29º Congresso Brasileiro de Manutenção e Gestão de Ativos

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1 29º Congresso Brasileiro de Manutenção e Gestão de Ativos Manutenção e Gestão de Ativos: Gerenciamento de Energia em Acionamentos de Transportadores de Correia Autores: Leonardo Chisté Vanessa Malaco

2 AGENDA PRINCIPAL INTRODUÇÃO OBJETIVO GANHOS PREMISSAS METODOLOGIA TESTES RESULTADOS

3 ONDE ESTAMOS

4 T 8 3 PP9 (US) C5 B3 B4 B5 H 15 H 21 R 2 D 3 D 6 C 1 A 1 H1 F 2 F1 5 PA2 H17 PORTO DE TUBARÃO VITÓRIA/ES BALANÇA RODOFERROVIÁRIA OFICINA DE VAGÕES 6 PP17 6 PP16 7PP 7 6 PP9 6PP 7 KOBRASCO t/ano NIBRASCO t/ano (Cada) RC6PP8 5PA 5 SILOS DE PELOTAS 6PP11 A,B,C,D e E TERMINAL DE MINÉRIOS 6PPP12 O processo H 20 de descarga possui 5 6PPP13 6PP11 MG - 01( GUSA ) LAVADOR H25 MF 01 DE PNEUS Nº: 4 H 19 viradores de vagões (7.000t/h). N1 PÁTIO DE FINOS Tratamento de ( t). N2 N3 Efluentes Líquidos N4 D 4 D 1 D 8 6 PP10 H18 TC26 H 22 MF 02 TC 04 J E F G H I EE 02 EE 01 ER 02 I 5 PA1 EPA 4 7PA 5 5 PA3 ADM. GEOPS EP 03 4PA 5 P2 3 PP5 (US) RCP 7 3PA 5 4PP 6 RCP 3 T 5 (Porto) EPA 2 3 PP8 (US) 4 PP5 (US) P 1 ( USINA ) 3PP 6 PA 3 B15a B5a B15b B18 3 PA1 ( USINA ) PENEIRAMENTO (6.000 t/h) B14a VIRADORES DE VAGÕES (6.000 t/h cada) B 16 B5b T 6 B 6 B12a EF01 B 17 C5a F 5 G 4 G 3 G 2 G 1 B 3c VV 4 VV 3 VV 2 VV 1 F 6 B 3b C 6 F7 B 3a C B 1 F 3 D F 8 F 4 EP 02 RC 02 RC 03 PÁTIO DE GRANULADOS ( t) B C 2a B14b H 14 B12b RC 01 C3a A 2 EP 01 A3a H 24 A A2a A2b T 11 T 12 AM3 EP 04 S 11 S 10 O processo de embarque Tratamento de possui 4 carregadores de efluentes líquidos B3g ER 01 navios ( a H 23 F 4b RC 04 D 13 D 15 D 5 LAVADOR DE PNEUS Nº 1 D 7 D 11 D 12 CN 3 CN 4 RC 05 D 9 D 10 N6 C3b LAVADOR DE PNEUS Nº: 2 A3b ER 03 N5 P. DE GUSA AM 1e2 A 4 N CN 2 CN 1 S C t/h).

5 PORTO DE PONTA DA MADEIRA - SÃO LUIS/MA O processo de descarga possui 6 viradores de vagões (8.000t/h). O processo de embarque possui 6 carregadores de navios (8.000 a t/h).

6 CENÁRIO ATUAL Crise energética (falta de investimentos, governo, falta de chuva,...); Aumento do valor da energia em Jul/14 e outro previsto para 2015; Queda do Preço do Minério (mínimo dos últimos 05 anos U$83) Sustentabilidade: - Visão Vale:...paixão pelas pessoas e pelo planeta. - Valores Vale:... Cuidar do nosso planeta

7 OBJETIVO Implantar o sistema de gerenciamento de energia em transportadores de correias nos Portos da Vale com a finalidade de reduzir o consumo de energia elétrica e parte da energia reativa.

8 HISTÓRICO Por volta de 1998, nos Portos de Tubarão e Ponta da Madeira foi implantado o sistema de gerenciamento de energia em alguns transportadores. Operou por alguns anos e depois foi desativado basicamente em função de problemas mecânicos e demora no diagnóstico dos defeitos em função das limitações de tecnologia.

9 INTRODUÇÃO Motor Acoplamento Hidráulico Redutor

10 INTRODUÇÃO Quantidade de motores de acionamento; Taxa reduzida ou a vazio; Desligamento do M2 *; Acompanhamento do valor da corrente do M1; Decisão pelo religamento ou não do M2; Alternância dos motores. M1 M2 O drive é sempre a corrente elétrica

11 GANHOS Redução do consumo de energia elétrica; Redução da energia reativa (>FP); Possível aumento da periodicidade de planos de manutenção; Possível aumento da vida útil de componentes eletromecânicos. Ƞ [%] i [A]

12 PREMISSAS Estudar os transportadores que estiverem com seus relés (sinal de corrente) interligados à rede de automação; A partida será realizada utilizando todos os motores; Transportadores com acoplamento hidráulico variável; Considerar, no estudo teórico, que todos os acionamentos estão funcionando conforme projetado, sem restrição; Considerar o cálculo mecânico de potência necessária para operar com cargas menores que a nominal, em função da quantidade de motores desligados.

13 ESCOPO Porto de Tubarão Porto de Ponta da Madeira 105 TRs Usina 11 TRs MFe 94 TRs 125 TRs Usina 06 TRs MFe 119 TRs 42 TRs MFe 2 motores - 31 TRs 3 motores - 07 TRs 4 motores - 04 TRs 46 TRs MFe 2 motores - 26 TRs 3 motores - 14 TRs 4 motores - 06 TRs Interligado à rede TA 30 TRs elencados 04 excluídos Interligado à rede TA 12 TRs elencados 08 estudados (Rota CLN) 26 TRs 15 embarque e 11 descarga 08 TRs 06 embarque e 02 descarga

14 METODOLOGIA Estudo teórico do transportador: seleção dos transportadores análise do perfil de carga cálculo de capacidade mecânica definição dos parâmetros teóricos (taxa [t/h] x corrente [A]); Testes de desligamento de motores (parâmetros de corrente); Desenvolvimento do algoritmo de funcionamento e lógica do CLP; Validação e implementação para acompanhamento dos resultados.

15 POSSÍVEIS EFEITOS COLATERAIS Acoplamentos Hidráulicos e freios: bomba de lubrificação sempre ligada e freio sempre aberto; Tensão Induzida após desligamento de um motor: não existe banco de capacitores; Corrente de repartida: valor menor que a corrente de partida normal devido ao escorregamento. O sistema de gerenciamento de energia não insere problemas no transportador, mas sim, detecta e mostra que não está operando conforme projeto. O motor sempre operará abaixo da corrente nominal.

16 TESTES DESLIGAMENTO/RELIGAMENTO DE MOTORES Corrente nominal: Motor 1 = Motor 2 = 78,8A Antes desligamento: somatório = 80,6A Após desligamento: M1 = 59,5A Economia = 21,2A (29,9%)

17 RESULTADOS ESPERADOS Estimativa de redução de consumo mensal no Porto de Tubarão (Vitória-ES) e Porto de Ponta da Madeira (São Luis- MA): 872MWh/mês = 2,6% consumo da fatura. Equivale a residências ou um dia de operação dos Portos. Obs: A pesquisa do EPE (Empresa de Pesquisa Energética ) aponta um consumo médio mensal de, aproximadamente, 156 kwh para uma residência.

18 RESULTADOS ATINGIDOS Ganhos Absolutos de Corrente Comparação entre o somatório da corrente de todos os motores antes do desligamento de um motor pelo gerenciador e o somatório das correntes após o desligamento. Testes a vazio: 25,8% a 65% Teste com carga reduzida: 2% a 39,8%

19 RESULTADOS ATINGIDOS Redução de Consumo de energia elétrica: Após implantação dos pilotos em 14/08/14 (TU) e 02/09/14 (TMPM), pôde-se verificar os seguintes ganhos : Economia projetada mês [MWh] Tempo de operação dos transportadores [h] Redução do Tempo de operação Motores [h] M1 M2 M3 Pilotos Portos TU e TMPM 213,5 861, ,2 439,8

20 ACOMPANHAMENTO DOS RESULTADOS APÓS IMPLANTAÇÃO Em desenvolvimento

21 AGRADECIMENTOS CCO (Centro de Controle de Operações Portuárias) Equipes de Manutenção Preventiva Elétrica (Descarga, Embarque e Automação) Engenharias (Transportadores, Equipamentos e Automação)

22 Obrigado! Contatos: Tel.: (27) , (27) Tel.: (27) , (27)