atualmente o tipo de óleo combustível utilizado na REFAP é o OCLA (óleo
clarificado), combustível preferencial por ser um óleo residual. É um produto de fundo
das Unidades de Craqueamento Catalítico (URFC e URFCC), enviado para um tanque
onde se adiciona um floculante e passa por um período de repouso para decantação,
para tentar minimizar o teor de cinzas, maior problema deste tipo de óleo. Após é
enviado a outro tanque pela Logística, que é responsável por corrigir sua viscosidade e
informar quando o mesmo está liberado para uso. Quando liberado, a Utilidades
informa-se do valor da viscosidade através do ILAB (sistema de consulta de resultados
de ensaios laboratoriais), para fins de cálculo da temperatura ideal de queima.
3.11 Controle de Efluentes
A Logística (Diretoria Industrial) é o setor responsável pelo gerenciamento dos
efluentes oriundos dos processos industriais da REFAP, realizado na ETDI (Estação de
Tratamento de Despejos Industriais). O setor estabelece para os demais orientações
para o destino dos efluentes gerados, visando sua redução e respeito a legislação
ambiental vigente de maneira a contribuir para o desenvolvimento sustentável.
Figura 9 – Vista aérea da Estação de Tratamento de Despejos Industriais (ETDI). Fonte: <http://www.refap.biz/> (Intranet).
Os efluentes líquidos gerados pela Utilidades são neutralizados (quando
necessário) e enviados para a ETDI através das redes de esgoto, de acordo com sua
origem:
Esgoto pluvial – constituído pelas correntes aquosas que não apresentam
contaminação: água da chuva, da rede de incêndio, extração de lodo dos pulsators,
lavagem dos filtros de areia e drenagem do vaso coletor sob a ETA. O lançamento é
feito diretamente no Arroio Sapucaia.
Esgoto sanitário – composto pelos efluentes provenientes do uso de água para fins
higiênicos: água de lavatórios, chuveiros, vasos sanitários, pias e drenos dos
equipamentos das cozinhas dos prédios da ETA e CAFOR. São enviados, pelo esgoto
cloacal, para a bacia de aeração, onde são fontes de micronutrientes e têm a sua
matéria orgânica biodegradada.
Esgoto contaminado – correntes aquosas contendo sólidos suspensos e
dissolvidos e/ou outros contaminantes: água de drenagem dos tanques, tubovias,
purgas das torres de resfriamento e caldeiras. O escoamento do efluente é por
gravidade em direção ao ETDI.
Esgoto oleoso – correntes aquosas cujo principal contaminante é o óleo, podendo
conter sólidos suspensos e dissolvidos e/ou outros contaminantes: área do Ar/Óleo,
drenagem dos diques de tanques e vasos. São escoadas através de sistema selado e
enviado para aterro específico.
Os efluentes tratados são lançados no Arroio Sapucaia, o qual deságua no Rio
dos Sinos.
4 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
Como o setor é muito dinâmico e o(a) estagiário(a) tem fundamental
importância no mesmo, por desempenhar funções e controlar itens de extrema
responsabilidade, foram poucos os dias em que tive rotina durante o estágio. Além
disso, o contato com a área industrial foi muito intenso, visto que o setor é focado para
atender às unidades de processo.
Basicamente, minhas atividades foram dar suporte técnico e operacional para
os Operadores e para os consultores que prestam serviços ao setor, controlar e
gerenciar materiais, equipamentos, reagentes e análises no Laboratório e acompanhar
as demais atividades do setor.
4.1 Controle de Qualidade
As coletas de amostras e análises de rotina do Laboratório da ETA são
realizadas geralmente pelo Técnico de Operação (Operador) que está no turno.
Quando alguma situação adversa ocorre, há a necessidade de coletar amostras extras
para análise e consequente detecção do problema, ambas realizadas por mim. Além
disso, o acompanhamento do controle de qualidade do tratamento aplicado no
processo, da otimização dos recursos gerados pelo setor e sua utilização pelas
unidades da Refinaria que dependem dos mesmos, quando são de responsabilidade de
um dos consultores terceirizados, também possuem meu suporte.
Como todas as unidades de processo dependem do setor de Utilidades, cujos
sistemas de geração são influenciados direta e indiretamente pelas mesmas, ou seja,
um ciclo, quando uma parte deste pára, há sérios riscos para a Refinaria em geral.
Torna-se então necessário um sistema que acompanhe ininterruptamente as variações
dos processos e no qual seja possível ajustar determinados controles para o bom
andamento dos mesmos.
4.1.1 PI (Plant Information)
Em meu período de estágio, utilizei o PI (tradução: Informações de Planta)
como ferramenta para obter informações sobre os sistemas do setor de Utilidades, a fim
de acompanhar o rendimento dos processos, o tratamento adequado e os efeitos das
mudanças de ambos, e também poder entender suas origens e fundamentos dentro
dos sistemas, comparando com os resultados das análises realizadas em Laboratório.
O PI é um sistema que permite analisar, rastrear e monitorar a operação de
plantas industriais. A principal vantagem do PI em relação aos demais sistemas
aquisitórios é a sua velocidade na recuperação de grandes massas de dados. Pode-se,
em poucos segundos, montar gráficos e acompanhar uma variável operacional, em
períodos que podem chegar a mais de dois anos. Dentro da estratégia de disponibilizar
dados que permitam a análise do processo, o PI desempenha um papel relevante.
Podem-se visualizar estes dados através de tendências e gráficos de processo ou
através de planilhas.
4.1.2 Análises físico-químicas e microbiológicas
Para controle da qualidade do tratamento e da operação de todos os sistemas
do Setor de Utilidades, é necessário acompanhamento em laboratório. Existem diversas
técnicas, equipamentos, ensaios e fundamentos empregados para tal. Todos os
ensaios realizados no laboratório da ETA, rotineiros ou não, são registrados e
controlados no Labware 6.0 (software de gerenciamento de laboratório). Durante meu
período de estágio, executei e utilizei os seguintes ensaios e equipamentos:
Determinação de Turbidez – utilizado para medir a turvação de uma amostra, este
teste baseia-se na nefelometria, que é a intensidade da luz dispersa pela amostra,
definida por uma suspensão de referência padrão sob as mesmas condições
(formazina), e medida em um turbidímetro, o qual possui um nefelômetro. Quanto maior
a intensidade da luz dispersa pela amostra, maior será sua turbidez, a qual é medida
em Unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU).
Determinação de pH – mede o potencial dos íons hidrogênio (H+) presentes na
amostra, os quais conferem caráter ácido à mesma. O princípio de medição é a
potenciometria, que consiste de um potenciômetro e um eletrodo. O primeiro mede a
diferença de potencial entre a amostra e o eletrodo, na ausência de corrente. O
segundo seleciona os íons que interessam à medição por uma membrana, comparando
seu potencial com o do eletrólito de concentração fixa presente em seu interior. O
eletrodo de pH mais utilizado é o combinado, que possui um eletrodo de referência de
prata / cloreto de prata (Ag/AgCℓ) envolto por um eletrodo de vidro especial, preenchido
com cloreto de potássio (KCℓ 3 M) e cujo bulbo, quando hidratado, forma uma
membrana de gel em sua extremidade (elemento sensor de pH).
Determinação de Condutividade Elétrica – é a capacidade de condução de
corrente elétrica de um determinado meio. Possui o mesmo princípio da medição de
pH, porém o eletrodo utilizado possui uma célula eletroquímica, padronizada por uma
solução de condutividade conhecida e fixa, e possui influência direta da temperatura. O
contato atmosférico e as impurezas presentes na amostra também são fatores críticos
para sua determinação. É por isso que se diz que, quanto menor a condutividade da
água, maior sua pureza. É expressa normalmente em micro Siemens por centímetro
de amostra (µS/cm).
Determinação de Potencial Redox (ORP) – é a razão entre as reações
eletroquímicas que ocorrem com transferência de elétrons entre os íons presentes na
amostra, o que confere um potencial oxidante ou redutor no meio em que se
encontram. Basicamente, o que se deseja neste ensaio é o ponto de equilíbrio entre as
reações redox que ocorrem no meio. Princípio semelhante ao do pH, no entanto o
eletrodo utilizado deve ser inerte ao meio; logo, metais como ouro e platina são os mais
utilizados. A unidade de medida é o mili Volt (mV).
Determinação de Amônia – atualmente o método mais utilizado é o
potenciométrico, em que o eletrodo é seletivo e específico para medição de amônia,
contendo uma membrana hidrofóbica gás-permeável, para separar a amostra da
solução interna do eletrodo [cloreto de amônio (NH4Cℓ)]. Obtém-se NH3 aquosa
quando, na solução contendo a mistura de NH3 e NH4+, com solução ajustadora de força
iônica (pH ± 11,0), os íons NH4+ se convertem em NH3 aquosa. A principal vantagem em
relação a outros métodos é a ausência de interferentes na análise; na
espectrofotometria, quando a amostra possui alto teor de matéria orgânica, algumas
bactérias consomem-na produzindo nitritos e nitratos, os quais são lidos erroneamente
como amônia. É medida em partes por milhão (ppm).
Espectrofotometria na Luz Ultravioleta Visível (UV Vis.) – é a medida da
absorção da radiação eletromagnética na faixa da luz UV visível, aproximadamente 200
a 700 nanometros (nm), pela coloração desenvolvida em uma amostra com reagentes
específicos, que “revelam” o íon desejado na leitura. O espectrofotômetro de luz UV
visível possui uma fonte de radiação, cujo comprimento de onda é controlado de
acordo com o método utilizado, um caminho para a incidência da luz na amostra, a qual
deve estar em cubeta apropriada para leitura (normalmente de quartzo ou de vidro
óptico), e um detector da radiação que passa pela amostra, que a compara com a
radiação incidente e emite um sinal, convertido em um número, para o display do
equipamento. Este número pode ser expresso em absorbância (A) ou diretamente em
concentração (ppm ou mg/L). Durante o estágio, utilizei este equipamento para
efetuar as determinações de:
a) Fosfato – em solução contendo ácido sulfúrico, os íons ortofosfato (H2PO4-) reagem
com os íons molibdato formando ácido fosfomolíbdico. O ácido ascórbico o reduz para
azul de fosfomolibdeno (PMB), cuja intensidade da coloração é proporcional à
concentração de fosfato na amostra.
b) Sílica – A sílica solúvel (SiO2) reage com o molibdato em meio ácido, formando o
complexo silicomolibdato de coloração amarela, cuja intensidade é proporcional à
concentração de Sílica na amostra.
c) Alumínio – em solução tamponada com ácido acético, os íons aluminato (AℓO2-)
reagem com solução de Cromazurol S, formando um composto de coloração azul-
violeta, cuja intensidade é proporcional à concentração de alumínio na amostra.
d) Hidrazina – em solução ácida, a hidrazina reage com o 4-dimetilamino benzaldeído,
formando um composto amarelo cuja intensidade da coloração é proporcional à
quantidade de N2H4 na amostra.
e) Cloro e dióxido de cloro livre residual – o DPD (dietil-ρ-fenilenediamina) reage
instantaneamente com o cloro ativo na amostra, formando um composto de coloração
rosa, com intensidade proporcional à sua concentração.
Determinação de Dureza Total – a dureza é devida à presença de cátions metálicos
bivalentes, como cálcio (Ca 2+) e magnésio (Mg2+), os quais reagem com ânions
presentes no meio formando sais insolúveis. Sua análise é parâmetro de qualidade do
tratamento realizado com fosfato e, portanto, deve ser zero. O método utilizado é a
complexiometria, que se baseia na titulação da amostra com EDTA (Ácido Etileno
Diamino Tetra Acético) – que normalmente se apresenta na forma de sal com sódio,
podendo este ser mono, di ou trissódico – previamente tamponada em pH próximo de
10,0 e em presença do indicador Negro de Eriocromo-T (NET). O EDTA complexa o
cátion do metal causador de dureza, formando um quelato (composto estável em que o
íon é fixado dentro da molécula quelante), em pH específico. O ponto de viragem é
definido pelo indicador, o qual desenvolve coloração rósea-violeta em presença do
metal livre na amostra e, quando complexado, vira para azul. No laboratório da ETA
utiliza-se o método qualitativo, em que não há titulação com EDTA, pois o objetivo é
determinar se há ou não dureza na água, e não sua quantidade. Caso a coloração seja
azul, a dureza é zero; caso seja rósea-violeta, existe dureza e deve ser realizada
análise quantitativa.
Demanda de dióxido de cloro da água bruta – a condição físico-química da fonte
da matéria-prima varia de acordo com o clima, com o meio ambiente, entre outros
fatores. Para otimizar a utilização dos produtos químicos no tratamento da mesma, é
necessário controlar diariamente a qualidade da matéria-prima que entra no mesmo. Na
ETA utiliza-se o método espectrofotométrico de determinação de CℓO2, para quantificar
a concentração efetiva do mesmo na solução produzida no gerador (solução-mãe) e
seu residual na água bruta, a partir de 2 ppm iniciais adicionados à mesma. Com base
nos resultados, efetua-se um cálculo para determinar a quantidade de CℓO2 que a
amostra de água bruta consumiu no tempo determinado para a análise:
D CℓO2 = V amostra . C CℓO2 / C solução mãe
Titulação de ORP – a determinação da dosagem ótima (set point) de bissulfito de
sódio (NaHSO3), na saída da microfiltração, é pré-definida pela medição em bancada do
ORP em amostra com residual de dióxido de cloro (CℓO2), ou seja, coletada no ponto
em que a matéria orgânica presente já consumiu parte do oxidante. O ensaio consiste
em utilizar solução de NaHSO3 a 0,34%, em dosagens crescentes com intervalos de
0,05 mL, para titulação de uma amostra de 100 mL, com tempo de digestão de 1 minuto
e o mínimo de contato com o ar, a fim de evitar perda do CℓO2. Os valores citados são
estabelecidos a fim de projetar em bancada o mais próximo possível do que ocorre, na
prática, no sistema de dosagem de NaHSO3. O ORP de cada amostra é medido logo
após o tempo de digestão, e os valores correspondentes de concentração de NaHSO3 e
temperatura são registrados em uma tabela, pela qual é editado um gráfico, que
estabelece uma curva de ORP onde se pode definir o set point do produto. Este ponto é
caracterizado por uma queda visível do ORP na curva, cujo valor informa que, neste
ponto, o sistema está em equilíbrio, ou seja, não há ação oxidante (CℓO2) nem redutora
(NaHSO3) no meio.
Jar Test – o Teste de Jarros visa projetar em bancada o processo de coagulação e
decantação da água bruta na ETA, para definir as dosagens ótimas dos produtos
químicos utilizados no mesmo. O aparelho possui uma pá metálica de agitação para
cada jarro, acopladas no mesmo em um sistema de rotação em conjunto, cujas
velocidades e tempos de agitação e de decantação são programados de acordo com o
que ocorre na prática. Tomando como média a dosagem atual, são definidas outras
cinco dosagens de soluções de sulfato de alumínio, soda cáustica e polieletrólito, nesta
ordem. Cada jarro, com 2L de água bruta, recebe o volume predefinido da solução do
respectivo produto químico. A amostra deve ser descartada a cada produto testado, e
os jarros do teste seguinte devem conter, além do volume gradual do produto a ser
testado, a dosagem ótima do produto do teste anterior. Após a dosagem de cada
produto, pH, turbidez e alumínio residual são analisados. A dosagem ótima é a da
amostra que obtiver os melhores resultados, de acordo com os parâmetros
estabelecidos para a água clarificada.
Contagem Total de Bactérias – utilizada para verificar a eficiência da desinfecção
(cloro, dióxido ou biocida) realizada nas águas dos sistemas que recebem este
tratamento. Utiliza-se uma placa do tipo Petrifilm™ – sistema pronto de meio de cultura
que contém os nutrientes do ágar padrão de contagem (agente gelificante solúvel em
água fria) e um indicador tetrazóico para enumeração das colônias –, um diluente estéril
para a amostra (na ETA, utiliza-se água peptonada 0,1%), seringas de 1mL para
transferência de amostra, uma estufa a temperatura adequada para incubação (35°C ±
1°C por 48h ± 3h) e um contador de bactérias (equipamento com lupa, iluminação e
placa de vidro sensível ao toque de uma sonda que realiza e registra no mesmo as
colônias contadas). As concentrações diluídas são estabelecidas de acordo com o
histórico das contagens, e o teste pode ser realizado também com a amostra sem
diluição.
3.2 Preparo de soluções
Nos ensaios realizados e na calibração e limpeza dos equipamentos, eletrodos
e vidrarias, utilizei diversas soluções laboratoriais. Na espectrofotometria, todos os
reagentes e soluções de cada ensaio encontravam-se prontos em kit’s do fabricante do
espectrofotômetro, assim como as soluções tampão para calibração dos equipamentos,
exceto o analisador de amônia. As demais soluções eu preparava no laboratório do DP,
pois os reagentes P.A. (Parâmetro Analítico) utilizados possuem sistemas de
rastreamento e de armazenamento específicos, além de toda a infraestrutura de
materiais, vidrarias e pesagem necessária para tal, oferecida pelo setor. Segue abaixo
relação das principais soluções preparadas e sua utilização:
Padrão de amônia 0,5 e 5,0 ppm de NH3 – utilizada para calibração do eletrodo do
analisador potenciométrico de amônia. Contém cloreto de amônio (NH4Cℓ) e ácido
clorídrico (HCℓ) dissolvidos em água desmineralizada.
Ajustadora de Força Iônica (ISA) – tampona o pH da amostra para determinação
potenciométrica de amônia, de modo a manter a leitura estável.
Cloreto de potássio 3 M (KCℓ 3 mol/L) – mantém a seletividade da membrana do
eletrodo de pH, aumentando seu tempo de vida útil. Dissolve-se o sal em água
desmineralizada.
Tampão para Determinação de Dureza – ajusta o pH da amostra para avaliar
corretamente a existência ou não de íon causador de dureza na água. Dissolve-se
EDTA dissódico, sulfato de magnésio (MgSO4), cloreto e hidróxido de amônio (NH4Cℓ e
NH4OH) em água desmineralizada, com posterior ajuste de dureza com EDTA, cujo
teste é realizado em água desmineralizada.
Negro de Eriocromo-T (NET)– após tamponar amostra para determinação de
dureza, adiciona-se este indicador. É preparado com NET e cloridrato de hidroxilamina
dissolvidos em álcool etílico.
Ácido clorídrico (HCℓ) 1:1 – utilizado para limpeza ácida de vidrarias e eletrodos de
pH. Dilui-se uma parte do ácido em uma parte igual de água desmineralizada.
Hidróxido de sódio (NaOH) a 25% – após a limpeza ácida, efetua-se limpeza
básica. Normalmente, coleta-se solução de soda cáustica na Calha Parshall para tal
finalidade.
Tiouréia a 7% – solução para limpeza de eletrodos de ORP e de comdutividade.
Dissolve-se tiouréia em solução ácida (água desmineralizada e ácido clorídrico).
3.3 Calibração e manutenção de equipamentos
Para se certificar de que os analisadores de bancada, no laboratório, e em
linha, na área industrial, estão determinando corretamente os valores requeridos, é
necessário estabelecer um referencial ou padrão, de modo que as medições sejam
compatíveis com a realidade do sistema. Além disso, periodicamente deve-se avaliar se
o equipamento está de acordo com o padrão, realizar manutenção de seus
componentes e ajustá-lo em caso de desvio. O padrão utilizado e a periodicidade de
aferição dependem do princípio de funcionamento do equipamento, da rotina de
análises do setor e da exigência ou não de resultados críticos.
No laboratório da ETA, a calibração dos equipamentos de bancada é realizada
semanalmente, com padrões primários. Alguns equipamentos recebem apenas
verificação da mesma com padrões secundários, por possuírem calibração do
fabricante e/ou não serem considerados críticos. Abaixo a relação de equipamentos e
padrões de calibração que utilizei para cada:
pHmetro – calibrado com soluções tampão de pH 4, 7 e 10. De acordo com a
sensibilidade do eletrodo, indicada no aparelho após cada calibração, é realizada
limpeza ácida e básica. Em inatividade, o eletrodo deve ficar submerso em KCℓ 3M.
Condutivímetro – utiliza-se o padrão para condutividade (1412 µS/cm a 25°C),
normalmente solução de KCℓ 3M. Da mesma forma que no eletrodo de pH, é realizada
limpeza, só que com tiouréia a 7%. No modo Standby, submergir o eletrodo em água
desmineralizada.
Analisador de amônia – calibra-se com padrões de amônia 0,5 e 5,0 ppm em
presença de solução ISA. Quando indicado após calibração, deve-se efetuar limpeza do
eletrodo interno com água desmineralizada e troca da solução interna e, se necessário,
troca da membrana. Deixá-lo, quando em repouso, em solução própria do fabricante do
equipamento, normalmente à base de fosfatos.
Turbidímetro – calibrado com padrões de formazina (primários) de acordo com a
verficação da mesma, realizada semanalmente com padrões Gelex® (secundários). Na
última, a leitura resulta em uma média para cada faixa do padrão (1 a 10, 1 a 100 e 1 a
1000 NTU). Quando os valores da última verificação ficam fora da sua faixa, deve-se
realizar calibração com os padrões primários (<0,1; 20; 100 e 800 NTU) e uma nova
verificação, a qual será base para as próximas. A cubeta de leitura das amostras deve
ser isenta de ranhuras e sujeiras, para não interferir no valor das mesmas. Para tal,
semanalmente lubrifica-se externamente a cubeta com óleo de silicone e realiza-se
limpeza ácida e básica em seu interior.
Espectrofotômetro – realiza-se verificação da calibração do fabricante com um kit
contendo soluções para avaliação dos comprimentos de onda mais utilizados no
equipamento.
Milli-Q – equipamento utilizado para desmineralização de água para uso em
laboratório. Possui um módulo de microfiltração e um de osmose reversa, um
reservatório de 10 L para água desmineralizada e um filtro antimicrobiano na saída de
água. Não é realizada calibração, apenas limpeza com pastilhas de cloro,
quinzenalmente, e com sachês de limpeza ácida e básica, bimestralmente. Quando
indicado pelo aparelho, realiza-se Flush automático, um processo de retrolavagem dos
seus elementos filtrantes que utiliza a própria água do sistema.
Analisador portátil – possui um eletrodo combinado, o qual lê pH e ORP, e um de
condutividade. A calibração é realizada da mesma forma que nos analisadores de
bancada. Quando se utiliza o combinado para leitura de ORP, após a calibração com as
soluções tampão para pH, verifica-se a mesma com o padrão para ORP, de acordo
com tabela no frasco que relaciona ORP e temperatura.
3.4 Controle de suprimentos
A responsabilidade perante toda a infraestrutura do laboratório é do(a)
estagiário(a) do setor. Quando iniciei o estágio, havia seis meses que o setor estava
sem estagiário; logo, estava muito desorganizado, pois os colegas que utilizam o
laboratório não tinham tempo para tal, em virtude do ritmo acelerado de suas rotinas e
das interveniências dos processos. De acordo com as necessidades do laboratório,
com as sugestões dos operadores, da minha supervisora e dos outros colegas do setor,
reorganizei completamente o sistema de estoque e suprimentos.
Minha primeira atitude foi listar os itens existentes no laboratório, os que
estavam em falta e como organizá-los nos armários e bancadas de forma prática e
segura. Após, criei uma planilha com todos os materiais, reagentes, equipamentos e
seus acessórios, onde constava a quantidade necessária para uso mensal e o que
estava em estoque. Com base nesta, ao início de cada mês elaborava uma lista de
compras, de acordo com o que eu constatava em falta, a qual enviava ao Operador de
Manutenção via e-mail, que por sua vez solicitava atendimento ao Suprimento.
Os itens da lista que constavam no Centro 8000 (Sistema de controle de
suprimentos da REFAP) eram solicitados pelo seu NM (Número de Material). Quando
não havia em estoque, era realizada compra externa. Por ser uma empresa pública, o
sistema de compra externa é realizado através de licitação, procedimento
administrativo para aquisição de bens ou serviços, onde se solicita, no mínimo, três
cotações (orçamento), e a escolhida, normalmente, é a de menor valor.
No decorrer do estágio, elaborei uma lista com os contatos dos fornecedores e
representantes comerciais dos itens do laboratório, para facilitar a compra externa e
agilizar a assistência técnica, e realizava as cotações quando necessário. Desta forma,
consegui trazer praticidade para o setor, para os colegas e para minhas atividades de
estágio.
3.5 Atividades na área industrial
Quando iniciei o período de estágio, uma turma nova de Técnicos de Operação
Júnior estava em treinamento teórico e prático, do qual participei sempre que possível
para conhecer o setor e seus sistemas. Foi muito positivo, pois as atividades dos
operadores são diretamente ligadas às minhas, e dessa forma consegui compreender a
origem e os fundamentos técnicos das mesmas de tal forma que, quando surgia alguma
situação adversa em algum dos sistemas, eu sabia relacionar sua causa com a
consequência e entendia o porquê da ação tomada pelos operadores.
Durante o estágio, acompanhei também os processos de CIP e de troca de
membranas e módulos nos sistemas de Osmose Reversa e Microfiltração, de troca dos
filtros de areia da ETA e a parada de manutenção da caldeira de alta pressão D-801 A.
Além disso, acompanhei e participei diretamente no tratamento químico realizado em
praticamente todos os sistemas do setor, onde aprendi a ajustar vazão e stroke
(sistema de dosagem por comprimento de pulsação) de bombas dosadoras de produtos
químicos e a interpretar os dados emitidos pelos analisadores em linha.
Como o setor é ligado diretamente às unidades de processo, visitei-as inúmeras
vezes, acompanhando os consultores técnicos, prestadores de serviços a Utilidades,
em suas atividades e manobras em área.
3.6 Atividades externas
Conforme meu domínio sobre as atividades do programa de estágio
aumentava, sobrava-me mais tempo para conhecer as atividades de outros setores.
Meu maior contato externo à Utilidades foi com o laboratório de Desenvolvimento de
Produtos (DP), pois necessitava da sua infraestrutura para preparar as soluções
utilizadas na ETA e realizar calibrações em alguns equipamentos. Além disso, boa
parte das análises das matérias-primas, produtos e resíduos, dos sistemas inerentes ao
setor de estágio, eram realizadas na bancada de águas e ambiental do DP.
Visando aproveitar ao máximo este contato, sempre que possível acompanhei
as atividades nas outras bancadas do setor: cromatografia, CQL (controle de qualidade
de líquidos), instrumental e turnos.
Acompanhei também as atividades dos colegas da Inspeção (Diretoria Técnica)
e do ETDI, tanto dentro quanto fora da Utilidades.
4 RELATO VIVENCIAL
A primeira impressão que tive quando iniciei minha função no setor foi de que
eu ficaria totalmente desorientada durante o estágio, pois minha supervisora de estágio
ficava na Diretoria, área administrativa, e eu, na área industrial! Além disso, apesar do
embasamento que recebi acompanhando o treinamento dos novos operadores, do
auxílio e da paciência dos colegas e da Gisleide (operadora que orientou o
treinamento), o programa de estágio estava desatualizado, pois muitas atividades
constantes no mesmo não eram mais realizadas ou foram repassadas para outra
gerência ou setor.
Entretanto, reorganizei o programa e montei o meu próprio, de acordo com as
necessidades e sugestões dos colegas do setor e de minha supervisora. Com isto,
consegui atribuir funções que me possibilitaram maior contato com os sistemas
inerentes ao setor e interação com outros setores. Isso me possibilitou ampliar minha
visão em relação à empresa, pois o setor em que atuei diretamente é apenas um “elo”
de todo o ciclo de produção da Refinaria.
Dessa forma, aumentaram minhas responsabilidades, mas também minha
participação em escolhas, mudanças e melhorias no setor, as quais me deixaram muito
orgulhosa. Isso facilitou também minha integração com o novo supervisor de estágio,
Irasu Schmitz, que substituiu Sandra Maria Balbinot no setor e na supervisão de minhas
atividades.
O relacionamento com os colegas do setor, e de outros com os quais tive
contato, sempre foi ótimo, pois acredito que humildade, compreensão, flexibilidade e
sinceridade são valores de base para qualquer relação, seja pessoal ou profissional.
Além disso, fui muito bem recebida por todos na empresa, e sempre que tive uma
dúvida, pedi ou fiz uma sugestão ou solicitei o auxílio de algum deles, tive resposta
positiva.
O setor, em si, assim como boa parte da empresa, é insalubre e possui certos
perigos. No entanto, o uso obrigatório de EPI’s, como botas de couro, óculos, capacete,
protetor auricular, uniforme adequado, máscara de proteção (quando necessário) e
luvas nitrílicas (em laboratório) ou de vaqueta (na área industrial), e a política de
segurança adotada pela REFAP tornam as atividades muito seguras. Afinal, acidentes
não acontecem, são causados e não só podem como devem ser evitados!
Em um todo, defino a Utilidades como um dos melhores setores para se
trabalhar na REFAP. Além da oportunidade de conhecer e aprender sobre o
funcionamento de uma refinaria de petróleo e sobre os sistemas de utilidades
necessárias à mesma, me senti como em uma imensa família, e não só “a estagiária da
ETA”, como era comumente chamada!
5 CONCLUSÃO
O período de estágio na REFAP superou minhas expectativas! Sinto-me
lisonjeada pela confiança e pela oportunidade de ter feito parte desta família; mesmo
que por um curto espaço de tempo. Poder conhecer e acompanhar pessoal e
diariamente os processos de uma refinaria de petróleo, participar ativamente no setor
que gera e distribui utilidades à mesma e ter contato com outros setores e empresas
vinculadas à REFAP foi, sem dúvida, a melhor experiência profissional que tive até
então!
O contato direto e constante com a área industrial e com as unidades de
processo foram fatores decisivos para a orientação que pretendo dar à minha carreira
como Técnica em Química e, futuramente, como Engenheira Química. A escolha do
curso de graduação que faço atualmente foi influenciada pelas experiências que obtive
durante o período de estágio.
E o mais interessante é que os conhecimentos e resultados que obtive durante
o mesmo serão muito valiosos para meu currículo, pois praticamente todos os
segmentos industriais necessitam de um setor de utilidades. Além disso, o dinamismo
entre área industrial e laboratório era constante, o que, em minha concepção, me torna
uma profissional muito versátil para o mercado de trabalho!
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SINPEP - Sistema de Padrões da Petrobras. Não disponível. Acesso em: 3 nov. 2011.
REVISTA MEIO FILTRANTE. Água de resfriamento, por quê mantê-la limpa? Ed. nº
6, Set., 2003. Disponível em: <http://www.meio filtrante.com.br/>. Acesso em: 21 nov.
2011.
MARTINELLI JR., Luiz Carlos. Geradores de Vapor. Prof. UNIJUÍ – Campus Panambi.
Disponível em: <http://www.saudeetrabalho.com.br/download/gera-vapor.pdf/>. Acesso
em: 03 nov. 2011.
GAUTO, Marcelo Antunes; ROSA, Gilber Ricardo. Processos e Operaçőes Unitárias
da Indústria Química. 1ª ed. Rio de Janeiro: 2011. Cap. 1, 3-61.
ANEXO A – Curva de Titulação de ORP e Tabela relacionada
Titulação 24.05.11 - 13h
265
270
275
280
285
290
295
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 2 3 4 5
Dosagem de NaHSO3 na amostra (ppm)
ORP
(mV)
Legenda
ORP – Potencial RedoxNaHSO3 – bissulfito de sódiomV – miliVolt
24/05/11 - 13hs
Saída do TQ 127
Padrão (mV / °C): 225 / 22,6
ORP (mV)
Volume NaHSO3
(mL)
Temp. (ºC)
281 0 21,8
280 0,05 21,9
281 0,1 22
283 0,15 22,1
286 0,2 22,2
285 0,25 22,2
286 0,3 22,2
286 0,35 22,3
286 0,4 22,3
287 0,45 22,3
287 0,5 22,4
287 0,55 22,4
288 0,6 22,4
289 0,65 22,5
292 0,7 22,5
291 0,75 22,5
291 0,8 22,6
290 0,85 22,6
289 0,9 22,6
289 0,95 22,6
288 1 22,4
290 1,5 22,3
289 2 22,2
ppm – partes por milhãoEm vermelho - setpoint
288 2,5 22,2
286 3 22,2
284 3,5 22,2
282 4 22,2
279 4,5 22,2
277 5 22,1
274 5,5 22,1
APÊNDICE A – Experiência em Estágio Extracurricular
No período de abril de 2009 a maio de 2010, realizei Estágio Extracurricular na
Eletrobras CGTEE – Usina Termelétrica São Jerônimo. A empresa utiliza carvão
mineral como combustível primário para geração de energia elétrica. A maior parte de
minhas atividades foram no Laboratório Químico, do setor de Operação.
Em virtude das duas empresas atuarem no setor de energia, e pela semelhança
entre parte dos processos industriais, das operações unitárias e do controle de
qualidade, realizados no setor de Operação (Eletrobras) e no de Utilidades (REFAP),
esta experiência auxiliou muito na execução de minhas atividades de estágio.
Durante o estágio na Eletrobras, realizei as seguintes atividades:
Coleta de amostras e análises físico-químicas para controle de qualidade do carvão
mineral, de seus subprodutos e de águas bruta, clarificada, filtrada, de caldeiras e de
retorno de condensado.
Calibração e manutenção de equipamentos de laboratório.
Preparo de soluções analíticas e para limpeza de vidrarias e manutenção de
eletrodos.
Registro e atualização dos dados referentes ao controle de qualidade.
Acompanhamento e participação na operação, manutenção e limpeza química de
equipamentos e no tratamento químico realizado nas etapas do processo.