Anthony Wood, especialista em limpeza de tanques da Spraying Systems, escreveu um artigo para a Chemical Processing, publicação americana que é referência no setor de processos químicos para a atividade industrial. Confira o artigo na íntegra e os principais pontos abordados por Anthony abaixo.
Há várias maneiras de realizar a limpeza de tanques. No entanto, o uso de lavadores automáticos para essa finalidade tem crescido, uma vez que é o método capaz de higienizar mais precisamente, reduzindo ou eliminando os riscos de contaminação causada pelo produto ou por resíduos dos produtos químicos de limpeza utilizados.
Outros benefícios são:
• Agilidade na limpeza, com redução do tempo de parada em até 90%
• Redução do uso de água e químicos
• Redução dos custos com descarte de água
• Segurança para os funcionários, uma vez que eles não precisam entrar nos tanques para realizar a limpeza
• Melhoria na produtividade e melhor equipamento das equipes de trabalho, que podem dedicar-se a outras tarefas
Anthony observa que a decisão de utilizar lavadores automáticos é simples e as fábricas costumam recuperar os investimentos feitos em sistemas automatizados em poucos meses através da economia de água e químicos e do aumento de produtividade. No entanto, determinar o melhor lavador automático
é um pouco mais complexo. Se o tanque é grande, possui obstruções como aletas ou são usados para armazenar substâncias pegajosas, inflamáveis ou tóxicas, a escolha pode se tornar difícil. Por isso, o especialista destaca algumas orientações para uma escolha assertiva do equipamento. É preciso ter
em conta algumas variáveis como:
Resíduos
O primeiro ponto a se ter em conta é o tipo de resíduo no tanque e o que é preciso para removê-lo. Trata-se de uma substância pegajosa ou ela é facilmente limpa? Um líquido de limpeza pode dissolvê-la? Se não, que tipo de impacto é necessário para removê-la da superfície do tanque? Se você não souber responder essas questões, um especialista em equipamentos de limpeza pode fazer um estudo CFD (Computational Fluid Dynamics) para determinar a vazão, pressão, cobertura e posicionamento do sistema com os bicos para a limpeza completa do seu tanque.
Substâncias de limpeza
Depois de conhecer as características do resíduo, você pode identificar o tipo de substâncias de limpeza que você deve usar. Aditivos químicos são tipicamente empregados para remover contaminantes, melhorar a molhabilidade do tanque e reduzir a formação de espuma. O aquecimento também pode
ser usado para aprimorar a limpeza. A temperatura pode melhorar a capacidade de limpeza de diversos detergentes a base de água.
Tamanho do tanque
A área da superfície interior do tanque e a distância entre as paredes também precisam ser levadas em conta na seleção do equipamento. É preciso avaliar a distância do jato, geralmente medida de acordo com o diâmetro, mas você deve também considerar a altura. Você pode precisar usar mais de um bico lavador caso o jato não chegue em alguma parte do tanque devido a uma obstrução, como por exemplo, um agitador (Figura 1).
O tamanho do tanque ou obstruções internas podem requerer o uso de multíplos bicos para uma limpeza efetiva.
Impacto
O nível de impacto necessário para limpar perfeitamente o tanque dependerá do resíduo, das substâncias químicas utilizadas e da temperatura da água. Resíduos de difícil remoção precisam de mais impacto.
O impacto teórico da pulverização é I = K Q (P1/2), sendo K uma constante, Q a vazão e P a pressão. Se você não tem certeza do impacto necessário, um especialista deve orientar sobre os dados de impacto.
É possível fazer testes em laboratório com o seu resíduo para verificar a performance. Uma outra opção é um aluguel de curto período de uma bomba e um lavador para testes em condições reais de operação no seu tanque.
Entupimento
Os lavadores acionados pelo fluido têm mais propensão a entupimentos. O fluido passa pelo equipamento e o resíduo pode acumular nos pontos de passagem. Nesse caso, o equipamento pode parar de funcionar pois as engrenagens ficam travadas. Já um lavador automático pode seguir operando mesmo com resíduos nos bicos. Isso porque é o motor externo quem faz a rotação dos bicos. Além disso, é fácil verificar se ele está operando checando o barulho do motor. Se você não tem uma boa qualidade de água para a limpeza e não consegue ver dentro do tanque o mais seguro é usar um lavador motorizado.
Tempo do ciclo de limpeza
Se ter um tempo curto de ciclo de limpeza é uma prioridade, considere o uso de um lavador automatizado. Utilizando um motor elétrico, os ciclos permanecem iguais independente da vazão e pressão. Já com um motor penumático, você pode usar a pressão para aumentar a velocidade de rotação do cabeçote com
os bicos.
Segurança
O resíduo e/ou a substância solvente utilizada são tóxicos para o meio ambiente ou inflamáveis?
A resposta a essa questão também influenciará no tipo de lavador ideal.
Uma vez que você compreendeu as suas necessidades de limpeza, o próximo passo é avaliar as características do lavador. Vejamos as opções disponíveis no mercado e seus prós e contras.
Lavador acionado pelo fluido (fluid-driven) ou automático?
A primeira decisão é se vai usar um equipamento que funcione com a força do fluído ou do motor.
Os lavadores acionados pelo fluido usam o líquido para girar a turbina que movimenta um conjunto de engrenagens. O bico lavador rotaciona enquanto a engrenagem gira em torno do eixo central. Quanto maior a pressão e a vazão, mais rápida é a rotação do bico. Os lavadores automáticos contam com um motor externo elétrico ou pneumático para acionar o conjunto de bicos rotativos.
Lavadores acionados pelo fluido.
Lavadores automáticos.
Ambos operam com alta pressão e garantem uma limpeza completa de tanques com até 30 metros de diâmetro. No entanto, há diversas diferenças operacionais entre eles. Geralmente, para atingir o menor tempo de ciclo de limpeza dos lavadores automáticos, os acionados pelo fluido (fluid-driven) precisam de maior pressão. Porém, operar com pressão elevada aumenta o desgaste das peças internas do lavador e o resultado é a necessidade de manutenção mais frequente.
Riscos de faísca e explosão
Existem motores elétricos à prova de explosão, mas você pode usar um motor pneumático também.
Você pode mudar o tipo de solvente químico usado para eliminar o risco de explosão sem impactar na qualidade da limpeza. Uma alternativa é aumentar a umidade dentro do tanque para diminuir a eletricidade estática, prevenir que os resíduos sequem e facilitar a remoção.
Outras Considerações
Os lavadores movidos pelo fluido (fluid-driven) geralmente custam menos que os automáticos, porém o custo também varia em função do tamanho do lavador. Lavadores com esse tipo de mecanismo têm diversas peças, o que torna a desmontagem, reposição das peças e remontagem demorada. Em alguns casos é necessário um kit de ferramentas especial. O retrofit feito pelo fabricante é recomendado com base em horas de utilização. Já os lavadores motorizados requerem o mínimo de manutenção e esta pode ser feita mais facilmente pelo próprio usuário. Além disso, como o motor está posicionado fora do tanque e fica menos exposto a solventes que provocam desgastes tem uma maior durabilidade. Qual é a melhor escolha? Em relação aos custos, os lavadores movidos pelo fluido (fluid-driven) são mais baratos na hora da aquisição, mas os automáticos são mais econômicos na operação e manutenção. As características da sua operação como a qualidade da água e horas de uso devem determinar qual é a solução de melhor custo-benefício. Se você chegar à conclusão de que os lavadores automáticos são as melhores opções
para a sua operação, você ainda deverá escolher entre dois tipos:
1. Cabeçote dos bicos tipo fixo. Esses modelos podem ficar permanentemente instalados ou serem transportados entre tanques, mas o cabeçote fica numa posição fixa na unidade. A condição de pressão máxima em operação é 5.000 PSI. Há várias opções de tipos de motor e os usuários podem escolher o tamanho da haste, da flange e entre um cabeçote com 2 ou 4 bicos.
2. Cabeçote dos bicos tipo retrátil. Essas unidades de utilização permanente possuem maior capacidade de automação (Figura 4). Um mecanismo pneumático insere e retira do tanque a haste com o cabeçote do lavador. Um painel de controle permite configurar diversas alturas de lavagem para posicionar onde é necessário maior impacto ou limpar uma obstrução. O painel de controle pode ficar distante do lavador por segurança ou comodidade. A condição de pressão máxima em operação é 4.000 PSI.
Lavadores retráteis podem ser ajustados em qualquer posição, de zero a extensão máxima.
As propriedades do tipo de resíduo, dos agentes de limpeza e o nível desejado de automação vão determinar a melhor opção.
Validação da performance
Anthony também deixa algumas recomendações para o pós-compra e instalação do seu lavador.
Como saber se o equipamento está performando bem?
A inspeção visual é uma opção. Monitore o equipamento e inspecione o tanque após a limpeza.
Testes de swab ou riboflavina são comuns para determinar a limpeza.
Uma outra opção é o uso de um dispositivo de monitoramento acústico da performance do lavador, ele é capaz de detectar variações em relação ao padrão. Detecta falhas de rotação, variações de velocidade ou pressão e pode emitir um alerta visual ou acústico. Ele também emite relatórios de performance para controle de qualidade.
E mais: 6 passos para otimizar a limpeza dos tanques
Confira as dicas de Anthony Wood, especialista em limpeza de tanques da Spraying Systems.
1) Reduza o uso da água quente trabalhando com lavadores que proporcionem maior impacto. O uso de água quente é caro, mas normalmente visto como necessário para limpeza. No entanto, com o aumento de impacto é possível diminuir ou mesmo eliminar o uso de água quente.
2) Diminua o efeito de faixas sem limpeza. Os lavadores de tanque proporcionam cobertura de 360°, porém os jatos sólidos não se sobrepõem enquanto rotacionam, criando assim uma pequena distância entre os jatos que formam as faixas sem limpeza. A melhor maneira de evitar isso é com o uso de um lavador com quatro bicos no lugar do tradicional de dois bicos.
3) Mude a posição dos bicos para fazer a limpeza do tanque por seções, primeiro a parte superior e depois a inferior, existe um acessório que permite ajustar o posicionamento do bico. É possível também mudar o ângulo para locais mais difíceis.
4) Diminua o número de ciclos de limpeza. Isso é possível ajustando a pressão e a vazão. Para aumentar o impacto e a eficiência de limpeza, dê preferência para aumentar a vazão em relação a pressão. Dobrar a vazão aumenta o impacto em até 100%, enquanto que dobrar a pressão aumenta o impacto em 40%.
5) Recircule. Você pulveriza e retira o excesso de água? Procure reutilizar a água se ela for livre de resíduos e materiais nocivos ao meio ambiente.
6) Considere utilizar um lavador permanentemente instalado no tanque se as substâncias que você utiliza não o prejudicam. Isso poupa tempo e custos com mão de obra.
Se você utiliza tanques, misturadores ou reatores em sua operação e quer avaliar opções para uma limpeza mais eficiente deles, os especialistas da Spraying System estão à disposição para analisar as especificidades da sua indústria e fazer as melhores recomendações. Fale com eles.
