Projeto executivo, em consonância com os regulamentos, e bons procedimentos de instalação de tubulações, são o primeiro passo para as boas práticas

A amônia, e também o CO₂, diante da crise climática têm crescido enquanto alternativas para os sistemas de refrigeração industrial. Inegavelmente, os cuidados neste tipo de instalação devem ser redobrados. No caso da amônia, vazamentos podem ser fatais. E, embora existindo alternativas para a redução da carga de fluido em circulação, é imperioso observar os regulamentos e normativas nas instalações.

“Os projetos devem seguir normativas na indústria de refrigeração, sendo as normas ANSI/IIAR as referências mais utilizadas no mercado das Américas. Esses regulamentos constituem-se no melhor guia para um projeto seguro e confiável. Os padrões estão presentes nos EUA desde a década de 1970 e são revisados e atualizados periódicamente. No Brasil, aplicamos as normas NBR, e o IIAR recentemente anunciou a retomada do capítulo brasileiro. Em alguns países, como na Costa Rica, as normas IIAR já estão em etapa de integração aos códigos construtivos locais e alguns com força de lei. Eles estabelecem os requisitos para o projeto, fabricação, instalação e uso de sistemas mecânicos de refrigeração de amônia e CO₂ em instalações industriais”, explica Carlos Nunes Silva, Gerente Regional de Refrigeração Industrial na Johnson Controls.

“Especificamente para os condensadores evaporativos, cada fabricante deve seguir como mínimo as normas internacionais de fabricação, sendo uma das principais referências o ASME B31.5, garantindo a qualidade e rastreabilidade dos materiais utilizados, bem como a qualidade dos processos de solda e testes de estanqueidade, devendo todos os certificados fazerem parte do data book do equipamento para que o cliente tenha as evidências da qualidade do que foi fornecido”, alerta Bruno Gomes Bonaldi, Gerente Comercial da Evapco.

Como em qualquer processo, o ponto de partida é o projeto de engenharia, ou a concepção do sistema. De posse deste, segundo Nunes Silva, a próxima etapa é um bom projeto executivo, que siga todos os regulamentos nacionais e internacionais. “Seguem-se os bons procedimentos de instalação de tubulação e procedimentos de soldagem, limpeza, vácuo e uso de refrigerante com grau de pureza adequado ao sistema de refrigeração. O ‘Manual de tubulação de refrigeração de amônia’ do IIAR é um guia bastante completo para uma boa instalação de sistema de refrigeração por amônia ou CO₂.”

Certamente as recomendações não param por aí. Para o bom desempenho da instalação, assim como para o prolongamento da sua vida útil, é necessário cercar-se de orientações para a correta operação e manutenção.

“A recomendação é um bom programa de integridade mecânica: Examinar frequentemente o sistema, um programa de manutenção preventiva e preditiva e, finalmente, ensaios não destrutivos (END) a cada 5 anos para determinar o nível de corrosão nos recipientes e tubulações. Além da correta operação do sistema, a ênfase deve estar na manutenção preventiva, em vez da manutenção corretiva. Além disso, as plantas que operam com amônia como refrigerante devem implementar um programa de Gerenciamento de Segurança de Processo (PSM), cujo benefício é a maior segurança no sistema mecânico com amônia, para proteger a vida e o patrimônio, tanto dos funcionários quanto dos vizinhos. Seguir um padrão não é garantia de que o sistema tenha zero problemas ou vazamentos, mas é um guia para um nível ótimo de pedido, que reduz falhas e busca evitar erros”, orienta o Gerente Regional da Johnson Controls.

O coração dos sistemas, pode-se dizer, são os resfriadores de líquidos. E, para eles, deve ser exigido um bom projeto, com componentes ou equipamentos cumprindo, pelo menos, as normas nacionais ou internacionais (ANSI/IIAR, ASME B31.5, ASHRAE 15, ASME VIII etc.). Sem esquecer dos dispositivos de segurança corretos: válvulas de alívio, controles de nível alto e baixo, controle de temperatura, controle de pressão, revisão das premissas e correto cálculo de carga térmica, além do balancemento adequado de resfriadores de ar/líquido, compressores, condensadores, válvulas e sistema de automação.

O desempenho dos evaporadores, por sua vez, subordina-se a inúmeras condicionantes. “É relativo porque depende de muitas variáveis: temperatura e umidade necessárias na câmara ou área refrigerada, taxa de recirculação do ar etc. No caso de processos de resfriamento ou congelamento rápidos, influem o tipo de degelo selecionado, nível de ruído exigido pelo cliente etc. O tipo de materiais de serpentina, gabinete e bandeja dependem dos processos de limpeza da área ou se existe algum processo alimentar que gera substâncias ou gases corrosivos, por exemplo. Algumas plantas de processos podem requerer unidades de ar higiênicas, com insuflamento de ar exterior e vários níveis de filtragem do ar para garantir as condições santiárias adequadas para a manipulação de ambientes com produtos sem embalagem. As melhores características para um bom desempenho devem estar de acordo com o projeto e os requisitos de uso do cliente”, enfatiza Nunes Silva.

Antonio Pacca, da Refrio, complementa: “Para o melhor desempenho do sistema os evaporadores devem ter um correto controle do fluxo de refrigerante. Existem vários métodos para controle de fluxo de refrigerante nos evaporadores, tais como: Inundação por gravidade, recirculação de líquido e expansão direta (DX). Por vários motivos há um grande interesse em evaporadores acionados por expansão direta com amônia; a expansão direta reduz a carga de refrigerante no sistema, reduz o tamanho das linhas de líquido e reduz o custo inicial devido ao menor número de tanques necessários para operar o sistema.”

“O que difere os evaporadores para uso em sistemas de amônia aos dos utilizados nos sistemas com HFCs é, basicamente, os materiais dos tubos e soldas utilizados em sua fabricação. A amônia é incompatível com alguns metais que são utilizados nos sistemas com HFCs como o cobre, o latão e a prata contida nas soldas. Evaporadores com amônia são fabricados com tubos de aço inoxidável ou mesmo aço carbono”, esclarece Pacca.

As válvulas, ainda segundo o gerente da JC, devem ser robustas e confiáveis, com baixo requerimento de manutenção e alta estanqueidade (baixíssimo nível de fugas de refrigerante). No caso de controles, acuracidade de leitura e resposta proporcional para manter os parâmetros de sistema dentro da faixa ideal de operação. Conectividade e monitoramento remoto, na medida em que há, cada vez mais, uma tendência de crescimento da necessidade de coleta de dados e automação básica, ou mesmo avançada, com a aplicação de machine learning e inteligência artificial com a base de dados coletados.

“O uso de refrigerantes naturais em processos industriais são os que proporcionam menor custo total quando analisado o ciclo de vida, ou Total Cost of Ownership (TCO). Não por acaso, têm sido os sistemas de refrigeração mais utilizados em processos industriais de média e larga escala de produção. Ainda assim, a cultura Latino Americana é muito focada em custo inicial, poucos clientes trazem o custo operacional ao longo da vida útil do equipamento ou sistema, para discussão durante a etapa de tomada de decisão. O baixo consumo energético e o baixo custo de manutenção estão intrinsicamente relacionados à uma adequada concepção do projeto, como mencionamos no início, passando por boas práticas de manutenção e inspeção. Isso traz consequências em termos de segurança, confiabilidade e conformidade com o escopo esperado pelo usuário final”, completa Nunes Silva.