COMISSIONAMENTO DE UNIDADES INDUSTRIAIS, FUNDAMENTOS E PRÁTICAS

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1 COMISSIONAMENTO DE UNIDADES INDUSTRIAIS, FUNDAMENTOS E PRÁTICAS Antonio Prates 1, Luciano Gaete 1, Paulo Garcia de Souza 2 1 Forship Engenharia, 2 ProxyBiz Business Platform. Introdução O comissionamento de grandes empreendimentos industriais é uma especialidade técnica que tende modernamente a ser encarada como uma disciplina específica e independente, com métodos e técnicas particulares. Desta forma, cada vez mais a Engenharia de Comissionamento é reconhecida como fundamental para o sucesso do empreendimento, tão importante quanto as disciplinas tradicionais, tais como o planejamento e gestão, as diversas especialidades de projeto, construção e montagem, o suprimento e diligenciamento de materiais e equipamentos, além da gestão de segurança, saúde, meio-ambiente e qualidade. Até recentemente o comissionamento era considerado basicamente como um conjunto de atividades executadas nas fases finais de construção e montagem do empreendimento, e seu sucesso dependia principalmente da experiência e do conhecimento tácito da equipe envolvida. Todas as fichas eram depositadas no time do comissionamento, muitas vezes sem um suporte adequado de métodos, procedimentos e ferramentas específicas. Esse cenário, com planejamento insuficiente e tardio do comissionamento, propicia, inúmeras vezes, situações caóticas ao final do empreendimento, com grandes atrasos e custos, e o comprometimento da qualidade e operabilidade final da planta ou unidade industrial. Neste artigo compartilhamos a experiência da equipe da Forship Engenharia, adquirida com o comissionamento de inúmeras plantas em diferentes segmentos industriais no Brasil e no exterior. Este conhecimento tem sido gradualmente atualizado e sistematizado, consolidando-se no desenvolvimento de um sistema informatizado de gestão, o HMSWeb Handover Management System. Caracterização do Comissionamento A Engenharia de Comissionamento pode ser definida como o conjunto de técnicas e procedimentos aplicados de forma integrada a uma unidade (ou planta) industrial, visando tornála operacional, dentro dos requisitos estabelecidos pelo cliente final. O objetivo central do comissionamento é assegurar a transferência da unidade industrial do construtor para o operador de forma ordenada e segura, garantindo sua operabilidade em termos de desempenho, confiabilidade e rastreabilidade de informações. O processo de comissionamento de unidades industriais compreende, tipicamente, o planejamento, execução e controle de um grande número de atividades de inspeção e teste exercidas sobre equipamentos, instrumentos, circuitos elétricos, malhas (de energização, comando, medição, instrumentação e controle), trechos de tubulação, módulos, sistemas e subsistemas. A metodologia proposta pode ser aplicada tanto a novos empreendimentos quanto a unidades e sistemas existentes e, no caso específico do setor sucro-energético, em plantas novas, processos de expansão, modernização e às paradas programadas entre safras. Em diversos casos, o planejamento e a execução das atividades de comissionamento envolvem dezenas de milhares de atividades sequenciais e/ou paralelas, que podem se estender por meses e mobilizar muitos profissionais; em um esforço que pode atingir milhares de homens-hora e representar entre 2 e 3% do custo total do empreendimento. Neste cenário a gestão planejada, estruturada e informatizada, do comissionamento tende a ser essencial para a garantia de atendimento aos requisitos de prazos, custos, segurança e qualidade do empreendimento.

2 . Histórico e Desenvolvimento. Em empreendimentos de capital é comum o comissionamento somente ganhar visibilidade quando as atividades de construção e montagem vão sendo concluídas, e iniciam se as atividades de inspeções, testes, pré-operação e partida dos equipamentos e sistemas da unidade industrial. Esquece-se porém que, antes de se chegar ao campo para execução dessas atividades, um tempo considerável deve ser investido no planejamento e no detalhamento da Engenharia de Comissionamento. Nos últimos anos, em paralelo com o aumento da complexidade dos empreendimentos e com o amadurecimento das metodologias e tecnologias, também avançamos na forma de entender, planejar e executar as atividades de comissionamento. Dentre as principais evoluções ocorridas, podemos destacar: Desenvolvimento de métodos e técnicas de planejamento, execução e controle das atividades envolvidas; Atividades típicas cada vez mais fundamentadas em procedimentos técnicos formais e padronizados; Coordenação, supervisão e execução das atividades são atribuídas a equipes especializadas, com capacitação e treinamento específicos; Consolidaram-se empresas especializadas na execução das atividades de comissionamento; Surgiram ferramentas de TI específicas para o planejamento, acompanhamento e gestão do comissionamento. Os primeiros setores a desenvolverem práticas sólidas de comissionamento foram as indústrias Aeroespacial e de Defesa. Mas, com uma metodologia consistente e flexível, a gestão e execução de comissionamento, pode ser, rapidamente, adaptada às particularidades de outros segmentos industriais e, gradualmente, especialmente na última década, foram desenvolvidas abordagens estruturadas de comissionamento para diversos setores. No Brasil, podemos afirmar que os segmentos de Óleo e Gás, Petroquímica, Energia, Papel e Celulose e Mineração, já tem usufruído de ganhos substanciais em produtividade e eficiência, com a aplicação das técnicas e procedimentos da Engenharia de Comissionamento. Deficiências no Comissionamento Tradicional O planejamento insuficiente e tardio do comissionamento, muitas vezes não integrado ao de construção e montagem, combinado com a falta de uma metodologia adequada de trabalho, não raro ocasiona, estouros de prazos e custos e o comprometimento da qualidade e operabilidade final da planta. A prática demonstra que a não observância de uma metodologia adequada de comissionamento resulta em problemas recorrentes, dos quais podemos destacar: Falhas típicas: Falhas na definição de responsabilidades. Atividades realizadas de forma não planejada e sem procedimentos padronizados. Falhas de preservação de instrumentos e equipamentos. Falhas nos testes de completação mecânica. Ausência de registro e rastreabilidade dos resultados das inspeções e testes. Falta de das informações do processo. Falhas no registro e controle de pendências. Consequências: Testes integrados pouco eficazes, por problemas que deveriam ter sido detectados em fases anteriores. Retrabalho. Estouro de prazo. Estouro de orçamento. Falhas na operação. Problemas de manutenção, com baixa rastreabilidade de possíveis causas. Metodologia de Comissionamento Na prática uma metodologia estruturada de comissionamento consiste na aplicação de um conjunto de técnicas e procedimentos de engenharia para verificar, inspecionar e testar cada componente físico do empreendimento, desde os individuais, como peças, instrumentos e equipamentos, até os mais complexos, como módulos, subsistemas e sistemas.

3 Para alcançar uma real eficácia, as atividades de comissionamento devem acompanhar todas as fases do empreendimento, desde o projeto de engenharia até a entrega da unidade. Comissionamento c) Pré-Operação Caracterizado por atividades de campo executadas a quente, com energização, incluindo a partida e os testes de desempenho dos subsistemas e sistemas. d) Operação Assistida e Handover Esta fase inclui a operação assistida dos sistemas até a transferência (handover) final da unidade para a equipe de operação, após o saneamento das pendências remanescentes. Contratação Supriment os Proj. Eng. (C&M Construção e Montagem; O&M Operação e Manutenção) Construção O processo de comissionamento de uma unidade industrial pode ser subdividido nas seguintes fases: a) Engenharia e Planejamento A fase de Engenharia compreende a análise e elaboração documentos técnicos especializados (tais como planos gerais de comissionamento, divisão de subsistemas, redes de precedência, procedimentos operacionais, listas de sobressalentes, óleos e graxas e ferramentas especiais para comissionamento, manuais de partida, operação e manutenção), assim como a configuração do sistema informatizado de gestão utilizado no projeto. A fase de Planejamento compreende o desenvolvimento de organogramas, cronogramas, histogramas de material e mão-de-obra e planos específicos de comissionamento, tais como planos de calibração de válvulas e instrumentos, de assistência técnica de fornecedores, e de treinamento de operadores. b) Pré-Comissionamento C&M O&M Caracterizado por atividades de campo, executadas a frio, sem energização, tais como recebimento, armazenamento e preservação de materiais e equipamentos, calibrações, testes e inspeções. Esta fase foca suas atividades nos itens que compõe um subsistema. Ferramentas de Planejamento e Gestão (TI) O volume dos dados gerados no processo de comissionamento, aliado à necessidade de garantir uma eficiente rastreabilidade, segurança e disponibilidade das informações envolvidas, demandam a utilização de ferramentas de TI (sistemas e bases de dados) cada vez mais poderosas e ao mesmo tempo flexíveis. Estas ferramentas devem ser capazes de otimizar o planejamento e acompanhamento dos serviços, armazenando evidências de execução, supervisão e aprovação de todas as atividades. Suas bases de dados devem propiciar o acesso ao histórico completo do comissionamento do empreendimento em questão, não apenas ao longo da construção e montagem do ativo, mas durante toda sua vida útil posterior. Adicionalmente, quando o sistema de TI está alinhado a uma metodologia estruturada de comissionamento, agrega-se a importante vantagem de garantir maior aderência a padrões e procedimentos formais previamente estabelecidos. Esta aderência pode ser facilitada, por exemplo, pelo acesso on-line aos procedimentos operacionais ou correspondentes listas de verificação, e pela utilização de folhas de registro, protocolos, certificados e job-cards préformatados. Existem hoje no mercado algumas soluções de TI disponíveis, com escopos e características diferenciadas. Além de alguns sistemas oferecidos como produtos licenciados, podem ser encontradas um número razoável de ferramentas proprietárias, desenvolvidas por operadores, construtores e empresas especializadas em comissionamento.

4 Apresentamos a seguir imagens ilustrativas de funcionalidades de sistemas de gestão especializados muito utilizadas pelas equipes de gestão dos projetos de comissionamento de empreendimentos industriais: quantitativos, filtrado por área da unidade (Caldeiras no exemplo), organizado por fases e atividades. Na tela acima apresenta-se a Curva-S do projeto de comissionamento, com suas respectivas curvas de baseline (planejado), executado e aprovado, assim como o detalhamento do avanço para cada período de tempo, em forma de tabela. No exemplo acima apresenta-se o percentual do progresso físico de cada sistema de uma unidade da Indústria Sucro-Energética (Extração de Caldo, Preparo de Cal, etc) e seus respectivos percentuais de progresso para cada fase/etapa do processo de comissionamento. É importante destacar a possibilidade de abertura/detalhamento do cálculo de cada percentual específico apresentado, conforme podemos observar na abertura do progresso da fase de Construção e Montagem do sistema de Preparo de Cal (7,93%) marcado em vermelho acima. No outro relatório acima apresenta-se o progresso físico, em termos percentuais e Aplicação na Indústria Sucro-energética A indústria sucro-energética envolve a implantação de empreendimento industriais relativamente complexos, e, em nossa opinião, este segmento, no Brasil, demanda a implantação de práticas avançadas de comissionamento. Podemos caracterizar os contextos típicos de construção e modificações em plantas sucroenergéticas nos seguintes casos: Implantação de novas unidades. Modificações nas unidades existentes (por exemplo, visando o aproveitamento de vapor para cogeração). Modificações nas paradas de entressafra (tipicamente períodos de 2 a 3 meses). Aproveitamento de paradas por chuva, para pequenas modificações (em geral, por períodos de poucos dias). A sazonalidade das safras enfatiza a importância de sincronizar as intervenções em plantas existentes com os prazos disponíveis de entressafra, de forma a evitar atrasos que resultem em significativas perdas de produção e faturamento. Os riscos associados às múltiplas paradas / start-up por outro lado justificam a adoção de procedimentos padronizados e consistentemente documentados.

5 Observamos que os procedimentos para a gestão do comissionamento são simples e lógicos e os investimentos iniciais para implantação da nova metodologia tendem a se diluir, na implantação de novos empreendimentos, assim como em futuras modificações das unidades. Conforme se verificou, em outros segmentos industriais, grande parte dos procedimentos de inspeção e testes, hoje baseados nas recomendações de fabricantes dos equipamentos principais e/ou derivados do conhecimento acumulado pela equipe de comissionamento, podem ser reaproveitados ou adaptados para utilização em contextos semelhantes e os custos de qualificação dos profissionais e de implantação de práticas e ferramentas são igualmente perenizados. Conclusões Neste trabalho, os autores visaram destacar a importância de adotar processos de Engenharia de Comissionamento. Consideraram, outrossim, que, assim como experimentado em outros segmentos industriais, a introdução dessas novas abordagens, metodologias, práticas e ferramentas para gestão e execução do comissionamento proporcionarão significativos benefícios para o setor Sucro- Energético, otimizando recursos, evitando atrasos, minimizando custos e assegurando a qualidade do empreendimento. Contatos Antonio Prates, VP de Consultoria Técnica Forship Engenharia, antonio.prates@forship.com.br Tel: , Cel: Luciano Gaete, Diretor Executivo HMSWeb Tecnologia da Informação, luciano.gaete@forship.com.br Tel: , Cel: Paulo Garcia de Souza, Diretor Executivo ProxyBiz, pgarcia@proxybiz.com Tel: , Cel.: