Edição 111 - Controle & Instrumentação

Ronaldo Neves Ribeiro, coordenador de implantação de projetos de automação na Cenibra, assumiu a coordenação da comissão de automação da ABTCP – Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel mas não compara o nível de automação entre as empresa do setor. São 220 empresas de celulose e papel no Brasil — entre grandes, médias e pequenas — e a crescente demanda do mercado tem desenvolvido a necessidade de atualização tecnológica, ainda que sobrevivam sistemas pneumáticos em alguns sites e em outros os de última geração reinem e promovam ganhos antes inimagináveis. “As empresas têm buscado os benefícios da automação seja em up grades ou plantas novas”.

Segundo Ronaldo, uma das metas da comissão para este ano é estabelecer o índice de automação de cada empresa, com base nos mesmos indicadores e padrões de desempenho para que todos sejam avaliados da mesma forma e o resultado possa, então, gerar informação mais confiável. “Pelas visitas que tenho feito, posso dizer que a Cenibra está num patamar muito bom, a Veracel e Aracruz são excelentes...”

A demanda do mercado mundial, até 2014, é de cerca 14 milhões de toneladas de celulose e as empresas estão se preparando. Para muitos, o Brasil deve ser o principal fornecedor do insumo devido suas características climáticas e algumas empresas do hemisfério norte já repensam seus investimentos em função dessa facilidade.

A ABTCP tem uma estimativa de que, até 2014, o mercado já esteja previsto ou seja, comporta todos os projetos conhecidos e mais: demanda e fabricação se equivalem. Por isso o setor não corre o risco de criar mais uma fábrica e ficar sem vender, dentro desse período. Fala-se em novas fábricas no Uruguai e no Mato Grosso, e muito em ampliação na Aracruz, na Veracel, Bahia Sul e na Cenibra... E há espaço já que o Brasil produz, hoje, 8 milhões de toneladas de celulose.

A comissão de automação da ABTCP vê muitos ganhos para o setor com a utilização das tecnologias disponíveis. E as empresas têm um intercâmbio produtivo porque, além da participação nas reuniões agendadas pela comissão, os profissionais se visitam e trocam informações. Isso acontece de forma tranqüila porque os fornecedores de equipamento são os mesmos e as conversas giram em torno das tecnologias — parece ponto pacífico que a diferença se faz com as receitas (secretas) e as pessoas. “

As empresas de celulose e papel, e acredito que de qualquer outro setor, buscam projetos com menor custo, maior quantidade e qualidade de informação disponível, com menor índice de manutenção”, pontua Ronaldo.

1º Simpósio Internacional de Automação no setor

O aumento do faturamento é obstinação de qualquer empresa e, para tanto, o bom nível de automação e a eficácia do funcionamento de seus controles são pontos indiscutíveis. Entre as vantagens do modo automatizado, responsáveis por cortes de despesas a lucros crescentes que muitas vezes mobilizam a indústria a repensar e reestruturar sua conduta de controle na linha de processo. Tópicos polêmicos levantam opiniões divergentes em busca de qual será o melhor sistema disponível no mercado para este fim, monitoração on-line ou medições em laboratório... E os analisadores de processo atendem só às necessidades específicas? Esses entre outros temas, foram alguns dos abordados durante o 1º Simpósio Internacional de Automação 2005, promovido pela ABTCP em parceria com a associação finlandesa Finish Paper Engineer´s Association (PI).

O evento que propiciou o intercâmbio de informações entre especialistas e estudantes de mais de 23 países se justifica pelos números: só no Brasil, os investimentos em papel e celulose alcançaram cerca de US$ 10 bilhões nos últimos dez anos - até 2012 serão outros US$ 14, 4 bilhões. Temos cerca de 220 players e destes, 35 são exportadores, iniciativa que gera receita de US$ 3,5 bilhões, segundo os dados colhidos da Associação Brasileira de Celulose e Papel (Bracelpa). O Brasil ocupa o posto de fornecedor número 1 em fibra curta do mundo, o sétimo em celulose de todos os tipos e o 11º em papel. É, por isso que, para atender a essa demanda do setor, o desenvolvimento tecnológico e as tendências são assuntos que norteiam a economia e a saúde das empresas. E como a linha de processo ganha um papel preponderante nessa etapa o representante da NuSoft Technologies, John Rudd, começou a conversa durante o Simpósio discorrendo sobre “Predição On-line das Propriedades do Papel”.

“As empresas podem economizar até U$ 800 mil anuais, entre ganhos e redução de gastos, com a utilização dos modelos de processos nas fábricas.” A desenvolvedora de soluções de sistemas diz que o monitoramento e o controle feitos de forma inteligente são inovações a serem aplicadas, mas que depende da existência de automação básica. O nível de automação é bastante diferente nas plantas brasileiras. Rudd defendeu a aplicação de modelos que insiram no programa variáveis do processo produtivo como largura, espessura e situações de rompimento da folha e até mesmo alterações periódicas, a fim de minar os índices de variabilidade nos processos. Uma vez que as informações são cruzadas, operação da máquina se torna otimizada, o que evita dispender tempo com ajustes do processo para troca do tipo de papel, redução de refugo sem comprometimento do resultado final, e até mesmo aumento de produção.

Pelo modelo proposto, outra vantagem é que, ao adotar este método de controle, elimina-se a necessidade de aguardar resultados de testes de laboratório para ajustes, pois pode-se prever as situações o que não tira a importância prática dos testes regulares, check ups e possíveis ajustes a parte do modelo podem complementar a sua ação. “Um modelo tem sua construção muito particular de evolução balizada pela experiência do próprio engenheiro que o formula e acompanha o processo”, afirmou o executivo.

Nessa conduta pela máxima qualidade do setor produtivo, o representante do Instituto de Pesquisa do Canadá Paprican, Alain Roche, salientou que o monitoramento das malhas de controle é feito a partir de relatórios com os resultados do que é calculável com grau de precisão e diversificação afinados. Roche ainda afirmou que a tecnologia bem aplicada e coordenada pode acumular de U$ 150 mil a U$ 1 milhão computados em benefícios anuais à fábrica.

“A concepção do projeto até o monitoramento de fato depende, muitas vezes, de quem lida com ele. Às vezes a credibilidade do sistema é posto à prova, à medida que loops deveriam ser destinados da maneira correta aos técnicos que, a priori, estão em busca da melhor solução.” Acompanhar os relatórios exigiria um menor tempo se confrontado ao método convencional. Segundo Roche, o investimento em pessoal se inverterá proporcionalmente, à medida que a sintonia do monitoramento on-line é aperfeiçoada.

Entre as opções em softwares e sistemas operacionais de controle apresentados durante o evento, uma experiência positiva pôde ser compartilhada com o “sistema operacional “ DD, encontrado na roupagem de sua recente versão, EDDL, adotado pela Syncrude entre outros. Segundo o executivo Ian Verhappe, a atenção dada ao sistema se deve ao mix de funcionalidades reunidas a partir de produtos diferentes como asset management, histórico de dados e sistema supervisório. Reunidos, o que se tem é um sistema guia e unificado de informações que podem nortear o direcionamento do fabricante em relação ao andamento da planta.

Analisadores

Entre os presentes durante o 1º Simpósio Internacional de Automação na Indústria de Papel e Celulose acredita-se que há uma tendência evolutiva nacional no setor de analítica. O que explica o empenho industrial em estar atualizado tecnologicamente, o que reverte em qualidade ao cliente, durabilidade do equipamento e na menor variabilidade da planta, condicionantes que ajudam a determinar a saúde da empresa. Além de, favorecerem as questões ambientais e de segurança cada vez mais expostos aos olhos do mundo. “Os problemas ocorridos com analisadores em outros setores já são superados e dificilmente se repetirão”, comentou o pesquisador e representante da Instrumentos de Medição (IME), Pedro Cohn, se referindo à aplicação dos instrumentos. “Não dá para se basear exclusivamente pelo Médium Time Between Fails (MTBF) das máquinas.”

A petroquímica Braskem, por exemplo, utiliza uma centena de cromatógrafos que alimentam de dados o sistema de otimização da planta. Então, por qual motivo os analisadores são adotados neste caso? Cohn acredita que a margem de lucro é um motivo. Intimamente ligado à variabilidade do processo, qualquer perda já cai no vermelho. A implementação de analisadores ainda é considerada um investimento alto. Mas para alcançar a hegemonia de mercado, Cohn acredita que cuidados devam ser tomados para que alguns equívocos não ocorram na instalação e montagem do analisador, fatores que influenciam no rendimento do equipamento.

Também é necessário o acompanhamento periódico, seja para eventuais reparos, calibrações ou ajustes adequados que afastem os possíveis danos no processo. Portanto, sua aplicação, seja na área de gás peróxido, gás O2 , principalmente, na área de controle de combustão, caldeira de força, padrões de recuperação, PLS, peróxido (branqueamento), CO2, em pH de condutividade, residuais do branqueamento e outros estão sujeitas ao controle.

O consenso da utilização do analisador é gradual mas o que se nota é a dificuldade de introjetar na cultura industrial brasileira a adoção de um sistema mais automatizado nos processos de produção. Um dos executivos da Aracruz, presente no Simpósio, reforçou essa idéia e comentou um pouco sobre a experiência obtida na implantação dos cerca de 400 analisadores de todo tipo de condutividade. E o que mais se ressaltou foi sobre a necessidade de estar atento às amostragens do analisador, principalmente, se houver acúmulo de gás CO2 ,o que pode ser um grande problema identificado no processo, caso não seja controlado no nível de tolerância.

Outro exemplo dado pelo representante do IME confirmou que o uso de analisadores pode ser mais simples do que parece, o que pode propiciar maior durabilidade ao maquinário. “Hoje em dia, não se deve deixar uma caldeira em atividade ininterrupta por quatro anos como se fazia um tempo atrás”, exemplificou Cohn. Rajendra Mehta, diretor da Smar para Pulp & Paper e mediador do debate, disse que se tem de um lado a medição em laboratório, que pode não ser de total confiança, mas ainda sim é o método mais adotado e está atrelado ao cumprimento das normas e, talvez, porque em relação ao custo-benefício seja a iniciativa mais imediata a tomar. “Os analisadores exigem atenção diferenciada, com engenheiros capacitados que trabalhem de modo apropriado”, reforçou Mehta. Além do que, não pode ser descartada a necessidade de parametrização do método de comparação com os resultados de laboratório. “Há vantagens em padronizar!”, afirmou Cohn que rebateu idéias contrárias com a pergunta: Como é que qualquer laboratório credenciado pela Rede Brasileira de Calibração pode calibrar o instrumento que ele não conhece ou não fabricou? Ressaltando que o sentido do valor padrão é fundamentado e lógico, portanto, aplicável.

Ajustes e calibrações

O problema pode surgir quando há a necessidade de se ajustar o instrumento. É recomendável que esse ajuste seja feito depois que o relatório for gerado, para coincidir com o valor medido. “É óbvio que todo e qualquer instrumento pode e deve ser calibrado, mas nem todos podem ser ajustados”, ressaltou o pesquisador do IME. Se pegarmos um analisador de pH funcionando na linha de fibra, em branqueamento o ajuste é feito no campo da mesma forma que a calibração. “Se o equipamento não estiver danificado o ajuste atenderá as expectativas!” Se as amostras do laboratório não baterem com as amostras colhidas no campo, a solução para o bom funcionamento do processo, é a boa convivência num ambiente integrado entre o pessoal de instrumentação de campo e de laboratório. Isso faz com que um comece a entender os problemas do outro e estabelece um diálogo. Um caso que ilustra bem a situação relatada por Cohn: “Os danos crônicos nas medições de pH de fibra nunca coincidiam com as de laboratório e as diferenças eram tão grandes que o pessoal começou a entrar em desespero.”

Medidores on-line e precisão laboratorial

“Eu não vejo que exista um paradoxo entre as medições de laboratório e as medições on-line. Não existe essa dicotomia”,afirmou Cohn. Ele acredita que é preciso investigar as diferenças acadêmicas ou tecnológicas entre ambos. Neste cenário, investir cada vez mais tanto em repetibilidade quanto em precisão laboratorial e on-line. Um exemplo típico dessa dificuldade ocorre com os medidores de Teor Carbono Orgânico Total (TOC). ”Devemos tentar encontrar algum tipo de princípio de medição que consiga aproximar desses medidores, principalmente, no setor de efluentes.” Na concepção do pesquisador, as diferenças entre medidores on-line e de laboratórios devem ser sanadas.