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Sete entregáveis em cada projeto de equipamento

O desenho técnico é o ponto de partida. Junto com ele vai a análise que mostra por que o equipamento funciona, quanto ele aguenta, onde vai precisar de atenção e onde existe material sobrando.

Folha02
AssuntoEquipamentos
Itens07
Unidademm · MPa

Item 01 · Desenho técnico detalhado

Mais de 30 anos traduzindo ideia em desenho de fábrica

Um bom desenho evita perguntas no chão de fábrica. Cada folha sai com o que o caldeireiro, o soldador e o inspetor precisam para trabalhar sem adivinhar.

  • Desenho de conjunto com vistas, cortes, posição de bocais e lista de materiais
  • Detalhamento de peças com cotas, tolerâncias e acabamento superficial
  • Planificação de chapas para corte e calandragem de costados, cones e tampos
  • Simbologia de soldagem indicando tipo de junta, dimensão e processo
  • Plano de laminação em PRFV: camadas, tipos de reforço e espessura de cada faixa
  • Arquivos 3D para conferência de montagem e para os protótipos impressos

Por que a nossa marca é este símbolo

O tronco de cone ao lado de dois círculos é o símbolo de projeção que aparece no carimbo de todo desenho técnico. No 1º diedro, adotado no Brasil e na Europa, a vista superior fica abaixo da vista frontal e a vista lateral esquerda fica à direita. Nos Estados Unidos predomina o 3º diedro, em que essas posições se invertem. Desenhar a malha de elementos finitos dentro do símbolo é o nosso jeito de juntar as duas coisas que fazemos: desenho e cálculo.

Curiosidade

A folha A0 tem exatamente 1 m² de área, com 841 × 1.189 mm. Cada formato seguinte é a metade do anterior, até a A4 de 210 × 297 mm. A proporção entre os lados é sempre a raiz de 2, por isso dobrar a folha ao meio mantém o formato.

VISTA FRONTAL 2700 1000 ≈ 5200 Ø 2200 1 2 3 4 VISTA SUPERIOR 4× Ø101,6 a 45° TANQUE 10.000 L · EXEMPLO MATERIAL AISI 304 UNID. mm ESC. 1:20 1º
Desenho de exemplo em 1º diedro. Vista superior posicionada abaixo da frontal. Balões: 1 motorredutor, 2 boca de visita, 3 perna com pé regulável, 4 válvula de fundo.
Tanque modelado com malha de elementos finitos

Item 02 · Memória de cálculo (MCCD)

O cálculo feito sobre o equipamento inteiro

Na MCCD, a Memória de Cálculo por Computação Digital, o modelo 3D completo é dividido em uma malha de elementos finitos e submetido às condições reais de trabalho: pressão, temperatura, peso do produto, vibração de agitadores e bombas, içamento e transporte.

O memorial registra as premissas, os resultados e as verificações. Quando surge uma dúvida do seu cliente, da fiscalização ou da manutenção, é esse documento que responde.

Como a MCCD é feita, com um memorial demonstrativo calculado

Item 03 · Margem de segurança

Quanto o equipamento aguenta além do que precisa

O fator de segurança é a razão entre o limite do material e a tensão que ele sofre em trabalho. Um fator 2 significa que a peça suportaria o dobro do esforço antes de começar a deformar de forma permanente.

Calculamos o fator de segurança de cada componente, não só do equipamento como um todo. É comum o costado ter folga de sobra e um suporte, um olhal ou a fixação do agitador estarem no limite.

Para vasos de pressão, o código ASME Seção VIII Divisão 1 limita a tensão admissível ao menor valor entre a resistência à tração dividida por 3,5 e dois terços do escoamento. Para o AISI 304 à temperatura ambiente, isso resulta em 138 MPa.

Em PRFV a lógica muda: o material não escoa e sofre fluência, então as normas usam fatores altos sobre a resistência de curto prazo, tipicamente 10 para cargas permanentes na ASME RTP-1, e limitam a deformação do laminado para proteger a barreira química.

Olhal de içamento

Calculado para este site
Olhal de içamento com mapa de tensões de von Mises
Carga no pino
30 kN
Espessura
16 mm
Tensão máxima
110 MPa
Fator sobre σe 205 MPa
1,87
0110 MPa · 54%σe 205 MPa

Item 05 · Pontos críticos para manutenção

Onde o equipamento vai cansar primeiro

Em trabalho normal, cruzamos o comportamento do equipamento com o material de fabricação e apontamos os pontos de maior tensão e risco de fadiga ao longo da vida útil. A equipe de manutenção preventiva sabe exatamente onde procurar trincas e desgaste a cada parada.

Comparação de tensões em suporte com canto vivo e com raio de 12 mm
O mesmo suporte, duas geometrias. Com canto vivo, a tensão se concentra no encontro das abas e chega a 194 MPa. Com um raio de 12 mm, cai para 145 MPa. *No canto vivo o valor cresce conforme a malha é refinada: é uma singularidade, e por isso o canto vivo deve ser evitado em peças solicitadas.

O que costuma aparecer no mapa

  • Concentração de tensões em soldas, bocais, furos e apoios
  • Fadiga causada pela vibração de agitadores e bombas
  • Deformação por ciclos térmicos de pasteurização e limpeza CIP
  • Junção fundo-costado em tanques de PRFV

Cada ponto vem com o mecanismo provável de falha e uma sugestão de inspeção. O resultado é um plano de manutenção preventiva baseado no cálculo, não só no histórico.

Exemplo de mapa de pontos críticos · tanque com agitador
PontoMecanismoNível
Junção perna × costadoConcentração de tensõesCrítico
Fixação do redutor na tampaFadiga por vibraçãoAtenção
Soldas da camisa de aquecimentoTensão térmica em ciclos de CIPAtenção
Rebordo do tampo inferiorPressão hidrostáticaMonitorar

A tabela entregue no memorial inclui a inspeção sugerida e a frequência recomendada para cada ponto.

Item 06 · Estimativa de vida útil

Carga pequena, repetida milhões de vezes

Uma peça pode suportar a carga com folga no primeiro dia e trincar anos depois. É a fadiga: cada ciclo de carga e descarga faz uma microtrinca nascer em um ponto de concentração de tensão e crescer devagar.

Com a tensão alternada de cada região e a curva de fadiga do material e da junta soldada, estimamos o número de ciclos até o surgimento de trincas. Quando há cargas de intensidades diferentes, somamos o dano de cada uma pela regra de Miner.

Curiosidade21 milhões

de ciclos por ano faz um agitador a 60 rpm ligado 16 horas por dia. Em 10 anos, 210 milhões.

Curva S-N ilustrativa
Curva S-N ilustrativa: abaixo do patamar, a vida em fadiga é muito longa. Em juntas soldadas o patamar fica bem mais baixo.

Item 07 · Otimização de matéria-prima

Menos material, a mesma resistência

A simulação mostra onde o material trabalha e onde ele só aumenta o peso e o custo. Retiramos material dos pontos que não precisam dele e reforçamos os que precisam, sem alterar a integridade do equipamento.

Também comparamos alternativas de chapa e de liga para chegar à combinação de menor custo que mantém o fator de segurança do projeto. Toda alteração é validada de novo na simulação.

Espessura na medida

Chapas dimensionadas pelo esforço real de cada região.

Troca de matéria-prima

Ligas e espessuras comparadas por custo e resistência.

Bloco de projeto e resultado da otimização topológica
Otimização topológica calculada para este site. Suporte engastado à esquerda com carga na ponta. Em 160 iterações, o algoritmo chegou à estrutura que usa 40% do material do bloco inicial e leva a carga até o apoio pelo caminho mais rígido.
Maquete impressa em 3D de um tanque com agitador

Complemento · Impressão 3D

Do modelo calculado para a mão do cliente

Com o mesmo modelo 3D do projeto produzimos maquetes, protótipos funcionais e miniaturas promocionais em impressão 3D. Também desenvolvemos peças, mecanismos e dispositivos eletrônicos sob medida.

Escopo e responsabilidade técnica

Entregamos a receita. A execução é do fabricante.

Nosso trabalho é o projeto construtivo e o memorial de cálculo. O equipamento só terá as características do memorial se for fabricado exatamente como o projeto define.

O QUE FORNECEMOS

Projeto construtivo completo

  • Desenhos de fabricação com todas as dimensões
  • Especificação de materiais e, em PRFV, resina, reforços e plano de laminação
  • Memorial de cálculo com todas as verificações
  • Demais informações pertinentes à fabricação
CONFERÊNCIA E ART

A ART é do fabricante

O memorial deve ser conferido pelo engenheiro responsável pela fabricação do equipamento. É ele quem emite a ART, porque é ele quem responde pelo processo de fabricação.

Os estudos podem ser feitos em plataformas diferentes e são reunidos num único memorial.

RESPONSABILIDADE DA FABRICAÇÃO

O que não acompanhamos

Não acompanhamos o processo fabril nem a compra de materiais. Por isso não respondemos pela qualidade e pela procedência da matéria-prima, pela soldagem, pelas dimensões executadas e, em PRFV, pela resina utilizada, pela cura, pelo teor de vidro e pela sequência de laminação.

Condição para o memorial valer: o processo construtivo deve atender 100% do projeto e da memória de cálculo. Qualquer troca de material, espessura ou detalhe deve voltar para revisão do cálculo antes da fabricação. Veja por que isso importa.

Quais destes itens o seu próximo projeto precisa?

Montamos o escopo com você: só o desenho, só o cálculo ou o pacote completo.