Compressor de oficina: partir das ferramentas a alimentar para definir o serviço de ar

Porquê começar pelas ferramentas e não pelo compressor

No seu guia dos compressores de ar, a Atlas Copco descreve a necessidade de ar como a soma do consumo de todas as ferramentas, máquinas e processos que serão ligados, estimando para cada um um fator de utilização baseado na experiência; a isto há que juntar as fugas, o desgaste e a evolução futura das necessidades. Por outras palavras, a resposta está primeiro na sua própria oficina, na lista daquilo que o ar terá de pôr a trabalhar.

O INRS, organismo francês de prevenção de riscos profissionais, diz o mesmo para a aquisição de qualquer máquina: para adquirir um equipamento eficaz e seguro, o utilizador deve definir a sua necessidade com a maior precisão possível, e o caderno de encargos torna-se uma ferramenta comum de diálogo com o fabricante. Antes da entrada em serviço, a empresa verifica, na receção, que as especificações do caderno de encargos são cumpridas. No ar comprimido, esse caderno de encargos assume uma forma muito concreta: o caderno das ferramentas.

O nosso conselho: preencha-o antes da primeira reunião comercial. Ganha duas vezes. O fornecedor recebe dados que pode tratar, em vez da área de uma oficina e de uma vaga impressão de falta de ar; e recebe, em troca, propostas que respondem todas ao mesmo pedido e que, finalmente, se podem comparar entre si.

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Uma linha por ferramenta: o que o manual lhe deve dar

Comece pelo inventário: cada ferramenta pneumática, cada máquina ou posto alimentado a ar, com a sua designação e referência exata. Para cada uma, procure no manual ou na ficha técnica a pressão esperada à entrada da ferramenta e o consumo de ar. Um catálogo de ferramentas bem organizado apresenta estes dados em tabela: o da Atlas Copco França indica, para cada modelo, o consumo de ar em litros por segundo, o diâmetro de mangueira recomendado e a rosca de entrada de ar.

Anote sempre a pressão a que o consumo é indicado. No seu guia de instalação de ferramentas pneumáticas, a Atlas Copco indica que uma ferramenta pneumática precisa de 6,3 bar para funcionar à sua potência nominal (para a sua, a referência continua a ser o respetivo manual), e publica uma tabela em que o consumo varia com a pressão na ferramenta: a 8 bar, atinge 125 % do obtido a 6,3 bar. Dois consumos indicados a pressões diferentes não se somam, portanto, tal como estão.

Verifique também a unidade: um manual fala em litros por segundo, outro em litros por minuto, e 1 l/s corresponde a 60 l/min. Se faltar um valor, escreva «a pedir» em vez de o substituir por um número encontrado noutro lado. O consumo de outro modelo não descreve o seu posto; o do manual da sua ferramenta, sim.

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Tempo de funcionamento e simultaneidade: descrever um dia real

O consumo do manual descreve uma ferramenta em funcionamento. Ora, numa oficina, algumas ferramentas só trabalham em sequências curtas, enquanto outras ficam muito tempo em funcionamento. A Atlas Copco resume a questão no seu guia de dimensionamento: o caudal determina-se em função da frequência e do número de tarefas simultâneas. É essa realidade que o caderno deve captar.

Para cada ferramenta, observe o período de maior carga do dia e anote quanto tempo funciona realmente: bastam um cronómetro e uma folha. Anote depois que ferramentas funcionam ao mesmo tempo e em que situações: dia normal, pico de atividade, operação rara mas importante. Estas observações valem mais do que um coeficiente aplicado às cegas, porque descrevem a sua equipa e não uma média vinda de outro lado.

Exemplo pedagógico, com valores inventados para o cálculo, nem típicos nem recomendados: na hora de maior carga, a ferramenta A (10 l/s segundo o manual, à sua pressão de referência) funciona 15 minutos, a ferramenta B (4 l/s) 30 minutos e a ferramenta C (20 l/s) 6 minutos. Referida à hora, a procura média é de 2,5 + 2 + 2, ou seja, 6,5 l/s. Mas, se as três ferramentas funcionarem em simultâneo, a procura instantânea sobe para 34 l/s. Média e pico não contam a mesma história: o caderno guarda os dois, com a duração e a frequência dos picos.

Como cobrir a diferença entre média e pico? Não cabe ao caderno decidi-lo: produção de ar, armazenamento, regulação e rede fazem parte do estudo do fornecedor. O seu papel é dar-lhe cenários honestos, sem inflacionar cada linha «por segurança». A Atlas Copco lembra que um compressor subdimensionado provoca perdas de carga e tarefas incompletas e que um compressor sobredimensionado pode causar problemas mecânicos e avarias: o dimensionamento certo compensa nos dois sentidos.

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Qualidade do ar: registar o que cada ferramenta exige, nem mais nem menos

A norma ISO 8573-1:2010 classifica a pureza do ar comprimido segundo três famílias de contaminantes: partículas sólidas, água e óleo. A Atlas Copco explica que a pureza se escreve na forma partículas:água:óleo, por exemplo 1:2:1, e que números mais baixos significam ar mais limpo. O fabricante aconselha a definir apenas o nível de pureza realmente necessário, porque um ar muito limpo exige mais filtração, mais secagem e mais energia.

A título indicativo, este fabricante escreve que as ferramentas pneumáticas da produção industrial em geral funcionam normalmente bem com uma classe 3:4:4, embora precise que as exigências reais variam consoante o processo, o clima e o tipo de compressor. A coluna da qualidade do ar do seu caderno retoma, portanto, primeiro o manual de cada ferramenta: filtração exigida, ar seco ou não, lubrificação. Se um processo impuser uma classe precisa, registe-a com a respetiva fonte; se não impuser, não a invente.

A lubrificação merece uma coluna própria. Segundo o guia de instalação da Atlas Copco, algumas ferramentas não precisam dela, como as equipadas com palhetas especiais sem lubrificação ou as turbinas, ao passo que outras precisam; o mesmo guia lembra que o filtro separa a água e as partículas sólidas e que pôr ferramentas a trabalhar sem filtro encurta a sua vida útil e aumenta os custos de manutenção. Por fim, a água condensa-se no ar comprimido: pode corroer as tubagens, perturbar a lubrificação das ferramentas e criar risco de congelação. Consoante a sua aplicação, acrescenta a Atlas Copco, talvez precise de um compressor isento de óleo ou lubrificado: o seu caderno dará ao fornecedor elementos para justificar essa escolha.

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A pressão que conta é a da entrada da ferramenta

A Atlas Copco distingue a pressão estática, obtida num circuito fechado quando não se utiliza ar, da pressão dinâmica à entrada da ferramenta, medida com a ferramenta em funcionamento. O manómetro do regulador não indica a pressão na ferramenta: para a conhecer, é preciso um manómetro montado em T à entrada da ferramenta, instalado com o circuito despressurizado, como em qualquer intervenção no ar comprimido. É, na nossa opinião, a medição mais reveladora que uma oficina pode fazer antes de comprar.

Segundo este guia, a maior parte da perda de carga ocorre entre a extremidade da tubagem e a ferramenta: válvula de corte, unidade de tratamento de ar, acoplamentos e mangueira. Acoplamentos pequenos, mangueiras demasiado compridas ou de pequeno diâmetro e mangueiras em espiral provocam-na. O fabricante escreve que a distância entre a ferramenta e a tomada não deveria, idealmente, ultrapassar 3 a 5 metros, considera que as perdas na unidade de tratamento, no acoplamento e na mangueira não deveriam ultrapassar 0,6 a 1,0 bar, e julga razoável trabalhar com 7 bar na rede para obter 6,3 bar na ponta da ferramenta.

Junte, portanto, a cada linha o comprimento e o diâmetro da mangueira, o número de acoplamentos e a distância até à tomada. Para fixar a pressão a pedir, a Atlas Copco recomenda começar por identificar a pressão mínima exigida mais elevada entre todos os utilizadores e acrescentar-lhe depois as quedas de pressão do secador, dos filtros, da tubagem e dos acoplamentos. O caderno dá-lhe o primeiro termo; o fornecedor tem de justificar os seguintes.

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Traduzir o caderno no serviço de ar a pedir

O resultado do caderno não é um modelo de compressor: é um pedido. Tal caudal, a tal pressão, segundo tal perfil de funcionamento, com tal qualidade de ar. O caudal a pedir é o caudal de ar livre, ou FAD. A Atlas Copco define-o como o ar referido às condições de entrada do compressor: é medido à saída e depois convertido. O fabricante aconselha a comparar os compressores nas mesmas condições, geralmente, mas não necessariamente, as da norma ISO 1217:2009, e precisa que, salvo indicação em contrário, o caudal de ar livre de um compressor ou de uma ferramenta foi medido nas condições de entrada de referência de 20 °C, 1 bar e 0 % de humidade relativa; outros setores ou regiões utilizam outras referências. Recomenda, por fim, especificar um sistema de ar segundo o caudal e a pressão, e não segundo a potência em kW.

Um manual mostra bem porque é que cada palavra conta. Para um compressor de 24 litros, um fabricante anuncia uma potência de aspiração teórica de 240 l/min, mas uma potência de saída de 107 l/min a 4 bar e de 76 l/min a 7 bar. Três números, três realidades: só o que é indicado à sua pressão de trabalho responde ao seu caderno.

O perfil de funcionamento conta tanto como o caudal. O mesmo manual indica um modo de funcionamento S3 25 %: num período de referência de 10 minutos, o aparelho pode funcionar 2,5 minutos à sua potência absorvida nominal, seguidos de 7,5 minutos de arrefecimento. Precisa ainda que o aparelho não foi construído para um ambiente profissional, industrial ou artesanal. Comparar o ciclo admitido e a utilização prevista com os seus tempos de funcionamento é, na nossa opinião, a verificação mais rentável antes de assinar.

Numa máquina sem fio, a autonomia só faz sentido com as respetivas condições. Um fabricante exprime a do seu compressor de duas baterias de 18 V em número máximo de ciclos de sopro por carga, de 6 a 8 bar, número que varia consoante a capacidade em Ah das baterias; se forem diferentes, conta a capacidade mais pequena. Peça uma autonomia expressa desta forma e compare-a depois com o seu perfil de funcionamento.

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Ruído e reservatório: dois pontos que o fornecedor deve documentar

Quanto ao ruído, compare grandezas idênticas. O manual citado acima indica um nível LWA de 97 dB e um nível de pressão sonora LpA de 77 dB, cada um com uma incerteza de 1,5 dB, determinados segundo a EN ISO 3744. São duas medições diferentes: peça a cada fornecedor a mesma, de preferência o nível de potência sonora garantido.

Em Portugal, o Decreto-Lei n.º 221/2006, de 8 de novembro, estabelece as regras em matéria de emissões sonoras relativas à colocação no mercado e entrada em serviço de equipamento para utilização no exterior. O seu artigo 11.º inclui os compressores (< 350 kW) entre os equipamentos cujo nível de potência sonora garantido não pode exceder o nível de potência sonora admissível fixado no quadro de valores limite do anexo V. A marcação CE de conformidade e a indicação do nível de potência sonora garantido são apostas de modo visível, legível e indelével em cada unidade de equipamento. Pergunte se a máquina proposta entra neste âmbito e que valor consta da sua placa.

O reservatório, por seu lado, insere-se nos equipamentos sob pressão. Em Portugal, o Regulamento de Instalação e de Funcionamento de Recipientes sob Pressão Simples e de Equipamentos sob Pressão, aprovado pelo Decreto-Lei n.º 131/2019, de 30 de agosto, sujeita a instalação e o funcionamento destes equipamentos a procedimentos próprios; o seu âmbito e as exclusões assentam em critérios como a pressão máxima admissível (PS), o produto PS × V e o grupo do fluido. Os recipientes sob pressão simples destinados a ar ou azoto estão sujeitos a comunicação prévia de funcionamento, após uma inspeção com resultado favorável por um organismo de inspeção; para os equipamentos sob pressão, o licenciamento compreende a aprovação de instalação, quando aplicável, a aprovação de funcionamento e a sua renovação. Este caderno não decide estas questões: peça a documentação do reservatório e o regime aplicável à sua configuração. Na manutenção corrente, o manual citado acima pede que se esvazie a água de condensação após cada utilização e que se verifique o reservatório antes de cada serviço, para detetar ferrugem e danos.

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