Projetos multidisciplinares de engenharia para a indústria

Quando a indústria precisa de um projeto multidisciplinar

Em siderúrgicas e mineradoras, quase nenhuma intervenção é de uma disciplina só. Trocar um redutor exige rever a base, a estrutura de suporte, o acesso para manutenção, a alimentação elétrica e o intertravamento. Ampliar um pátio de minério envolve terraplenagem, drenagem, estruturas de transportadores, casas de transferência e subestação. Quando cada disciplina é contratada separadamente, as interfaces ficam sem dono, e o problema aparece na montagem.

Os gatilhos mais comuns para contratar são:

• Aumento de capacidade ou nova linha de produção, em que é preciso saber se o investimento se paga antes de detalhar qualquer coisa.
• Substituição de equipamentos críticos (fornos, laminadores, peneiras, britadores, transportadores, pontes rolantes) com impacto em estruturas e utilidades existentes.
• Adequações a normas regulamentadoras, como NR-12 em máquinas e NR-13 em vasos de pressão, que costumam envolver mecânica, estrutura e elétrica ao mesmo tempo.
• Recuperação de estruturas deterioradas em ambientes agressivos, com corrosão, vibração e temperatura elevada.
• Projetos de parada programada, em que a janela de execução é curta e o projeto precisa chegar pronto, compatibilizado e com lista de materiais fechada.
• Desgargalamento, quando um ponto específico do processo limita a produção e a solução atravessa várias disciplinas.

As fases do projeto: do EVTE à engenharia detalhada

A Engesult trabalha com as fases clássicas de desenvolvimento de engenharia. Cada fase tem um objetivo, um grau de precisão de custo e um conjunto de entregáveis. O cliente pode contratar uma fase isolada ou o ciclo completo.

Estudo de viabilidade técnica e econômica (EVTE)

O EVTE responde à pergunta "vale a pena fazer?". Levanta alternativas técnicas, compara rotas de solução, estima investimento (CAPEX) e impacto operacional (OPEX), identifica riscos e restrições do site e recomenda a alternativa a seguir. É a fase em que mudar de ideia custa menos.

Engenharia conceitual

Define a solução escolhida em nível de arranjo: fluxogramas de processo, arranjo geral preliminar, premissas de projeto, lista preliminar de equipamentos, critérios de cálculo e interfaces com a planta existente. Serve para aprovação interna do investimento e para orientar a engenharia básica.

Engenharia básica

Consolida dados de processo e de equipamentos, dimensiona as principais estruturas e sistemas, emite folhas de dados, especificações técnicas, diagramas unifilares, fluxogramas de engenharia (P&ID) e arranjos com cotas principais. É a base para cotação de equipamentos e para a contratação de fornecedores.

Engenharia detalhada

Transforma a engenharia básica em documentos para fabricação, montagem e construção: desenhos de fabricação de estruturas metálicas, formas e armação de concreto, isométricos de tubulação, diagramas de interligação, listas de materiais, memoriais de cálculo e procedimentos. É o que vai para o campo.

Como a Engesult executa

1. Reunião de escopo e visita técnica. Entendimento do problema, das restrições operacionais e da janela de execução. Na visita, a equipe identifica interferências, acessos e condições reais da área.
2. Levantamento de dados de campo. Quando a documentação da planta está desatualizada, o projeto parte de levantamento por escaneamento a laser, topografia industrial ou drone. Projetar sobre desenho antigo é a principal fonte de retrabalho em plantas com décadas de operação.
3. Definição de premissas e critérios de projeto. Documento que registra normas aplicáveis, cargas, padrões do cliente, materiais e critérios de aceitação. Evita discussões tardias.
4. Desenvolvimento integrado em modelo 3D. As disciplinas trabalham sobre o mesmo modelo, com compatibilização contínua e detecção de interferências. Conflitos entre tubulação, estrutura e eletrocalhas são resolvidos no modelo, não na montagem.
5. Revisões internas e verificação independente. Cálculos e desenhos passam por verificação de outro profissional antes da emissão.
6. Emissão, comentários e revisões. Fluxo de emissão controlado (para comentários, para aprovação, aprovado para construção), com lista de documentos e controle de revisões.
7. Assistência técnica à obra. Esclarecimento de dúvidas de campo, análise de alterações e emissão do como construído quando contratado.

Toda a documentação técnica é emitida com Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) junto ao CREA.

Entregáveis

Os entregáveis variam conforme a fase contratada. Os mais comuns são:

• Relatório de EVTE com alternativas, estimativa de investimento e recomendação.
• Critérios e premissas de projeto.
• Fluxogramas de processo e P&ID.
• Arranjos gerais e plantas de locação.
• Memoriais de cálculo estrutural, mecânico e elétrico.
• Desenhos de fabricação e montagem de estruturas metálicas.
• Desenhos de formas e armação de fundações e estruturas de concreto.
• Isométricos e plantas de tubulação.
• Diagramas unifilares, trifilares, de interligação e listas de cabos.
• Folhas de dados e especificações técnicas para compra de equipamentos.
• Listas de materiais (MTO) e estimativas de quantidades.
• Modelo 3D federado e relatórios de interferências.
• ART de projeto.

Normas técnicas aplicáveis

As normas são definidas no documento de critérios de projeto, conforme o escopo. As mais recorrentes em projetos industriais são:

• ABNT NBR 8800: projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios.
• ABNT NBR 6118: projeto de estruturas de concreto.
• ABNT NBR 6122: projeto e execução de fundações.
• ABNT NBR 8681: ações e segurança nas estruturas.
• ABNT NBR 6123: forças devidas ao vento em edificações.
• ABNT NBR 8400: cálculo de equipamento para levantamento e movimentação de cargas, para caminhos de rolamento e pontes rolantes.
• ABNT NBR 5410: instalações elétricas de baixa tensão.
• ABNT NBR 14039: instalações elétricas de média tensão.
• ABNT NBR 5419: proteção contra descargas atmosféricas.
• NR-10: segurança em instalações e serviços em eletricidade.
• NR-12: segurança no trabalho em máquinas e equipamentos.
• NR-13: caldeiras, vasos de pressão, tubulações e tanques metálicos de armazenamento.
• NR-22: segurança e saúde ocupacional na mineração, em projetos dentro de áreas de mineração.

Padrões internos do cliente (especificações corporativas, padrões de desenho, listas de fornecedores aprovados) prevalecem quando mais restritivos e são incorporados aos critérios de projeto.

Setores atendidos

• Siderurgia: aciaria, alto-forno, sinterização, coqueria, laminação, pátios de matérias-primas, utilidades.
• Mineração: beneficiamento, britagem, peneiramento, transportadores de correia, pátios de estocagem, filtragem, barragens e estruturas auxiliares.
• Metalurgia e fundição.
• Celulose e papel.
• Cimento e materiais de construção.
• Energia e utilidades industriais.

A matriz fica em Belo Horizonte (MG) e a filial em Ipatinga (MG), no Vale do Aço. O atendimento é nacional.

Aplicações por setor

• Siderurgia: substituição de um despoeiramento de aciaria, que envolve dutos de grande diâmetro, estruturas de suporte, ventiladores, filtros de mangas, fundações, alimentação elétrica de média tensão e intertravamentos com a operação do convertedor.
• Mineração: inclusão de um novo transportador de correia entre a britagem e o pátio, com galeria, casas de transferência, chutes, cálculo de acionamento, drenagem da faixa e interligação ao sistema de controle.
• Papel e celulose: modificação de uma linha de vapor e condensado para uma nova máquina, com tubulação, suportes, vasos sujeitos à NR-13, estruturas e instrumentação.
• Energia: ampliação de uma subestação industrial, com bases de transformadores, estruturas de barramento, malha de aterramento, casa de comando e infraestrutura de cabos.
• Óleo e gás: adequação de um parque de tanques, com bacias de contenção, tubulações de transferência, suportes e sistemas de combate a incêndio.
• Alimentos e bebidas: nova linha de envase, com plataformas, utilidades (ar comprimido, água gelada, vapor), tubulação sanitária e alimentação elétrica dos equipamentos.

Projeto integrado x contratação por disciplina

Aspecto	Contratação separada por disciplina	Projeto multidisciplinar integrado
Interfaces entre disciplinas	Sem responsável único; resolvidas pelo cliente	Gerenciadas por uma só equipe, com compatibilização contínua
Premissas de projeto	Cada empresa adota as suas	Documento único de critérios para todas as disciplinas
Interferências	Descobertas na montagem	Detectadas no modelo 3D antes da emissão
Revisões	Uma mudança gera revisões desencontradas	Uma mudança é propagada para todas as disciplinas afetadas
Gestão do cliente	Vários contratos, várias reuniões	Um interlocutor técnico

O que preparar antes de contratar

• Descrição do problema ou do objetivo, com dados de produção ou capacidade quando houver.
• Desenhos e documentos existentes da área, mesmo que desatualizados.
• Padrões corporativos de engenharia, de desenho e de codificação de documentos.
• Dados dos equipamentos já definidos ou cotados.
• Datas de parada previstas e restrições de execução.
• Contato da área de segurança para programar visitas e integrações.

Erros comuns ao contratar e como evitar

• Pular o EVTE ou a engenharia conceitual e ir direto ao detalhamento. A solução escolhida pode não ser a melhor, e a correção acontece quando já há documentos emitidos.
• Projetar sobre desenho desatualizado. Prever levantamento de campo na fase certa custa menos do que o retrabalho na montagem.
• Escopo sem lista de documentos. Sem ela, o que está incluído vira discussão. A lista de documentos estimada deve fazer parte da proposta.
• Deixar a operação e a manutenção fora das revisões. Acesso para manutenção, rotas de remoção de equipamentos e intertravamentos precisam ser validados por quem vai operar.
• Comprar equipamentos antes de fechar a engenharia básica. Dados de fornecedor que mudam depois do detalhamento geram revisões em cadeia.

Como este serviço se conecta aos outros da Engesult

O projeto multidisciplinar costuma partir de escaneamento a laser, topografia industrial ou engenharia por drone para levantar a condição existente, e de georadar (GPR) quando há escavação em área com redes enterradas. Durante o desenvolvimento, a modelagem BIM garante a compatibilização, e o cálculo estrutural por elementos finitos atende às verificações que fogem do cálculo convencional. Para a execução, o cronograma 4D e a simulação gráfica 3D validam a sequência de montagem.

Glossário

• EVTE: estudo de viabilidade técnica e econômica, que compara alternativas e indica se o investimento se justifica.
• CAPEX e OPEX: investimento de capital e custo de operação.
• P&ID: fluxograma de engenharia com tubulações, instrumentos e malhas de controle.
• MTO: levantamento de materiais (material take-off) a partir dos desenhos ou do modelo.
• Aprovado para construção: status de emissão do documento liberado para fabricação e montagem.
• As-built (como construído): documentação que representa a condição final executada.