|
1)
Posto de Serviços:
Um
Posto de Serviço para abastecimento de GNV é uma
instalação que apresenta algumas peculiaridades
que o diferem dos Postos de Serviço que comercializam combustíveis
líquidos. Estas peculiaridades tornam estas instalações
aparentemente mais complexas, como pode ser visto no esquema apresentado
na Figura 1.
Figura
1: Esquema básico de um Posto de Serviço de GNV.
Esta
figura apresenta apenas o grupo de equipamentos diretamente relacionado
com o abastecimento de GNV. No caso de um Posto de Serviço
dedicado ao abastecimento de GNV, estas serão as únicas
instalações disponíveis, porém se
já houver o serviço de abastecimento de combustíveis
líquidos estas instalações serão adicionadas
às já existentes.
O gás natural é fornecido pela empresa
concessionária de gás canalizado que atende à
região onde o Posto de Serviço será instalado.
No caso do Rio de Janeiro, esta empresa é a CEG. O produto
é fornecido através de um gasoduto, como indicado
na Figura 1. A linha de gás amarela representa uma linha
de baixa pressão. O gás fornecido é medido
na estação de medição antes de alimentar
os compressores.
Depois de medido, o gás é comprimido
nos compressores e atinge pressões da ordem de 220 atmosferas,
estando pronto para ser disponibilizado nos Pontos de Abastecimento
ou encaminhado para uma estocagem fixa, vulgarmente conhecida
como "pulmão", que é composta de um conjunto
de cilindros conectados entre si por tubulações
e dimensionados para suportar as elevadas pressões do gás.
A Figura 1 apresenta a linha da gás de alta pressão
em vermelho.
Cada ponto de abastecimento, também denominado
de "dispenser", funciona como se fosse uma bomba de
combustível, semelhante a uma bomba de gasolina ou álcool
hidratado. O ponto de abastecimento possui equipamento capaz de
disponibilizar o produto em um sistema de abastecimento compatível
com a válvula de abastecimento do veículo, além
de totalizar o volume de GNV abastecido.
O projeto e construção de um posto
de serviço para abastecimento de veículos movidos
a GNV é, do ponto de vista técnico, um processo
que deve ser baseado na norma NBR 12.236 - Critérios de
Projeto, Montagem e Operação de Postos de Gás
Combustível Comprimido da ABNT - Associação
Brasileira de Normas Técnicas, datada de fevereiro de 1994.
Devido aos elevados valores envolvidos na aquisição
de equipamentos e execução das obras e tendo em
vista uma operação fácil e segura, tanto
em postos novos, como principalmente na adaptação
dos já existentes, deve-se proceder a um detalhado estudo
de cada subdivisão do projeto para a otimização
dos custos e operações envolvidos.
Sumariamente, pode-se dividir o projeto de um posto
de serviço de GNV em:
Cada
um destes itens será detalhado a seguir:
Arranjo físico dos componentes:
Deve-se inicialmente definir a acomodação
dos elementos que compõe o sistema de abastecimento de
gás natural, ou seja, a linha de chegada do gás
natural e a estação de medição (Figura
1). A construção de um posto inteiramente novo,
dedicado ou não ao uso de GNV, facilita o desenvolvimento
do projeto, enquanto que em postos que já operam com combustíveis
líquidos, deve-se adaptar as edificações
existentes e bombas de abastecimento de combustíveis líquido
de modo a distribuir as instalações dos equipamentos
de gás natural. Isto deve ser feito procurando-se executar
o mínimo de intervenções possíveis
na estrutura existente.
O espaço destinado aos compressores deve
ser isolado das demais dependências do posto de serviço.
Para isso, a utilização de cerca com grade para
proteção das unidades de compressão deve
ser incentivada, pois além da economia na elaboração
de paredes corta fogo, possibilita uma melhor ventilação
para a refrigeração do compressor.
Do
ponto de vista normativo deve-se respeitar as distâncias
mínimas que constam da Tabela 1, Capítulo 4 da NBR
12.236, reproduzida de forma resumida a seguir:
|
Locais
e/ou Equipamentos |
Volume
total da estocagem em litros |
|
Até
1.500 |
4.500
a 10.000 |
Mais
de 10.000 |
|
Compressor
/ estocagem |
Sem
Parede |
Com
4TRF |
Sem
Parede |
Com
4TRF |
Sem
Parede |
Com
4TRF |
|
Local
público / Aberturas ou Janelas / Limite de Propriedade |
3,00 |
1,00 |
4,00 |
1,00 |
10,00 |
1,60 |
|
Unidade
de Abastecimento de Líquido ou GNV |
5,00 |
--- |
5,00 |
--- |
5,00 |
--- |
|
Unidade
de Abastecimento de GNV |
|
|
Unidade
de Abastecimento de Líquido / Limite de Propriedade
/ Local Público / Outra Unidade de Abastecimento
de GNV |
3,00 |
|
Aberturas
ou Janelas |
2,00 |
Sempre
que possível, o compressor deverá ser alocado na
menor distância possível dos pontos de abastecimento,
evitando assim que a perda de carga diminua a pressão final
de abastecimento, principalmente nos equipamentos onde ocorra
a redução de pressão de 250 kgf/cm2 para
220 kgf/cm2 , logo após a estocagem fixa de gás,
e não nos "dispensers".
Como arranjo geral, deve ser evitado que o fluxo
de veículos para os pontos de abastecimento de gás
interfira nos pontos de abastecimento de combustíveis líquidos,
assim como deve-se restringir ao máximo a passagem do público
nas áreas classificadas eletricamente, principalmente o
acesso onde está instalada a unidade de compressão.
Projeto de interligação com a
concessionária de gás natural:
Embora o operador do posto de serviço tenha
pouca influência na operação das concessionárias
de gás natural, em termos do valor da pressão do
gás oferecida e características da estação
de medição, alguns detalhes devem ser contemplados.
· A estação de medição
deve estar disposta o mais perto possível do compressor,
evitando-se tubulações enterradas;
· Verifica-se que a disponibilidade da maior
pressão possível e a não colocação
de reguladores de pressão por parte da concessionária
beneficia a operação do compressor;
· Para controle do excesso de pressão,
é recomendada a colocação de regulador de
pressão na tubulação pertencente ao posto
de serviço, para evitar os "picos" de pressão
da rede que podem provocar a parada da máquina por excesso
de pressão de sucção ou mesmo por dano mecânico
ou desarme pelo relê térmico do motor elétrico
do compressor;
· É fundamental que a qualidade do
gás seja atendida pela concessionária. Como base,
temos a Portaria no 41, de 15 de abril de 1.998, da ANP - Agência
Nacional do Petróleo.
Projeto de interligação com a
concessionária de energia elétrica:
Os padrões de projeto para a interligação
de energia elétrica já são bem definidos,
porém sua otimização fica por conta da decisão
de qual o nível de tensão que o motor elétrico
do compressor irá trabalhar, usualmente em 380 V ou 440
V.
Em termos de consumo de potência não
se verifica nenhuma diferença sensível, mas quanto
ao custo de cabos utilizados o de 440 V é mais barato pela
possibilidade de se trabalhar com bitolas menores. Nos dois casos
é recomendável a colocação da subestação
o mais próximo do compressor. O uso de tensões de
220 V diretamente da rede, nos casos que são permitidos
pela concessionária, não é aconselhável.
Projeto de obras civis:
Deverá ser o mais simples possível,
não existindo nenhuma recomendação especial
de projeto. Embora não seja uma particularidade nos projetos
de gás natural, o uso de paredes corta fogo de 4 TRF (TRF
- Tempo de Resistência ao Fogo) deve estar de acordo com
as distâncias citadas na Tabela 1.
Projeto da rede de tubulação de
GNV:
Este componente deve estar compatível com
as condições operacionais da concessionária
de distribuição de gás natural local e com
o tipo de equipamento de compressão que foi escolhido.
Como recomendações gerais, é fundamental
que sejam instaladas válvulas de corte rápido na
entrada do gás, logo após a estação
de medição da concessionária, e após
a estocagem fixa ou descarga do compressor. Recomenda-se que esta
válvulas sejam comandadas remotamente por botoeiras de
emergência instaladas na área de abastecimento e
na área dos compressores.
Devido à variedade de oferta de unidades
de compressão, deve-se ter cuidado com o orçamento
da rede de tubulação a ser empregada. Por exemplo,
existem unidades de compressão que possuem no mesmo sistema
o compressor e a estocagem de gás, denominadas de "skid".
Já as instalações de compressores isoladas
da estocagem fixa, como apresentado na Figura 1, acarretam a necessidade
de montagem dessas tubulações entre os dois componentes.
É muito importante prever um sistema de
filtragem de particulados do gás da concessionária
que garanta a integridade do compressor.
Projeto elétrico:
É de enorme importância e se mal projetado
levará a uma série de paradas que podem comprometer
a operação do posto de serviço. Não
existe nenhuma diferença se comparado a qualquer outro
projeto elétrico, desde que obedecidas as áreas
classificadas eletricamente, de acordo com a NBR 12.236.
Deve ser verificada no projeto a folga de carga
nos transformadores do posto de serviço comparando-se a
relação entre o solicitado pelo motor do compressor
e o do restante da carga elétrica necessária. O
uso de partida eletronicamente compensada, ao invés de
chave estrela - triângulo nos motores do compressor, minimiza
a interferência no resto do posto quando da partida dos
compressores.
Especificação do equipamento de compressão:
Existe uma grande variedade de equipamentos de
compressão no mercado. A maioria deles é estrangeiro,
o que deve ser levado em conta com uma análise detalhada,
uma vez que é comum que obedeçam as normas dos países
de origem. Atualmente não existe ainda um padrão
internacional para esses equipamentos, tampouco uma exigência
de certificação para uso no Brasil. A NBR 12.236,
no Capítulo 5.4, lista algumas exigências mínimas
para atendimento em termos de segurança e operação.
Referências:
Gouvêa, C. P. de, Postos de Abastecimento
de Veículos para Gás Natural - Recomendações
de Projeto, IBP - Instituto Brasileiro de Petróleo, 7o
Seminário Internacional em Gás Natural, Rio de Janeiro,
Brasil, 1999.
ABNT, NBR 12.236 - Critérios de Projeto,
Montagem e Operação de Postos de Gás Combustível
Comprimido, Brasil, 1994
ANP, Portaria no 41, Rio de Janeiro, Brasil, de
15 de abril de 1.998.
2) Equipamentos de abastecimento
EQUIPAMENTOS PARA O ABASTECIMENTO DE GNV.
Caracterizando
o equipamento de abastecimento de GNV
O
GNV, armazenado a alta pressão, deve ser abastecido nos
veículos por meio de um dispositivo capaz de executar esta
tarefa com rapidez e segurança. Estes dispositivos de abastecimento
de GNV são normalmente conhecidos como "dispensers"
para abastecimento de GNV.
Semelhantes
a uma bomba para combustíveis líquidos, os "dispensers"
são, na verdade, apenas dispositivos capazes de disponibilizar
o GNV e medir o volume ou a massa abastecida.
Como
pode ser visto na Figura 1, o "dispenser" é composto
por um corpo, onde se encontram as unidades mecânicas e
de medição do GNV abastecido e mangueiras flexíveis
de alta resistência (na cor vermelha) que levam o GNV até
a válvula de abastecimento no veículo.
Figura
1: Um "dispenser" típico Aspro Modelo AS 120
SI - cortesia Aspro
Normalmente
os "dispensers" são equipados com duas mangueiras
de abastecimento, o que permite que se abasteça dois veículos
por equipamento. Um Posto de Serviço característico
possui um compressor e dois "dispensers", o que representa
a possibilidade de abastecer quatro veículos de cada vez.
Tipos
de equipamentos de abastecimento de GNV
Existem
alguns tipos de "dispensers" para abastecimento de GNV,
comparando os tipos de medidores, tipo de abastecimento e as interfaces
existentes para monitoramento do abastecimento. Segundo Sobrinho
(1999), uma possível classificação pode ser
a seguinte:
a)
Segundo a linha de abastecimento:
b)
Segundo o conjunto de mangueiras:
-
Mangueira
Simples;
- Mangueira
Dupla.
c)
Segundo a constituição operacional:
-
Eletrônicos;
- Eletropneumáticos.
d)
Segundo o tipo de medidor:
-
Medidor
de Turbina;
- Medidor
por efeito de Coriollis.
Aplicação
dos equipamentos de abastecimento de GNV
Observa-se
na prática alguns critérios para aplicação
dos diversos tipos de "dispensers", ainda segundo Sobrinho
(1999) a aplicação destes equipamentos pode ser
determinada como se segue:
-
Os
"dispensers" de sistema de linha simples e com mangueira
dupla, são os mais utilizados em função
de sua simplicidade de aplicação e custo de
manutenção.
Os
"dispensers" de sistema de linha múltipla são
utilizados quando o abastecimento é feito através
de cascata. Este abastecimento é pouco utilizado pois
além de acarretar um custo elevado no projeto e na instalação,
gera elevado custo na manutenção.
Os
"dispensers" eletrônicos, são os mais
usuais em função da sua simplicidade não
requerendo outras variáveis para seu funcionamento que
não seja alimentação elétrica.
Os
dispensers eletropneumáticos requerem uma manutenção
maior que os eletrônicos, pois além da alimentação
elétrica necessita de ar comprimido para sua operação
ou seja, duas variáveis a serem consideradas.
Assim
a configuração dos equipamentos de abastecimento
de GNV mais freqüentemente encontrada em Postos de Serviço
utiliza "dispensers" de sistema de linha simples com
mangueira dupla e constituição operacional eletrônica.
Alguns fabricantes de compressores, como por exemplo a Nuova Pignone,
fogem a regra e adotam "dispensers" eletropneumáticos.
Neste caso é comum lançar uma linha de ar comprimido
junto com a linha de que alimenta o "dispenser" de GNV.
Complementando
a caracterização dos "dispensers" mais
usuais, verifica-se o uso de medidores de massa abastecida. Estes
medidores aplicam o princípio de Coriollis para cálculo
da massa abastecida e portanto recebem o nome de medidor por efeito
de Coriollis. Os "dispensers" que utilizam este tipo
de medidor, dificilmente estão sujeitos a problemas de
medição pois, a variação da temperatura,
bem como as partículas em suspensão não provocam
alterações na medição.
O
uso de medidores volumétricos de turbina em "dispensers"
está sujeito a constantes problemas de medição
pois, além da variação constante de temperatura
de abastecimento, qualquer partícula em suspensão
poderá ocasionar danos à turbina e à camisa
provocando erros de medição. Os medidores de turbina
são mais comuns para medições a baixa pressão
e normalmente são usados antes do compressor.
O
aspecto de pureza do GNV é um dos que mais influencia os
equipamentos de medição do volume/massa abastecida.
É comum que estes equipamentos trabalhem com peças
em movimento, sujeitas a excesso de desgaste se houver um nível
intolerável de impurezas no GNV. Por outro lado, caso as
partículas de impureza que estejam em elevada concentração
prejudica-se a regulagem do valor da massa específica do
GNV e apresenta-se problemas de abastecimento.
Os
"dispensers" de sistema de linha múltipla que
são utilizados quando o abastecimento é feito através
de cascata tiveram aplicação no início do
programa de uso do GNV, a Figura 2 ilustra um dispositivo típico
para abastecimento de ônibus urbanos na Garagem da CTC -
Companhia de Transportes Coletivos no Rio de Janeiro.
Figura
2: Dispositivo de Abastecimento de Linha Múltipla Tipo
Cascata
Critérios
de segurança e monitoramento para os equipamentos de abastecimento
de GNV
Os
"dispensers" para abastecimento de GNV devem possuir
um conjunto mínimo de itens de segurança, normalmente
encontrados nos equipamentos de transporte e distribuição
de GNV. Estes equipamentos são pelo menos os seguintes
(Sobrinho, 1999):
-
Pressostato
de alta pressão - que libera o GNV caso haja excesso
de pressão, evitando explosões;
Válvula
excesso de fluxo - que interrompe o fluxo caso haja uma ruptura
nas mangueiras ou tubulações;
Válvula
quick break away - também conhecida como válvula
de corte rápido.
O
monitoramento do funcionamento e da quantidade abastecida é
uma necessidade cada vez maior nos "dispensers" utilizados
nos Postos de Serviço modernos, onde a vazão de
abastecimento é grande e a agilidade de abastecimento um
diferencial de qualidade nos serviços. Existem várias
interfaces para monitoramento do abastecimento, que também
são comuns nas bombas de abastecimento de combustíveis
líquidos, das quais se destaca alguns dispositivos:
Aproveitando
ainda a Figura 1 e com base nas informações destacadas
nos parágrafos anteriores, pode-se caracterizar adequadamente
o "dispenser" em questão. Abaixo estão
relacionadas estas características:
a)
Características de série do modelo:
b) Características opcionais do modelo:
Referências
Sobrinho,
C. A., 1999, Uso de "Dispensers" e Carreta Feixe para
Abastecimento de Veículos com Gás Natural, IBP Instituto
Brasileiro de Petróleo, Rio de Janeiro, RJ.
Gouvêa,
C. P. de, 1999, Postos de Abastecimento de Veículos para
Gás Natural - Recomendações de Projeto, IBP
Instituto Brasileiro de Petróleo, Rio de Janeiro, RJ.
www.asprognc.com,
abril, 2000, site oficial da Aspro GMC.
BR
Distribuidora S.A., Gás Natural - Divulgação
do Programa, Rio de Janeiro, RJ.
ABASTECIMENTO DE GNV COM SEMI-REBOQUE FEIXE
Caracterização
do semi-reboque feixe
Entende-se
por semi-reboque feixe como um veículo do tipo semi-reboque,
que pode ser acoplado a um caminhão trator. Este semi-reboque
é equipado com um conjunto de cilindros de armazenamento
de GNV. A Figura 1 apresenta um desenho esquemático de
um semi-reboque feixe.
Figura 1: Semi-reboque feixe e caminhão trator
Este
dispositivo pode ser utilizado para criar pontos de abastecimento
em regiões que não dispõe de rede de gás
natural e não existe a perspectiva de criar uma rede local,
embora por motivo de força maior haja a necessidade de
se estabelecer pontos de abastecimento. O uso de semi-reboque
feixe se presta, por exemplo, para suprir uma necessidade emergencial
de GNV em um ponto onde haverá uma ligação
futura do produto, para suprir picos de demanda sazonais ou para
utilização esporádica (por exemplo: realizar
o "gas out" em um veículo recém convertido).
Projeto
de semi-reboque feixe.
Segundo
Sobrinho (1999) uso da semi-reboque feixe para abastecimento de
veículo com GNV ainda carece de melhor detalhamento pois
além deste transporte não ser regulamentado pela
ANP- Agência Nacional de Petróleo não existe
normas que estabeleçam padrões mínimos de
engenharia que garantam segurança e confiabilidade de sua
aplicação para a população e ao usuário.
Como
o uso deste dispositivo é uma opção em determinados
casos, apresenta-se aí uma oportunidade para o desenvolvimento
de normas e procedimentos para o projeto e construção
de tais equipamentos. Há muito tempo foram desenvolvidos
e executados projetos de semi-reboques feixe, como destaque pode-se
citar os veículos da BR Distribuidora. Utilizados no início
do programa de uso de GNV, no final da década de 80 e início
da década de 90, estes equipamentos abasteciam a frota
experimental de ônibus movidos a GNV da CMTC - Companhia
Municipal de Transportes Coletivos em São Paulo. A Figura
2 ilustra este equipamento e a Figura 3 apresenta uma manobra
de abastecimento de ônibus, observa-se o conjunto caminhão
trator e semi-reboque feixe no canto direito.
Figura
2: Semi-Reboque (Carreta) Feixe da BR Distribuidora
Figura
3:Manobra de Abastecimento de Ônibus com Semi-Reboque Feixe
Estes
semi-reboques feixes em circulação, foram construídos
conforme projetos para transporte e operação de
gases em de alta pressão e normas de engenharia para transporte
de carga perigosas. Abaixo enumera-se os critérios de segurança
mínimos que devem ser observados na construção
de semi-reboque feixe bem como no abastecimento de GNV:
-
Obedecer
as normas dos transportes rodoviários para produtos
perigosos, dentre as quai destaca-se NBR 7500, NBR 8286; NBR
8285, NBR 9735, NBR 11457, NBR 12410, NBR 13095, NBR 12790,
NB 1247, NBR 12236;
- Obedecer
as normas de volume dos cilindros para gás natural, considerando
volume máximo por cilindro de 150 l hidráulicos,
conforme norma ISO 4705- "Refillable samless stell gas
cilynder";
- Utilizar
válvulas de segurança, excesso de fluxo independentes
por grupos de cilindros;
- Utilizar
suportes e tirantes de segurança, calculados para os
movimentos axiais e radiais dos cilindros componentes do semi-reboque;
- Utilizar
válvula de corte rápido em cada cilindro;
- Prover
o semi-reboque de painel de carga e descarga tipo cascata.
Abastecimento com semi-reboque feixe.
O
abastecimento de veículos a GNV por meio de semi-reboque
feixe deve obedecer as mesmas normas que regem o posto de gás
natural automotivo, norma ABNT NBR - 12.236- Critérios
de Projeto, Montagem e Operação de Postos de Gás
Combustível Comprimido (veja também o item Abastecendo
com GNV).
Não
existe padrão reconhecido pelo INMETRO ou IPEM - Instituto
de Pesos e Medidas- que regulamente o abastecimento por diferencial
de pressão, o que é hoje praticado pelas semi-reboques
existentes, portanto entende-se que é necessário
o uso de "dispensers" adequados para monitorar este
tipo de abastecimento.
Referências:
Sobrinho,
C. A., 1999, Uso de "Dispensers" e Carreta Feixe para
Abastecimento de Veículos com Gás Natural, IBP Instituto
Brasileiro de Petróleo, Rio de Janeiro, RJ.
ABNT,
1987, NBR 7500, Símbolos de Riscos e Manuseio para o Transporte
e Armazenagem de Materiais, Simbologia.
ABNT,
1983, NBR 8285, Preenchimento da Ficha de Emergência para
o Transporte de Cargas Perigosas, Procedimento.
ABNT,
1994, NBR 8286, Emprego daal Público / Outra Unidade de
Abastecimento de GNV
Para
visualizar a Relação de Postos de GNV de todo o
Brasil, clique
aqui
|
