ESTUDO DE CASO

ESTUDO DE
CASO
CIDADE DE
QUEBEC
KONECRANES RESPONDE À
NECESSIDADE DE SUBSTITUIR
GUINDASTES EM USINAS EM
OPERAÇÃO DE COMBUSTÍVEIS
DERIVADOS DE RESÍDUOS
A Cidade de Quebec alcança importante redução
dos custos substituindo seus guindastes de 34 anos
de idade por versões modernas automáticas da
Konecranes.
Instalações de combustíveis derivados de resíduos (energy-fromwaste, EFW) na América do Norte estão em uma encruzilhada.
Construídas entre 20 e 40 anos atrás, a maior parte está operando
com guindastes que podem estar perto ou já no final de sua vida útil.
A questão que essas usinas enfrentam hoje é como substituir ou
modernizar seus guindastes antigos sem interromper o serviço aos
clientes ou o fluxo de energia que produzem.
Quando a Cidade de Quebec, no Canadá, construiu sua planta de
combustíveis derivados de resíduos (energy-from-waste, EFW) na
América do norte em 1974, esta foi projetada para incinerar o lixo
municipal de Quebec em uma proporção de 280.000 toneladas por
ano e gerar uma receita anual de US$10 milhões através da venda
de vapor para uma fábrica de celulose e papel das proximidades.
Avanço rápido para 2006. As primeiras ferramentas de qualquer
planta de combustíveis derivados de resíduos (energy-from-waste,
EFW) são seus guindastes, e os dois antigos guindastes de Quebec
custaram à cidade mais de US$ 400.000 por ano em manutenção.
Projetados antes das modernas tecnologias como controle de
oscilação de carga estarem disponíveis, os guindastes eram difíceis
de operar e pesados para ficarem em movimento. Componentes
importantes como cabos metálicos eram trocados a cada duas
semanas, falhas estruturais eram frequentes e o tempo de
inatividade ascendente. E, quando os guindastes estavam parados
para conserto, a usina era incapaz de receber, misturar ou queimar
os resíduos.
De acordo com Joseph Botros, da Konecranes, os problemas de
Quebec não eram exclusivos: eles eram compartilhados por quase
todas as antigas plantas de combustíveis derivados de resíduos
(energy-from-waste, EFW) na América do norte.
"O foco crescente na indústria está nessas velhas usinas - e em
como elas pretendem avançar para o próximo século", afirma Botros,
diretor da Konecranes para EFW para Américas e Ásia-Pacífico. "Sua
maior preocupação é como substituir ou modernizar os guindastes
sem interromper a produção."
Felizmente, há soluções. Tanto na Europa como na América do
norte, a Konecranes demonstrou sua capacidade para substituir ou
modernizar os guindastes que operam nas plantas de combustíveis
derivados de resíduos (energy-from-waste, EFW) sem afetar o
rendimento. A avançada tecnologia que a Konecranes incorpora
aos guindastes atuais, modernos e automatizados, pode infundir
uma nova vida em uma velha planta e aumentar a rentabilidade
final. E, como a Cidade de Quebec descobriu,
os guindastes certos do fornecedor certo podem
realmente se pagar com o tempo.
O engenheiro projetista-chefe da Cidade de
Quebec, Yves Frechet, está envolvido com as
instalações de combustíveis derivados de resíduos
(energy-from-waste, EFW) de Quebec desde 1991
e foi fundamental na orientação do processo
de renovação. "Nossos guindastes originais
passaram por dois milhões de ciclos ao longo
de sua vida útil, e os operadores que precisam
trabalhar rapidamente, muitas vezes, os tratavam
com brutalidade", disse Frechet. "A fadiga dos
guindastes é compreensível, mas é um problema
importante para a produtividade."
Além disso, os guindastes operando sem controle
de oscilação colidiam constantemente com as
paredes do poço, danificando tanto o edifício e sua
integridade estrutural como os próprios guindastes.
"Todo o edifício foi pressionado pelo movimento
dos guindastes, e houve muitos consertos
necessários na estrutura", conta Frechet. "Tivemos
que reparar as paredes de concreto do poço
repetidas vezes porque eram danificadas pelo
balanço das garras. Era um grande problema que
ficava pior a cada ano."
Os velhos guindastes tinham alguma automação
rudimentar, uma modificação interna feita por
PONTES
ROLANTES
INDUSTRIAIS
PONTES
ROLANTES
NUCLEARES
PONTES
ROLANTES
PORTUÁRIAS
EMPILHADEIRAS ATENDIMENTO
DE CARGAS
PESADAS
SERVIÇO
PARA MÁQUINASFERRAMENTAS
um dos funcionários da usina. Um dos guindastes recebia um sinal
avisando que era hora de alimentar a tremonha, e o guindaste pegava
a carga de resíduos e a levava até a tremonha para incineração.
Mesmo que isso não fosse a solução perfeita, o trabalho era feito.
Mas, para a renovação, a Cidade de Quebec desejava ter guindastes
automatizados de última geração que fossem integrados com a
tecnologia das instalações com mais a oferecer em termos de
informação e feedback, mais estratégias para reduzir os gastos com
manutenção e prolongar a vida da usina e de seus equipamentos.
Frechet entrou em contato com a Konecranes, líder em automação
de guindastes, em 2006 para conversar sobre formas de reprojetar a
interface de elevação para toda a usina.
FAZENDO MAIS COM MODERNOS GUINDASTES WTE
(WASTE TO ENERGY)
De acordo com Joseph Botros, a solução envolveu muito mais do que
dois guindastes novos. Foi um projeto importantíssimo que envolveu
modernização, automação e reprogramação de praticamente de toda
a usina, reprojetando-a para eficiência e produtividade máximas. Os
novos guindastes automatizados de Quebec fazem muito mais do que
os antigos guindastes. Eles gerenciam o recebimento dos resíduos, a
alimentação, a relocação (uma forma de pegar e empilhar os resíduos
de um local para o outro) e a mistura para incineração correta.
De acordo com Frechet, os novos guindastes podem operar
manualmente, no modo semiautomático ou de forma totalmente
automática, semelhante a um robô. "Quando operamos no modo
automático, ninguém pode entrar na área de operação, então é
extremamente seguro", conta ele.
O pacote de automação e guindastes de Quebec se baseou na
tecnologia Konecranes, que foi desenvolvida para este fim e entregue
com sucesso em várias instalações de combustíveis derivados
de resíduos (energy-from-waste, EFW) na Europa. A Konecranes
especificou dois novos guindastes totalmente automatizados CMAA
de classe "F", com alimentação CA, com acionadores de frequência
variável para eficiência energética e garras hidráulicas mais fáceis
de operar. Os guindastes são idênticos e têm capacidade para 10
toneladas com guinchos auxiliares para 2,5 toneladas, operando
em uma ponte de 55 metros. Cada guindaste está equipado com
uma garra hidráulica que capta mais de duas vezes a quantidade de
resíduos alcançada pela garra mecânica operada por cabo e também
tem a capacidade de comprimir e recolher mais resíduos.
AUTOMATIZANDO O PROCESSO DE DESPEJO
Quando se trata da segurança e da facilidade para operar, a diferença
é palpável. "Os novos guindastes dão a partida de forma muito suave,
acelerando e desacelerando gradualmente, sem se chocar com a
estrutura do edifício", diz Frechet. A tecnologia antioscilação DynAPilot
da Konecranes também reduz o desgaste da usina evitando as
colisões da garra com os muros do poço. "Desde que substituímos os
guindastes, o problema acabou", disse ele.
"O operador do caminhão respeita as luzes, e eles colaboram muito
bem... de maneira geral, funciona muito bem", revela Frechet. "Temos
câmeras para ver os operadores dos caminhões e eles sabem
que estão sendo supervisionados, assim eles respeitam todos os
procedimentos", concluiu.
OS GUINDASTES QUE SE PAGAM
Vários componentes importantes contribuíram para a
redução dos custos que as usinas de combustíveis
derivados de resíduos (energy-from-waste, EFW)
podem esperar da substituição ou modernização
de antigos guindastes. Baseado na experiência
da Cidade de Quebec com seu novo equipamento
automatizado da Konecranes, a redução
potencial dos custos pode incluir o seguinte:
Os novos guindastes são capazes de "falar" com o sistema DCS da
planta, que é o software de gestão de todo o incinerador. A Konecranes
instalou os guindastes e toda a fiação no edifício, juntamente com
sensores que funcionam como os "olhos" dos guindastes. Esses
sensores a laser detectam os caminhões de lixo quando estes chegam
na plataforma de oito compartimentos. Através de um sistema de luzes
de tráfego integrado com a automação do guindaste, os sensores
direcionam os caminhões para o local onde devem despejar o lixo,
assim como indicam quando devem fazê-lo. Verde indica aos motoristas
que o despejo é permitido. Luz vermelha indica aos motoristas que não
devem despejar em um compartimento onde o guindaste está ativo na
zona de recepção.
CUSTO DE
MANUTENÇÃO DO GUINDASTE:
REDUÇÃO DE 80%
CONSUMO DE
ENERGIA ELÉTRICA DA USINA:
REDUÇÃO DE 12%
CUSTO DO
OPERADOR DO GUINDASTE:
REDUÇÃO DE 40%
CUSTO DO
OPERADOR DA USINA: REDUÇÃO
DE 16%
ESTUDO DE
ESTUDO
CASO DE
CIDADE DE
QUEBEC
INSTALANDO NOVOS GUINDASTES EM UMA USINA
EM OPERAÇÃO
Originalmente, a usina só tinha estacionamento para um de seus
guindastes, o outro sempre estava posicionado sobre o poço,
vulnerável em caso de incêndio. Um elemento importante do
novo projeto foi o acréscimo de uma área de manutenção para
o segundo guindaste. Essa nova característica tornou possível,
pela primeira vez, usar os dois guindastes da usina de maneira
igual, estendendo a vida útil de ambos. E mais importante ainda,
isso permitiu que a Konecranes substituísse os guindastes sem
interromper a produção.
"Foi um desafio importante para a usina", conta Frechet. "Não
era possível transferir o resíduo para um aterro. Tínhamos,
então, que continuar a incinerar o lixo enquanto mudávamos
os guindastes. Também tínhamos um cliente para a energia
produzida por incineração. O cliente era uma fábrica de papel
próxima do incinerador. Nosso acordo exigia que continuássemos
entregando o vapor à fábrica sem interrupção. Então, tínhamos
que substituir os guindastes com a usina em operação e
continuar entregando o vapor", continuou.
A Konecranes trabalhou com Frechet para desenvolver uma
estratégia para substituir um guindaste de cada vez. A cidade
construiu um local de manutenção adicional para o guindaste
adjacente ao depósito para resíduos, o que permitiu que
um guindaste pudesse ficar estacionado fora do caminho e
substituído enquanto o outro continuasse operando.
Como parte da renovação, a usina substituiu todos os trilhos
e estruturas de apoio e modernizou as estruturas para ficar de
acordo com as novas regulamentações de segurança. O novo
local de manutenção deu à Konecranes uma área segura para
realizar a instalação. Eles instalaram o primeiro guindaste novo,
depois retiraram o velho, o que permitiu que a usina operasse
com um guindaste novo e um velho.
"Depois disso, instalamos o segundo guindaste novo, e depois
retiramos o segundo guindaste velho, antes de recolocar o
telhado do novo anexo do edifício", explica Frechet. A Konecranes
instalou os dois guindastes em quatro semanas no total.
"Recebemos e processamos todos os resíduos que precisávamos
receber durante este período. Não estávamos no auge da
temporada de recebimento de resíduos. Fizemos o trabalho entre
novembro e dezembro, e durante esses meses recebemos as
menores quantidades de resíduos do ano. Conseguimos receber
todos os resíduos que a cidade enviou e manter total operação
da usina durante a substituição dos guindastes", conta Frechet.
PROTEGENDO A INFRAESTRUTURA
Um objetivo importante da novo projeto da usina e da
substituição dos guindastes era proteger melhor as pessoas
e a infraestrutura, melhorando os resultados. Uma importante
tecnologia da Konecranes, conhecida como "Áreas protegidas",
é pré-programada no software, controlando os guindastes para
criar áreas "proibidas", assim como destinos predeterminados
para as cargas de resíduos. Para a Cidade de Quebec, a cabine
do operador, as estações de água e as escadas de acesso
são algumas das áreas "fora dos limites" para as garras do
guindaste. Outros elementos dessa característica facilitam o
posicionamento, assim as cargas de lixo destinadas à tremonha
terminam dentro da tremonha, e não perto dela. Na verdade,
o software de automação evita que o guindaste se desvie da
tremonha.
"Uma garra pode pesar entre dois e oito toneladas, dependendo
de seu tamanho e tipo", diz Joseph Botros. "Para entender
a magnitude desse problema, imagine uma garra com oito
toneladas batendo na parede de concreto de um poço, como
uma bola de demolição. As "áreas protegidas" da Konecranes
são projetadas para proteger a infraestrutura. Quando a garra
se aproxima de um destino aprovado, ela reduz a velocidade e
para até não haver oscilação da carga, o que poderia danificar as
paredes do poço ou outras estruturas importantes.
Ao mesmo tempo em que as áreas protegidas oferecem
benefícios de segurança, é surpreendentemente fácil operar
como parte do conjunto de automação geral do guindaste.
"A Konecranes forneceu treinamento para os operadores
neste quesito, o que significou apenas algumas horas", disse
Yves Frechet. "Mas era muito mais sobre o equipamento. Os
operadores disseram que operar os novos guindastes era mais
fácil do que operar os antigos. Foi muito fácil migrar para o novo
equipamento."
PONTES
ROLANTES
INDUSTRIAIS
PONTES
ROLANTES
NUCLEARES
PONTES
ROLANTES
PORTUÁRIAS
EMPILHADEIRAS ATENDIMENTO
DE CARGAS
PESADAS
OS GUINDASTES QUE SE PAGAM
Após instalar os novos equipamentos da Konecranes, os
custos dos guindastes relacionados com a manutenção
caíram 80 por cento em relação aos US$ 400.000 que a
usina gastava com os guindastes originais no último ano
de serviço. Nos nove anos posteriores, a melhoria no custo
de manutenção dos guindastes permaneceu neste nível.
A maior capacidade da usina de vencer o cronograma de
manutenção dos guindastes sem afetar os resultados de
produção é outro benefício do novo local de manutenção,
e espera-se que ajude a Cidade de Quebec a manter os
guindastes em boa forma por um longo tempo.
Além da economia em manutenção, o consumo de energia
elétrica dos novos guindastes é significativamente menor.
O operador contratado da usina, a TIRU Canada, registrou
uma queda de 12 por cento no consumo de energia elétrica
para toda a usina imediatamente após os novos guindastes
começarem a operar em 2008. "Os velhos guindastes eram
muito pesados e, quando você tem alguma coisa muito
pesada para mover, consome mais energia", conta Frechet.
Desde 2012, Yves Frechet deixou a usina para desenvolver
uma nova planta de digestão anaeróbica para receber os
resíduos orgânicos da Cidade de Quebec. Esse projeto de
100 milhões de dólares criará um produto parecido com o
gás natural que pode ser utilizado pelos ônibus e caminhões
da cidade.
Seu sucessor, Vincent Pouliot, engenheiro da Cidade de
Quebec, opinou sobre a redução contínua dos custos
atribuída à substituição dos guindastes e à remodelagem da
usina. Pouliot contou que, como resultado das mudanças,
o operador contratado da usina de combustíveis derivados
de resíduos (energy-from-waste, EFW) de Quebec, a TIRU
Canada, se tornou mais eficaz no que se refere aos custos.
Em 2008, quando o contrato do operador precisou ser
renovado, a TIRU conseguiu novamente ganhar a licitação
com uma proposta firme e competitiva, e cuja redução
de 16 por cento sobre seu contrato anterior refletia, pelo
menos parcialmente, o quanto as despesas de operação
da usina haviam caído. De acordo com Pouliot, o dinheiro
gasto anteriormente em manutenção dos guindastes agora
beneficia outras áreas.
"A redução dos custos foi redirecionada para outros
equipamentos, incluindo o forno, a caldeira, o sistema de
automação e todos os outros equipamentos na usina. A
substituição dos guindastes gerou benefícios significativos
para a usina como um todo, já que o dinheiro da
manutenção é usado em outras partes do processo",
disse ele.
SERVIÇO
PARA MÁQUINASFERRAMENTAS
AUTOMAÇÃO AJUDA USINAS A USAR MELHOR A
MÃO DE OBRA
As reduções também foram estendidas aos gastos com
pessoal. Originalmente, era necessário uma equipe de
cinco pessoas para operar os antigos guindastes em três
turnos, com dois operadores trabalhando no turno do dia, e
um durante à noite. Agora, os novos guindastes funcionam
no modo totalmente automático a maior parte do tempo
à noite, excluindo a necessidade de um operador para
realizar tarefas adicionais. Durante o dia, os guindastes
exigem apenas um operador por turno, o que permite que
a TIRU desloque dois funcionários para apoiar outras áreas
da planta. Portanto, um benefício direto da instalação de
guindastes modernos e automatizados é o custo anual de
dois funcionários capacitados.
De acordo com Pouliot, quando a usina de Quebec começou
a operar em 1976, ela tinha três fornos queimando 10
toneladas por hora. Hoje, ela queima quatro fornos no verão
do hemisfério norte, com um aumento de 25 por cento.
Como os operadores de guindastes de Quebec também
operam os fornos, automatizar os guindastes forneceu
mão de obra para operar o forno adicional, dando à usina
conjuntos capacitados sobressalentes para ambas as áreas.
"Isso é uma boa notícia para todos os operadores de
combustíveis derivados de resíduos (energy-from-waste,
EFW)", revela Joseph Botros da Konecranes. "Muitas
usinas de combustíveis derivados de resíduos (energy-fromwaste, EFW) antigas estão funcionando com programas
rudimentares, assim automatizar os guindastes poderá
capacitá-las a redistribuir a mão de obra em outras áreas
mais necessárias. Isso ajuda toda a usina."
Hoje, a usina de combustíveis derivados de resíduos (energyfrom-waste, EFW) da Cidade de Quebec está colhendo os
benefícios de uma tecnologia automatizada mais eficiente
e de um ambiente de trabalho mais seguro. Os custos
operacionais caíram tanto que, em menos de uma década
após sua instalação, os guindastes já tinham sido pagos. A
melhor notícia: os lucros financeiros inesperados gerados
pelo baixo custo de manutenção, consumo de energia
elétrica e custos de pessoal, devem continuar a se refletir
por anos nos resultados da cidade.
Olhando para trás, Yves Frechet fez uma relação com a
importância que foi trabalhar com um parceiro que tinha
experiência na substituição de guindastes em uma usina
em operação. "A experiência do fornecedor foi uma de
nossas principais exigências", diz Frechet. "A confiabilidade
foi outra. Era muito importante para nós que os guindastes
trabalhassem 24 horas por dia, sete dias por semana,
todo o ano. E continua sendo importante ano após ano.
Estou feliz em dizer que estamos muito satisfeitos com o
equipamento que temos agora."
O grupo Konecranes é um líder mundial de Lifting Businesses™ e oferece equipamentos de elevação e serviços que melhoram a produtividade em diversos setores.
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