Culminância do Projeto.

Boa tarde, caros leitores! Antes de mais nada, não fizemos nenhuma postagem na semana passada por conta de alguns probleminhas técnicos que ocorreram, mas agora já está tudo resolvido!Como é digo na ultima postagem realizada, nossa comporta ficou pronta e muito linda! Babamos mesmo o nosso projeto pronto! Mas, faltou pontuar algumas coisinhas para vocês, afinal, nosso projeto não possui apenas a parte física. 

Com relação ao revestimento utilizado - um dos pontos mais importantes do nosso projeto - nos foi doado o revestimento ARC S4+ da Chesterton – Global Solutions Local Services. Este revestimento é um tipo de resina epóxi modificada feita para reagir com um agente de cura de amina cicloalifática modificada. É resistente a produtos químicos concentrados e a meios com alto grau corrosivo, possui uma boa estabilidade térmica e uma alta densidade de reticulação, tem alta resistência adesiva e é livre de isocianatos. No mercado este revestimento tem alto custo e não é visto como boa opção para revestir comportas em tamanhos reais. Por conta disso, indica-se fazer uso de revestimento com zinco (zincagem) ou fosfatização que se caracterização pelo baixo custo e alta qualidade, tanto na aplicabilidade quanto na proteção anticorrosiva.

Comporta finalizada.

Uma amostra da chapa de aço carbono foi imersa em uma vasilha contendo água salgada durante duas semanas, com o intuito de demonstrar a eficácia do revestimento utilizado neste trabalho. Observou-se que a parte da amostra que não havia uma proteção anticorrosiva sofreu oxidação.

 

Amostras submersas em água salgada.

O aço SAE 1040 em contato com o oxigênio presente na água e no ar se oxidou e desta reação surgiu uma ferrugem que deteriorou aos poucos o material original. Em meio com baixo teor de oxigênio, o hidróxido ferroso sofre a seguinte transformação:

3Fe(OH)₂ " Fe₃O₄ + 2H₂O + H₂

Onde Fe₃O₄ foi o composto que atribuiu a coloração preta na peça, no qual pode ser observado na imagem abaixo.

Amostra após processo de oxidação.

Já na parcela da amostra que foi aplicada um revestimento polimérico não houve a formação de ferrugem, pois o revestimento criou uma barreira entre a peça do aço carbono e o meio corrosivo e, consequentemente, inibiu ou minimizou o processo de corrosão.

As forças hidrostáticas são determinadas de acordo com os níveis de água, fixados segundo a operação do reservatório ou canal onde a comporta se localize, com o liquido totalmente em repouso. Isso se encaixa neste projeto, pois já que o fluido é estático e está sendo reservado num tipo de dique, não sendo transportado por tubos, não há nenhum tipo de turbulência. Como se trata de uma comporta, e esta possui paredes, é possível constatar a não uniformidade na pressão distribuída. Em uma superfície plana, as forças hidrostáticas formam um sistema de forças paralelas, sendo necessário determinar a intensidade e o ponto onde às mesmas estão atuando (centro de pressão).

Os ensaios mecânicos e tecnológicos são utilizados para a determinação das propriedades dos materiais. Eles visão não apenas medir suas propriedades, mas também obter dados comparativos entre eles, estabelecer a influencia das condições de fabricação nestes materiais e determinar a adequação do material para o emprego desejado. Para que o resultado de um ensaio possa refletir, com a máxima fidelidade, o comportamento e propriedades de um material é preciso que sejam observadas normas, especificações e padronizações tomadas como referencias em sua execução .

Para este projeto foram feitos ensaios de flexão, tração e impacto para analisar o comportamento do aço carbono 1040 na aplicação do mesmo numa comporta de acionamento manual. Foram realizados também cálculos de momento de inércia, tensão máxima, torção entre outros que serão apresentados posteriormente. Estes são dados de suma importância para definir se o material utilizado para construir a comporta irá resistir aos esforços mecânicos empregados no mesmo.

Com base nos resultados obtidos no ensaio de impacto podemos dizer que nosso material resiste ao um energia de impacto media de 240,4 J/cm². Já no ensaio de resistência à tração foi possível concluir que trata-se realmente de um material dúctil, com deformação media de 24,17%, onde o mesmo resiste a uma tensão máxima de 529,2 MPa e modulo de 10520 MPa, com tensão de escoamento de 332,3 MPa.

Com base nos cálculos mecânicos realizados, obtivemos uma tensão máxima equivalente a 1,057MPa, o que nos indica que a resistência que o material pode sofrer é alta. Obtivemos também uma força minima de 74,5N, ou seja, a força que deve ser aplicada no volante para abrir a comporta deve estar acima desse valor. Por fim, estimamos a facilidade com a qual nossa comporta poderia encurvar, e obtivemos um valor de esbeltez igual a 52,53 (admensional), indicando um pilar de esbeltez médio, que se encaixa nos resultados esperados.

Já os cálculos hidrostáticos nos apresentaram os seguintes valores: força resultante, ou seja, a força que passa na linha de ação do centro de pressão e que irá pressionar a comporta igual a 50,03N, e um centro de pressão y'=0,1333m. 

Simulação dos resultados calculados para força resultante e centro de pressão.

Para o cálculo de vazão, é necessário calcular a velocidade de saída do fluido na abertura da comporta, para isso vamos considerar uma abertura máxima de 0,12m. A velocidade no topo ( ) do fluido é considerada desprezível, por ser praticamente igual a 0 m/s. As pressões no topo do fluido e na saída pela comporta (  e ) considera-se igual por ser tratar do mesmo fluido (água). A velocidade na saída da comporta é igual a 1,49m/s com uma vazão de aproximadamente 0,0227m³/s.

Por fim, recomendamos a utilização de um revestimento anticorrosivo de qualidade e de baixo custo é algo a ser melhorado, já que o revestimento utilizado, apesar de ser um dos melhores do mercado, tem um custo muito alto, não sendo viável sua aplicação em comportas reais. Indica-se, para isto, um revestimento de zinco ou fosfatização. É possível também colocar um indicador de volume no dique, sendo este por sensor (CLP) ou uma sirene que será acionada por uma haste que irá subir à medida que o volume do dique subir, até chegar num ponto máximo que é quando a sirene é acionada. Desta forma a operação torna-se mais segura.

A apresentação para aceite e avaliação por uma bancada do nosso projeto será no próximo dia 10/12. Estamos confiantes que o nosso cliente irá gostar dos resultados que obtivemos! Este foi nosso ultimo Projeto, e nós da Verde Engenharia agradecemos muito a cada um de vocês, leitores, que acompanharam desde o nosso primeiro projeto, lá, onde trabalhamos com materiais cerâmicos. Trabalhamos com os 4 tipos de materiais principais: cerâmicas, compósitos, polímeros e por fim, os metais. Provavelmente nós só teremos um novo projeto daqui a 6 meses ou 1 ano, mas se pudermos compartilha-lo com vocês, faremos com gosto! Obrigada!

Até Breve!

Conclusão da Construção da Comporta

Queridos leitores, essa semana a Verde Engenharia juntamente com Usiface deu seguimento na construção da comporta. Na semana passada relatamos aqui para vocês sobre as etapas iniciais da montagem da nossa comporta, então hoje traremos mais informações à respeito das etapas seguintes.

Então, depois do processo de fresagem e da construção do guia em U para encaixar a gaveta (chapa de aço), partimos para a montagem das hastes e volante. O volante tem como função de levantar a haste que está parafusada na gaveta quando for girando manualmente. Para isso a equipe da Usiface criou, em um torno mecânico, uma peça circular com um furo no meio e no mesmo diâmetro da haste. Essa peça foi soldada na parte inferior da articulação da comporta. Na parte superior foi soldado uma arruela, também com um furo no meio, e em cima dela foi colocado o volante e em seguida a haste foi encaixada. E na parte inferior da haste foram soldados dois fixadores, um de cada lado, para poder parafusar a gaveta na haste.

Figura 1. Comporta com volante e hastes já acopladas.

Feito isso, seguiu para a montagem da comporta na bombona. Tomando como base o tamanho na comporta, a bombona foi cortada com uma lixadeira com aquecimento. O corte feito na parte inferior para saída de água foi um pouco menor, em largura, do que a gaveta, e maior em altura. E na parte superior foi  feito um corte apenas para inserir água no dique.

A comporta foi fixada na bombona com parafusos de aço inox. Internamente foram parafusadas duas cantoneiras em cada lateral e na parte inferior, passando cola de silicone entre as cantoneiras e a bombona, para evitar o vazamento de água. Já na parte externa, uma borracha foi colocada entre a comporta e a bombona. Para um melhor acabamento e encaixe da gaveta, foram soldadas cantoneiras na largura e poucos milímetros abaixo da altura da gaveta da comporta.

Figura 2. Encaixe da comporta na bombona.

Essa semana foi bastante produtiva, pois concluímos a construção da comporta e realizamos alguns ensaios mecânicos. Além disso, a Usiface realizou um revestimento cerâmico em nossa chapa de aço, esse revestimento é fundamental para evitar a deterioração da chapa.

A Verde Engenharia agradece mais uma vez a Usiface por todo apoio, disponibilidade e companheirismo. E logo mais voltaremos com mais notícias sobre o andamento do nosso projeto.

Até Breve!

Usiface: parceria e soluções rápidas!

Boa tarde caros leitores! Hoje se preparem para ótimas notícias e um anúncio de parceria da Verde Engenharia com uma empresa que está nos dando um apoio e suporte enormes, que era o que faltava para que conseguíssemos, enfim, obter os corpos de prova e começar a construção da comporta.

Bom, como foi explicado na nossa última postagem, o departamento de usinagem que contratamos nos apresentou um problema com relação ao tempo de espera dos corpos de prova. Estamos em reta final e precisamos dos CP's para dar inicio aos ensaios mecânicos que são de extrema importância para os cálculos do projeto.

Esse atraso nos fez correr atrás de uma segunda opção e então um dos nossos engenheiros contatou um amigo que nos indicou usinar os corpos de prova e, quem sabe até montar a comporta utilizando como suporte os equipamentos desta empresa, a Usiface - Usinagem de Campo. Entramos em contato com o pessoal dessa empresa e conseguimos ir até eles, explicamos o que é o nosso projeto e porque precisávamos dos corpos de prova com tanta urgência. A equipe da Usiface não só entregou nossos corpos de prova nos mesmo dia, como também nos deu um suporte enorme na construção da nossa comporta.

A Usiface - Usinagem de Campo  é a empresa com maior número de equipamentos e que conta com uma das mais qualificadas e experientes equipes técnicas do mercado Norte e Nordeste. Tem como objetivo atender as necessidades das indústrias, com mão de obra especializada em serviços de Usinagem de Campo e de Reparos Emergenciais. Possui equipamentos como: faceadora de flanges, biseladoras ou faceadoras, furadeiras especiais com base magnética, hot tapping machine e muitos outros! E se tornou, sem dúvidas, uma empresa parceira da Verde Engenharia. Nós agradecemos muito a disponibilidade, auxilio e companheirismo no desenvolvimento deste projeto que para nós se tornou uma experiência única!

Todos os corpos de prova foram cortados com uma lixadeira com aquecimento e os CP's que vão ser submetidos aos ensaios de tração, flexão e compressão foram frezados, atendendo as normas de tamanho e formato de cada ensaio mecânico.

          

Corte dos corpos de prova.

Corpos de prova usinados.

Com os corpos de prova prontos, as equipes puderam se dedicar à construção da comporta. Utilizamos nossa chapa de aço carbono mesmo, mas antes foi necessário esquadrejamento ou fresagem da mesma com uma máquina fresadora. Isso foi feito para retirar o metal de todos os desníveis existentes nas laterais da chapa, fazendo com que a superfície torne-se totalmente lisa. 

Máquina Fresadora.

Chapa de aço carbono antes (acima) e depois (abaixo) da fresagem.

Com as laterais da chapa fresadas, torna-se mais fácil o deslizamento da mesma. Inicialmente visamos usar trilhos de alumínio para compor a lateral da comporta, onde a chapa iria deslizar. No entanto, a equipe da Usiface nos explicou que se usássemos os trilhos de alumínio não teríamos uma estanqueidade zero da comporta, já que os parafusos impediriam que a comporta descesse e subisse totalmente (o alumínio possui baixa soldabilidade, por isso iriamos parafusar os trilhos um no outro). A equipe então nos deu a ideia de utilizar cantoneiras, também de aço carbono, que seriam soldadas e formariam o trilho em U que precisávamos e nos daria uma estanqueidade zero. Foi utilizado também um oringue em volta da chapa, já que essa estanqueidade é garantida, também, pela boa vedação com a comporta fechada, e o oringue por ser emborrachado nos traz essa garantia.

Processo inicial de construção da comporta.

Notem o oringue ao redor da chapa e o óleo lubrificante nos trilhos para facilitar no deslizamento

Comporta parcialmente pronta.

Essa semana iremos concluir a construção da comporta, revesti-la e dar inicio aos ensaios mecânicos. Mais uma vez nós agradecemos à empresa Usiface, sem a parceria de vocês nada disso teria sido realizado! 

Até Breve!

Problemas enfrentados e resultados metalográficos

Boa tarde caro leitores, hoje nossa empresa Verde Engenharia traz para vocês alguns problemas que estamos solucionando durante a semana.

Sabemos que todo e qualquer projeto, passa por algumas dificuldades. 

Como mencionamos semana passada, estavámos apenas esperando a usinagem dos corpos de prova para iniciarmos os ensaios mecânicos e com os ensaios dimensionarmos nossa comporta e começar a construção, afinal estamos na reta final para entregar nosso projeto.

Porém, infelizmente ocorreu um problema no departamento que contratamos para usinagem. Tivemos que entrar em uma fila de espera sem data prevista de entrega dos corpos de prova. Isso afeta todo o nosso processo e prazos.

Como falamos na semana retrasada iniciamos e finalizamos o processo de análise metalográfica para caracterizar nosso aço. Após todo procedimento citado trazemos para vocês as imagens metalográficas do nosso aço que foi concluido com um aço de médio carbono:

Podemos ver nas imagens do microscópio óptcio com aproximações respectivas de 50x,100x e 200x, grãos de perlita (parte escura) e ferrita (parte clara). A ferrita é uma fase praticamente isenta de carbono, e por isso muito "mole". A perlita é uma fase rica em carbono, por isso é bem mais dura que a ferrita.

Comparando com uma análise metalográfica de um aço 1040 de um trabalho acadêmico de CELESTINO, FELIPE e MACHADO (2007) do CEFET-RN:

Concluimos uma grande semelhança, podendo então classificar nosso aço como um aço com 40% de carbono.

Com essa análise pronta e com esse atraso de entrega do departamento de usinagem. Decidimos começar essa semana a montagem da nossa comporta que será feita de acordo com ensaios mecânicos já realizados em outros trabalhos acadêmicos do aço 1040. Com resultados em mãos dos ensaios, podemos iniciar nossa construção da comporta que será ilustrativa, com dimensões que seriam ideais para um aço 1040. Durante o processo de construção, faremos juntamente ao processo os ensaios mecânicos do nosso aço com os nosso corpos de prova que esperamos que estejam prontos em 15 dias, porém essas medidas e cálculos ficarão no nosso relatório final para projetos posteriores.

Vale ressaltar que essa postura de nossa empresa não diminui a qualidade de nossa comporta, e com esta metalografia podemos concluir que teremos valores muito próximos nos ensaios que iremos realizar com os ensaios que usaremos de pesquisas por se tratar de estruturas muito semelhantes. Nosso objetivo é entregar o projeto na data estipulada, com qualidade e, é o que estamos fazendo.

Obrigada por visitarem mais uma vez nosso blog e semana que vem estamos confiantes, que estaremos trazendo noticias boas para vocês, não deixem de nos acompanhar.

Até breve

Usinagem dos Corpos de Prova

Caros leitores, essa semana a equipe da Verde Engenharia entregou a chapa de aço carbono no laboratório de Mecânica de Precisão do Senai Cimatec a fim de que a chapa fosse submetida ao processo de usinagem para confecção dos corpos de prova (CPs).

O termo usinagem compreende todo processo mecânico onde a peça é a matéria prima de um processo de remoção de material. Esse método confere à peça uma precisão dimensional e um acabamento superficial que não podem ser obtidos por nenhum outro processo de fabricação. Existem vários tipos de usinagem, no qual a nossa chapa foi sujeita à Usinagem por Eletroerosão.

Usinagem por Eletroerosão: processo de usinagem não convencional  que utiliza energia termelétrica na remoção de material em que a fusão e a vaporização do material usinado formam os mecanismos principais. É um processo de usinagem por descargas elétricas para a geração de orifícios, ranhuras e cavidades, geralmente de pequenas dimensões. A remoção de material é ocasionada por faíscas elétricas incidentes a alta frequência. A descarga de faíscas é produzida por pulsação controlada de corrente contínua entre a peça-obra (eletrodo positivo) e a ferramenta (eletrodo negativo) imersas em um fluido dielétrico ionizado. Este processo aplica-se bem a materiais de elevada dureza e baixa usinabilidade.

Os princípios básicos da eletroerosão a fio são um fio de latão ionizado eletricamente carregado que atravessa a peça submersa em água desionizada, em movimentos constantes, provocando descargas elétricas entre o fio e a peça, as quais cortam o material. Para permitir a passagem do fio, é feito previamente um pequeno orifício no material a ser usinado. O corte a fio é programado por computador, que permite o corte de perfis complexos e com exatidão. Atualmente, essa eletroerosão é bastante usada na indústria para a confecção de placas de guia, porta-punções e matrizes (ferramentas de corte, dobra e repuxo).

Como já mencionados aqui, os corpos de prova têm que atender a algumas especificações, seguindo as normas, como por exemplo os CPs para ensaio de tração, onde foram usinados com as dimensões dos corpos de prova reduzidos.

Forma e dimensões dos corpos de prova de seção retangular (ASTM 2001).

A Verde Engenharia está aguardando a entrega dos corpos de prova para poder agendar no laboratório de Ensaios Mecânicos os devidos testes, e assim, com os resultados destes ensaios realizar o dimensionamento da comporta.

Até breve!

Caracterização do aço carbono: primeira etapa.

Esta semana iniciamos o processo para analise metalográfica do nosso aço. Para que fazer essa análise? Nós da Verde Engenharia trabalhamos com responsabilidade nos prazos, e como nosso cliente exigiu um recobrimento anticorrosivo na porta da comporta que iremos desenvolver, é necessário conhecer com qual tipo exato de aço nós estamos trabalhando, uma chapa com ligas de aço carbono tem um comportamento totalmente diferente quando submetida a um tipo de revestimento que é mais utilizado em chapas de aço carbono puro. Se fizermos um revestimento errado, perderemos tempo e material, e ainda aumentaremos o custo do projeto, e óbvio, não é isso que buscamos aqui!

Bom, a análise metalográfica irá nos mostrar a microestrutura do aço que estamos trabalhando, e com base nisso poderemos saber se é um aço com baixo, médio ou alto teor de carbono. Teremos acesso ao contorno de grãos do aço e poderemos analisar de forma mais profunda o material escolhido.

Para conseguirmos isso precisamos, primeiramente, tratar o nosso material. É então retirado um pequeno pedaço de aço da chapa e este é submetido ao processo de espelhamento: numa Lixadeira Rotatória (Arotec - Aropol 2V) são fixadas lixas de espessuras diferentes que são utilizadas de forma crescente (da mais grossa para a mais fina) até o material atingir um certo espelhamento e não possuir mais pontos de oxidação. Lembrando que a apenas um lado (ou face) do material é submetido a este processo. 

 

Processo de espelhamento com lixas.

Logo em seguida o aço é polido (Politriz Pantec polipan-2) com alumina e água destilada, adquirindo o espelhamento necessário para o mesmo ser submetido a um ataque químico. O reagente utilizado nesse ataque depende do tipo de aço que estamos trabalhando, e como notamos a rápida oxidação da amostra quando em contato com a água, analisamos que seria aço carbono puro, sem ligas em sua composição. Foi feito então o ataque químico com nital 2% e observamos de imediato a amostra em microscópio óptico (Axiovert 100 A - ZEIZZ Germany), chegando a conclusão que o nosso aço é classificado como médio carbono.

Processo de polimento da amostra.

Amostra após polimento.

Esta semana iremos dar inicio a analise química para saber a porcentagem nos elementos que compõem nosso aço, e também daremos inicio aos ensaios mecânicos.

Até Breve!

Construção da Comporta - Parte 1

Boa tarde caros leitores, primeiramente a empresa Verde Engenharia pede desculpas pela ausência de postagem na última semana. Devido a problemas técnicos no nosso website não conseguimos deixa-lo atualizado para vocês, porém semana vamos informar a vocês um pouco mais de como será realizada a construção da nossa comporta.

Como todos sabem, nosso objetivo é simular um dique que contará com uma comporta para controlar o nível de água do mesmo. Esse dique em escala reduzida será feito a partir de bombona reciclável de polipropileno, cortando-a no meio e na lateral para acoplar a comporta. A mesma será parafusada na bombona, para que a junção seja bem feita e firme. Utilizaremos placa rígida de PP entre as paredes da bombona e superfície da comporta, garantindo uma melhor fixação nas partes.

Imagem 1: Modelo da comporta a ser construída
(em escala reduzida)

Imagem 2: Bombona de PP utilizada no projeto

Em breve, voltaremos com mais informações à respeito da construção.

Até breve!

Ensaios mecânicos a serem realizados

Boa tarde caro leitores, essa semana a nossa empresa Verde Engenharia traz para vocês informações referentes ao ensaios mecânicos que iremos realizar no material que utilizaremos para nossa comporta.
Esses ensaios são de total importância para podermos mensurar o quanto o nosso aço suporta tracionado, comprimido, sob efeito de penetração e impacto.
Sabemos que nossa comporta estará constantemente sofrendo efeitos, mesmo parada e quando acionado para abrir e no fechamento. A água estará pressionando a comporta constantemente, precisamos ter ideia de quanto essa comporta de aço carbono suportará ao ser pressionada. Nossa comporta também sofrerá esforços mecânicos durante seu funcionamento para ser aberta e fechada.
E esses ensaios vão ser importantes para podermos fazer uma comporta do tamanho ideal para quantidade de água presente no Dique da cidade.
Especificando melhor os ensaios, tem-se normas para cada tipo de ensaio, nas quais iremos seguir.

• Ensaio de tração

1. ABNT NBR 6673:1981- Produtos planos de aço - Determinação das propriedades mecânicas à tração.
2. ASTM E 8M da American Society for Testing and Materials - ASTM.

• Ensaio de compressão

1. ABNT NBR 15277:2012                                                                          
2. ASTM E9

• Ensaio de dureza

1. ABNT NBR NM ISO 6508-1:2008 - Materiais metálicos - Ensaio de dureza Rockwell. Parte 1: Método de ensaio (escalas A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T).
2.  Norma internacional mais utilizada no país é a ASTM E18. Dureza Rockll.

• Ensaio de impacto

1. ABNT NBR ISO 148-2:2013 - Materiais metálicos — Ensaio de impacto por pêndulo Charpy. Parte 2: Verificação de máquinas de ensaio.                      
2. Norma internacional encarregada de padronizar os ensaios de impacto ASTM E23, aplicada aos materiais metálicos.

Com normas em mãos, e definidos os ensaios necessários, estaremos no decorrer desta semana comprando a placa de aço para inicio dos ensaios. Retornaremos em breve com mais novidades do nosso projeto.

Até breve!

Manancial

Queridos leitores, hoje viemos esclarecer para vocês sobre o local que será despejado o volume excedente de água. Seguindo o projeto no qual foi proposto, esse volume será despejado em um manancial que corre paralelo ao dique. Mas o que seria um manancial? Mananciais são todas as fontes de água, superficiais ou subterrâneas, que podem ser usadas para o abastecimento público. Isso inclui, por exemplo, rios, lagos, represas e lençóis freáticos.

Em função do crescimento populacional e do desenvolvimento das cidades, observa-se também um aumento da demanda de água. Assim, torna-se cada vez mais urgente a necessidade de escolha de mananciais para o abastecimento público de água. A escolha do manancial é uma decisão de grande importância e responsabilidade em um projeto de abastecimento de água. O processo de escolha de um manancial deve levar em conta diversos aspectos, como a qualidade e quantidade de água disponível, acesso, disponibilidade de energia elétrica, desnível e distância até o ponto de consumo.

Como já mencionamos aqui, durante o projeto construiremos um modelo em escala reduzida que será confeccionado para testes, simulações e demonstrações. A equipe da Verde Engenharia ainda não finalizou a projeção do modelo do mini manancial. Mas, em breve retornaremos com a decisão final, trazendo para vocês a ideia da montagem e os materiais que serão utilizados no nosso projeto.

Até Breve!

Revestimento de zinco para a comporta.

Demoramos mas voltamos, e com novidades, é claro! Estávamos em uma fase intensa de pesquisas totalmente voltadas para a escolha do revestimento para a nossa comporta de canal. Bom, escolhemos um revestimento de zinco, mais conhecido como "revestimento galvanizado" ou "metal de sacrifício". Ocorre que o zinco é um metal que possui uma facilidade em ser aplicado e tem baixo custo. É, também, um metal bastante reativo e propicio a corrosão, ou seja, na prática o zinco se sacrifica sofrendo a corrosão, protegendo assim o metal base (aço carbono) da nossa comporta.

Os revestimentos são películas protetoras aplicadas sobre a superfície de um metal, dificultando o contato desta superfície com o meio corrosivo, diminuindo sua deteriorização. O tempo de proteção dado por um revestimento depende da natureza química do mesmo, suas forças de adesão, sua espessura e sua permeabilidade à passagem do eletrólito através da película. Quando a cobertura de zinco é danificada, ela funciona como proteção catódica prolongando a vida útil do metal base, dependendo da espessura da camada de zinco e da extensão da área exposta. Considerando o revestimento galvanizado por imersão a quente em uma estrutura de aço que foi danificada superficialmente, a umidade da atmosfera criará uma célula eletrolítica entre o revestimento de zinco e o aço exposto pelo risco. O zinco então corrói preferencialmente ao aço, que é assim protegido.

Óxido de zinco é o produto de corrosão inicial do zinco em atmosfera relativamente seca e é formado pela reação entre o zinco e o oxigênio presente na atmosfera. Na presença de umidade, este produto é convertido em hidróxido de zinco que, juntamente com o óxido de zinco, ainda reagem com o dióxido de carbono presente no ar para formar carbonato de zinco que é aderente e relativamente insolúvel e é o principal responsável pela excelente proteção anticorrosiva proporcionada pelo revestimento galvanizado. O filme de carbonato de zinco forma-se rápido e a taxa de crescimento diminui com o tempo. Este processo é denominado pelos galvanizadores de "Cicatrização". Quando o acesso de dióxido de carbono atmosférico na superfície galvanizada é restrito, o filme de carbonato de zinco protetivo não se forma. Ao invés dele, um depósito branco (corrosão branca) consistindo essencialmente de uma mistura de óxido de zinco e hidróxido de zinco é formado. Surgem manchas brancas que raramente causam danos permanentes, mas se consideradas indesejáveis no ponto de vista estético podem ser removidas por escovação, utilizando uma escova de cerdas rígidas, ou por tratamento com um ácido fraco seguido por lavagem e secagem.

Nosso maior "dilema" já foi resolvido, e na próxima semana daremos inicio a construção do nosso modelo de dique para, com base em suas dimensões, começarmos a construção da comporta de canal.

Até Breve!

Tipos de revestimentos anticorrosivos para aço carbono.

Hoje a empresa Verde Engenharia vem explanar para vocês, leitores assíduos do nosso blog, a necessidade de revestimento anticorrosivo para a comporta. Para aqueles que nos acompanham, sabem que utilizaremos aço carbono nesse novo projeto. Devido a esse fato há uma grande possibilidade de ocorrer corrosão em algumas partes da comporta, por se tratar de um material metálico de fácil corrosão quando exposto a alguns fluidos como água o processo é acelerado. Assim, surgiu a necessidade de usarmos algum tipo de revestimento para não ser necessário a troca do material escolhido, sem perder a qualidade nem elevar os custos.

Visando essa possibilidade é preciso selecionar o melhor tipo de revestimento levando em conta o custo, a qualidade, a aplicação e aderência do material. Sendo assim, temos tais possibilidades: revestimentos metálicos, revestimentos não-metálicos inorgânicos e revestimentos orgânicos. 

• Revestimentos Metálicos: consistem na interposição de uma película metálica entre o meio corrosivo e o metal que se quer proteger. Os processos mais comuns são: 

1. Cladização;
2. Reposição por imersão a quente;
3. Metalização;
4. Eletrodisposição;
5. Deposição Química.

• Revestimentos Não Metálicos Inorgânicos: consiste do mesmo objetivo do revestimento metálico porem utiliza-se uma película não metálica inorgânica. Os mais comuns são:

1. Anodização;
2. Cromatização;
3. Fosfatização;
4. Revestimento com Argamassa de Cimento;
5. Revestimento com Vidro;
6. Revestimento com Esmalte Vítreo;
7. Revestimento com Material Cerâmico.

• Revestimentos Orgânicos: consiste na interposição de uma camada de natureza orgânica entre a superfície metálica e o meio corrosivo. Os principais revestimentos orgânicos são os seguintes:

1. Pintura Industrial;
2. Revestimento com borrachas;
3. Revestimento anticorrosivo a base de grafeno (verniz negro).

Nós ainda estamos em fase de pesquisa de preço e melhor aplicabilidade do revestimento para utilizarmos em nossa comporta. Em breve vamos compartilhar nossa melhor escolha com vocês!

Até Breve!

Escolha do material da comporta

Dando seguimento as atualizações do nosso blog, viemos falar agora sobre a escolha do material que será utilizado para produção da nossa comporta.

Após uma série de pesquisas, encontramos uma empresa chamada ORBINOX, que é uma empresa presente em mais de 70 países, conta com mais de 45 anos de experiência, desenvolvendo, fabricando e distribuindo válvulas de guilhotina, comportas, dampers e equipamentos hidromecânicos. Com base em pesquisas já feitas pela mesma, encontramos manuais de como fazer uma comporta. Nos materiais de pesquisa desta empresa podemos constatar que a mesma utiliza aço inoxidável para produção da comporta. A empresa Fontaine, canadense, também produz comportas de aço inoxidável. Esse tipo de material após mais consultas, foi diagnosticado por nós, da empresa Verde Engenharia, como um material excelente para tal produção. Vamos citar abaixo as características desse material, para que possam entender o por quê, dele ser escolhido por muitas empresas, para produção de comportas.

O aço inoxidável é uma liga de ferro e crómio, podendo conter níquel e outros elementos, que apresenta propriedades físico-químicas superiores ao aço comum, sendo a alta resistência a oxidação atmosférica, a sua principal característica. Esses elementos, em especial o crómio, apresenta excelente resistência à corrosão. Isto é, o crómio presente na liga, oxida-se em contato com oxigênio do ar, formando uma película, muito fina e estável, de óxido de crómio, que se forma na superfície exposta ao meio. Ela é denominada camada passiva e tem como função, proteger a superfície do aço contra processos corrosivos. Esta película é aderente e impermeável, isolando o metal abaixo dela, do meio agressivo.

Porém, nosso projeto tem que visar. não apenas a qualidade, como também o custo benefício. Sabemos que o aço inoxidável é mais caro que o aço carbono, porém, no que se trata no contexto geral, ele sai mais barato pela manutenção que o aço carbono necessita por conta da oxidação. Então, nossa empresa resolveu usar o aço carbono como material de produção da comporta, e iremos revesti-lo para evitar a corrosão. Algo que tenha custo-benefício relevante e não fique muito atrás do aço inoxidável.

Uma grande vantagem do aço carbono é a possibilidade da chamada têmpera seletiva, um tratamento térmico diferenciado no fio. De acordo com o padrão AISI, os aços carbono simples são classificados iniciando-se com o número 10, e tendo nos números subsequentes a porcentagem de carbono na liga. Assim, entende-se que o aço 1095 tenha aproximadamente 0,95% de Carbono em sua composição.

Mais para frente detalharemos o tipo de revestimento que iremos usar. Mas de antemão, podemos dizer que esse tipo de revestimento pode ser feito com tintas, esmaltes, óxidos e metais. Visaremos sempre o menor custo, sem tirar a importância da qualidade do mesmo. Em breve retornaremos ao nosso blog com mais informações para vocês ficarem por dentro do andamento de nosso projeto.

Até Breve!

O que é uma comporta?

Como mencionado na última postagem, a Verde Engenharia recebeu a proposta da prefeitura do interior do Estado de projetar uma comporta, portanto, resolvemos explicar aos nossos leitores o que é o nosso principal objeto de projeto: a comporta.

As comportas são portas utilizadas nas canalizações de descarga de pequenas barragens, de reservatórios e de certas unidades das estações de tratamento de água. Situam-se na extremidade do montante dessas tubulações, rente à face molhada da parede dos referidos depósitos. O emprego das comportas de sentido único de fluxo para descarga horizontal de instalações hidráulicas sob pressão atmosférica representa segurança e eficiência, por possuírem excelente estanqueidade. Atualmente as comportas que encontram-se no mercado são dos tipos:

• Comportas para Vertedores: são comportas que permitem acumular água nos reservatórios, permitindo uma descarga pelo vertedouro quando as chuvas intensas elevam o nível das águas. Essas comportas são do tipo setor, e são acionadas por um guincho, permitindo a passagem a água sobre o vertedouro.

Figura 1: Estrutura básica de uma Comporta para Vertedores.

• Comportas para Tomada D'água: nas tomadas de água para acesso à tubulação que  alimenta a turbina é colocada uma comporta, geralmente plana. Estas comportas são do tipo gaveta, e podem ser manuais para pequenas instalações, ou acionadas por guinchos, servomecanismos ou pontes rolantes quando em grandes instalações.  

Figura 2: Comporta para Tomada d'água.

• Comportas de Fundo: são comportas destinadas ao esvaziamento do reservatório, ou a remoção de sedimentos acumulados no fundo. A escolha é condicionada ao tipo de barragens, a profundidade em que serão instaladas e a sua finalidade.

Figura 3: Esquematização de uma Comporta de Fundo.

A empresa Verde Engenharia prontamente deu inicio as pesquisas para avaliar qual o melhor material a ser empregado no projeto, e na próxima semana divulgaremos mais informações a respeito.

Até Breve!

A Verde Engenharia e seu terceiro Projeto Integrador!

Como todos que acompanham nosso blog sabem, nós somos Engenheiros e Engenheiras da empresa Verde Engenharia e esse ano nós fomos procurados pela prefeitura do interior do Estado com a proposta para projetar uma comporta de contenção de água. A comporta deve ter a função de dar a vazão à água armazenada no dique da cidade nos períodos chuvosos do ano. Este dique foi construído recentemente e possui uma lagoa de 55 mil metros cúbicos de volume de capacidade. O projeto do dique previa que nos meses de chuva, a capacidade máxima pode ser alcançada, o que é preocupante, e a partir daí mostrou-se necessária a projeção de um sistema de vazão de água através de uma comporta para que se mantenha um volume de segurança de 45 mil metros cúbicos e, com isso, evitar problemas de alagamentos na cidade. O volume excedente de água será despejado em um manancial que corre paralelo ao dique.

A prefeitura interessada passou ainda as seguintes informações adicionais:

• O volume máximo da lagoa é de 50 mil m³ de água;
• O volume de segurança deve ser de 45 mil m³;
• A fonte de alimentação da lagoa do dique é composta basicamente de águas pluviais;
• Um modelo em escala reduzida deve ser confeccionado para testes, simulações e demonstrações;
• A comporta deve ser confeccionada em material metálico reciclável;
• O material deve ter resistência a corrosão;
• O sistema de abertura e fechamento da comporta deve ser projetado de tal forma que possa ser operado manualmente.

Nós da empresa claramente aceitamos esse desafio e pretendemos entregar o projeto modelo para a prefeitura até o inicio de dezembro/2015. Mãos a obra!

Até Breve!

Culminância do Projeto Integrador II

Ontem, a Verde Engenharia apresentou o objeto de estudo desenvolvido durante os últimos três meses: Estudo e desenvolvimento de um biodigestor anaeróbico a partir de bombona de polietileno descartada. Gostaríamos de agradecer mais uma vez o apoio dos familiares, pais, amigos, colegas e professores.

Equipe Verde Engenharia apresentando o projeto.

Até o próximo projeto!

Reta final!

Na semana passada, a Verde Engenharia informou que seria realizado o teste de chama para verificar a eficiência do biogás gerado pelo biodigestor e se fosse possível realizaria as análises de composição do biogás. Mas a equipe não conseguiu realizar o teste de análise do biogás e de chama porque o biodigestor ainda não produziu o gás.

Para que a decomposição possa ocorrer de forma satisfatória, deve-se deixar o sistema em repouso de 9 a 16 semanas segundo o Ministério Agricultura (OLIVEIRA, 2005). Como o biodigestor foi mantido fechado, até o momento, por apenas um mês, não foi possível observar a presença de biogás.

A equipe Verde Engenharia  está se organizando e fazendo os ajustes finais para a entrega do projeto. Um vídeo foi feito para mostrar o funcionamento do misturador do nosso biodigestor e outro com a participação do nosso representante comercial, Ricardo Sanches, divulgando o nosso projeto em uma exposição de tecnologias sustentáveis. A apresentação será na quinta-feira (18/06/2015), na Faculdade de Tecnologia Senai Cimatec, e convidamos a todos que acompanharam o nosso desenvolvimento, para prestigiar a apresentação.

Funcionamento do misturador

Vídeo Comercial da Verde Engenharia

Até quinta! 

Biogás

Quando o projeto do Biodigestor Anaeróbico foi proposta para a equipe Verde Engenharia, surgiu a possibilidade de utilizar-se um dos produtos gerados pela digestão anaeróbica, o biogás, para outro projeto futuro na área de engenharia elétrica.

Diante desse novo desafio, faz-se necessário conhecer a composição desse biogás, apesar da matéria orgânica não ser uniforme. O biogás normalmente consiste em uma mistura gasosa composta principalmente de gás metano (CH₄) e gás carbônico (CO₂), com pequenas quantidades de gás sulfídrico (H₂S). O biogás é considerado um combustível gasoso que possui um conteúdo energético muito elevado, um alto poder calorífico, semelhante ao do gás natural. Sendo o metano o principal constituinte do biogás, este não tem cheiro, cor, nem sabor, mas o biogás apresenta um leve odor desagradável devido alguns gases presentes em sua composição. É composto por hidrocarbonetos de cadeia curta e linear.

A composição percentual do biogás:

• 60% de metano (dependendo da eficiência do processo, o biogás chega a conter entre 40% e 80% de metano);
• 35% de dióxido de carbono e;
• 5% de uma mistura de outros gases (hidrogênio, nitrogênio, gás sulfídrico, monóxido de carbono, amônia, oxigênio e aminas voláteis).

Até o fim desta semana, a equipe Verde Engenharia irá realizar o teste de chama, para verificar qualitativamente a eficiência do biogás gerado pelo biodigestor e possivelmente, análises de composição deste biogás também serão realizadas.

Até breve!