Caso de Sucesso 3 - Sistema de iluminação de emergência para a praça de máquinas.

Objetivo:

A fim de atender aos requisitos de segurança durante o breve momento de espera entre o blackout e a entrada de operação do gerador de emergência a bordo do Navio Mercante Frotamanaus.

Após a constatação do fim de vida útil devido à deterioração temporal das luminárias originais Remet TGVP modelo 0169 instaladas a bordo da embarcação, com a intenção de recuperar o sistema de iluminação levamos em consideração os seguintes fatos:

- O sistema de iluminação de emergência originalmente instalado na praça de máquinas e adjacências possuía 80 lâmpadas incandescentes Ba15d, 24 Volts, 5 Watts, distribuídas numa configuração “Daisy chain”, isto é, as lâmpadas eram distribuídas em ramais a partir de um único painel alimentador central PLB-2 localizado na própria praça de máquinas;

- O consumo das luzes de emergência somente na praça de máquinas e túneis de passagem era de 400 Watts;

- As lâmpadas incandescentes utilizadas no sistema original possuíam um baixíssimo rendimento lúmens / Watt consumido;

- Grande parte das luminárias originais encontrava-se avariadas e sem condições de reparos;

- As luminárias originais Remet TGVP 0169 não estavam disponíveis no mercado;

- As luminárias originais Remet possuíam um design diferenciado, diferente de qualquer outra similar à venda;

- O alto custo da substituição das luminárias originais por “similares” tornava inviável a consideração desta opção.

- O cumprimento das prerrogativas de segurança exigidas pela Sociedade Classificadora e do PSC também foi um fator determinante para as ações de recuperação do sistema de iluminação.

Cientes de nossa responsabilidade em manter a integridade plena dos sistemas de segurança de bordo, iniciamos estudos que possibilitem a viabilização de um novo projeto para a iluminação de emergência do NM Frota Manaus.

Projeto:

Além de empregar somente materiais de reconhecida qualidade, a fim de otimizar o aspecto de segurança, propomos a instalação de um sistema redundante, “fail-proof”, composto por:

Alimentação: Ativa somente na condição de black-out, a alimentação para o sistema de iluminação de emergência provenientes das baterias de uso geral 24 Volts DC foi disponibilizado no painel de distribuição PLB-2 localizado na praça de máquinas.

As baterias de uso geral possem um carregedor próprio  mantendo a tensão do sistema continuamente em 24 Vdc em flutuação.

Conversor DC / DC: A função do conversor era baixar a tensão 24 Volts DC disponibilizada no painel PLB-2 para 12 Volts utilizados pelas lâmpadas selecionadas.

O conversor DC/DC possuía saídas isoladas, protegendo as baterias de emergência mesmo no caso de baixa de isolamento, sobrecarga ou curto circuito nas linhas de distribuição para as novas lâmpadas.

O conversor DC/DC foi dimensionado para uma corrente 250% superior à corrente nominal do sistema. Além da segurança, esta característica proporciona a possibilidade de expansão do sistema de iluminação.

Lâmpadas: Tendo em vista as novas tendências das áreas de iluminação e conservação de energia, nossa escolha não poderia diferenciar-se da tecnologia LED (light-emitting diode – diodo emissor de luz).

Lâmpada LED GU5.3 - 12 Vdc - 3 Watts.

Após uma pesquisa de mercado, selecionamos para a utilização no projeto proposto uma lâmpada LED com as seguintes características:

-  Baixíssimo consumo: Apenas 3 Watts DC;

-  Alto fluxo luminoso – 260 lúmens;

-  95% mais eficiente em comparação às lâmpadas incandescentes;

-  Luz branca monocromática 6400K;

-  Resistente a vibrações e impactos;

-  Grau de proteção IP-63;

-  Não emite infravermelho – não desbota objetos;

-  Lente protetora UV;

-  Baixa emissão de calor;

-  Facho de luz dirigido e de longo alcance - 15°;

-  Longa vida útil – dispensa manutenção. MTBF*: 75.000 horas;

-  ISO 9001 / ISO 14000;

-  Ecologicamente correto;

-  Tensão de trabalho: 8,5 a 17 Vac / dc;

-  Imune à inversão de polaridade;

-  Atende à Norma NR-33 do Ministério do Trabalho;

-  Uso industrial;

-  Base: GU5.3 – idêntica às lâmpadas dicroicas;

-  Dimensões: 46mm (comprimento) / 50mm (diâmetro).

* Mean Time Between Failures

Luminárias: Spots de sobrepor em alumínio escovado, dimensões 80 x 53 mm, grau de proteção IP-20, deslocamento angular vertical 270°, Rotação 360°, soquete bipino c/ base cerâmica, cabo elétrico 0,5mm2 com isolamento 250 Volts em Teflon®.

Cabeação elétrica: Prysmian (Pirelli) P90X, 2x 2,5mm2. 0,6 / 1KV, Condutores com encordoamento classe 2, isolamento em XLPE 90° C, cobertura em composto LSOH, sem malha, corrente máxima 21 Ampères, NBR-6880 / NBR-13249.

OBS: Os cabos P90X possuem características de não propagação e auto-extinção do fogo. Além disso, os cabos elétricos selecionados apresentam propriedades de baixa emissão de fumaça a gases tóxicos e corrosivos (Low Smoke Zero Halogen).

A distribuição da cabeação elétrica obedeceu a um arranjo em loop. Esta característica permitirá o funcionamento pleno do sistema mesmo no caso eventual de ruptura da cabeação (provocado por abalroamento, incêndio, ruptura acidental ou qualquer outro tipo de ocorrência).

Painel: Deverá ser instalado na praça de máquinas ao lado do painel de distribuição PLB-2.

Quadro em chapa metálica de sobrepor, flange na parte inferior, fecho fenda, porta removível com borracha de vedação IP-54 e pintura eletrostática epóxi a pó (RAL 7032).

Diversos:

Chave geral e proteções de ramal: Composta por disjuntores bifásicos Siemens 5SX2 (NBR NM 60898 e NBR IEC 60947-2), a serem condicionados no interior do painel.

Bornes de interligação: Conexel SAK EN de 2,5 e 6 mm2 – Isolamento em poliamida. Norma VDE 0110 / Grupo C.

Lâmpada piloto: Telemecanique XB5, Sinalizador a led 12 Vac-dc, 22mm, cor azul.

Prensa-cabos: Em material termoplástico auto-extinguível (poliamida 6.6), grau de proteção IP-68, Norma DIN-46320.

Diagrama elétrico do sistema proposto:

Posicionamento dos pontos:

Como o rendimento dos LEDs é significativamente maior do que as lâmpadas incandescentes convencionais, para este projeto consideramos uma quantidade menor de pontos de iluminação – apenas 35 pontos – distribuídos da seguinte forma:

- Túnel de passagem BB – 4 pontos de iluminação – 12 Watts;

- Túnel de passagem BE – 4 pontos de iluminação – 12 Watts;

- Caldeira de recuperação – 1 ponto de iluminação – 3 Watts;

- Caldeira auxiliar – 1 ponto de iluminação – 3 Watts;

- Máquina do leme – 1 ponto de iluminação – 3 Watts;

- Praça dos geradores – 2 pontos de iluminação – 6 Watts;

- Compto do ar condicionado – 1 ponto de iluminação – 3 watts;

- Compto bba hidráulica – 1 ponto de iluminação – 3 watts;

- Oficina elétrica – 1 ponto de iluminação;

- Oficina mecânica – 2 pontos de iluminação – 6 Watts;

- CCM – 2 pontos de iluminação – 6 Watts;

- PM convés principal – 4 pontos de iluminação – 3 Watts – 12 watts;

- PM Plataforma intermediária – 4 pontos de iluminação – 12 Watts;

- Saída de emergência PM – 1 ponto de iluminação – 3 watts;

- Compto dos purificadores - 2 pontos de iluminação – 6 Watts;

- PM Plataforma inferior – 4 pontos de iluminação – 12 Watts;

TOTAL: 35 pontos de iluminação – 105 Watts.

A distribuição dos pontos preferencialmente apontou para as rotas de fuga da embarcação.

Autonomia:

O tempo de autonomia do sistema de iluminação de emergência seguiu oa parâmetros descritos no International Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS), 1974.

O tempo de autonomia do sistema foi calculado de acordo com a seguinte fórmula:

Como:

Tensão das baterias = 24 Volts DC;

Capacidade = 340 AH (considerando o banco de baterias padrão 4 x 12 Volts x 170 AH);

Potência total das Lâmpadas = 105 Watts (considerando 35 pontos x 3 Watts).

- Teremos uma autonomia mínima de aproximadamente 62 horas de funcionamento contínuo. 

...

Instalação a bordo:

A instalação do sistema proposto seguiu as prerrogativas descritas na norma da ABNT NBR-5410 / 2004,  NR-10 e NR-33 do MTb.

Garantia:

A garantia básica para o sistema desenvolvido foi de 18 meses a partir da instalação final do sistema.

Prazos:

O prazo para a elaboração do projeto básico, aquisição dos materiais e instalação à bordo não ultrapassou 30 dias.

Testes:

Os testes funcionais foram executados na presença dos representantes da Empresa e Oficiais Responsáveis. Ao projeto final foram adicionados as atualizações aos desenhos e diagramas executivos ("as built").

Todos os diagramas, desenhos construtivos, detalhes de instalação e comentários foram revisados e fornecidos ao Armador em mídia física (papel) e eletrônica em formato pdf.

Ao término de todas as ações, a Sociedade Classificadora foi convocada para os testes finais e aprovação do novo sistema de iluminação.

Observações: O sistema de iluminação de emergência original do navio não sofreu nenhum aproveitamento ou alteração. No futuro, caso seja haja viabilidade técnica / econômica, o sistema original poderá ser restabelecido.

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