Edição 257 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 257 – 2020

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Pressão, temperatura, calibração de instrumentos e a NR-13 ganham relevância

T emperatura e pressão nos processos industriais estão sempre muito próximas, são as variáveis mais usadas na indústria de controle de processos nos seus mais diversos segmentos e ainda, vale lembrar, são grandezas básicas. Estas duas grandezas sempre foram ponto de interesse da ciência: o corpo humano é um péssimo termômetro, pois só consegue diferenciar o que está frio ou quente em relação à sua própria temperatura e, com o passar dos tempos o homem começou a criar aparelhos que o auxiliassem nesta tarefa e, a partir daí, muitas invenções e produtos foram desenvolvidos para as mais diversas aplicações e finalidades com a temperatura.

Em relação à medição de pressão, o final do século XVI, o italiano Galileo Galilei (1564-1642) recebeu patente por um sistema de bomba d’água usada na irrigação. O coração de sua bomba era um sistema de sucção que ele descobriu ter a capacidade de elevar a água no máximo 10 metros. A causa desse limite não foi descoberta por ele, o que motivou outros cientistas a estudarem esse fenômeno. Em 1643, o físico italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) desenvolveu o barômetro; com esse aparelho, avaliava a pressão atmosférica, ou seja, o peso do ar sobre a superfície da terra. Ele fez uma experiência preenchendo um tubo de 1 metro com mercúrio, selado de um dos lados e mergulhado em uma cuba com mercúrio do outro. A coluna de mercúrio invariavelmente descia no tubo até cerca de 760 mm. Sem saber exatamente o porquê deste fenômeno, ele o atribuiu à uma força vinda da superfície terrestre. Torricelli concluiu também que o espaço deixado pelo mercúrio no começo do tudo não continha nada e o chamou de “vacuum” (vácuo). E assim, ao longo do tempo, várias descobertas foram feitas.

Nas últimas décadas, com o advento da tecnologia digital, uma enorme variedade de equipamentos se espalhou pelo mercado em diversas aplicações e, aí, a exatidão da pressão e da temperatura tiveram seu real valor apreciado.

“São, de fato, as principais variáveis medidas e controladas, mas não ‘andam sempre juntas ’; é que existem alguns fluidos que apresentam relação direta de densidade, pressão e temperatura, então, neste caso, podemos afirmar que se varia pressão, teremos variação de temperatura. No entanto isso não é regra. A variável mais medida é a temperatura; em segundo, a pressão. Pressão e temperatura são variáveis fundamentais para se determinar qual material utilizar em um processo, compatibilidade metálica e química, classe de pressão. Muitos equipamentos - linhas de transporte, vasos de pressão, reatores, bombas, válvulas de controle, válvulas on/off, trocadores de calor, torres de refrigeração, colunas, entre outros - sofrem influência das variações de pressão e temperatura”, afirma Cassius Magdo De Barros, gerente de vendas e compliance de produto.

“Praticamente 94% dos processos possuem medições de temperatura e 93%, pressão. Geralmente, medimos a pressão e temperatura, assim como as grandezas que podemos inferir com elas, onde precisamos ter o controle ou a monitoração de processos, onde queremos proteção e/ou segurança operacional, controle de qualidade, exatidão para as transações comerciais de fluidos ou transferências de custódia, medição fiscal etc., para os estudos e pesquisas, e no balanço de massa e energia etc. Esses objetivos devem ser considerados na escolha dos equipamentos, pois os requisitos mais rigorosos de desempenho podem encarecer desnecessariamente o projeto”, lembra Cesar Cassiolato.

Além de serem variáveis analógicas, medidas e controladas gerando melhoria contínua, redução de custos, economia de energia e recursos etc., elas têm efeitos nos próprios equipamentos que medem pressão e temperatura, como por exemplo, deriva térmica, erros em estabilidade, erros por pressão estática, erros por sobrepressão etc.

Cassius lembra que a escolha da tecnologia mais adequada, no caso de medição de temperatura, depende do tipo de fonte geradora de gradiente térmico. “Podemos medir temperatura usando termo elementos (PT100. Termopar) mais um conversor, podemos usar sensores e fibra ótica mais um conversor, pirômetros óticos, pirômetros a laser. A escolha depende diretamente do tipo de equipamento e instalação. Se o objetivo é medir temperaturas em linhas, tubos, podemos fazer a medição pontual usando termo elementos do tipo termopar ou termo resistência. Se o objetivo for medir temperaturas em grandes áreas – como esteiras, tubulações, tuneis, barramentos elétricos - podemos utilizar o sensor passivo do tipo fibra ótica com um conversor chamado DTSX. E possível ainda pensar em medição de temperatura por meio de pirômetros óticos por IR ou Laser”.

“Desenvolvemos poderosos algoritmos de software que, aliados ao processo produtivo, submetem os sensores a testes em várias temperaturas e pressões. Essas medidas servem para caracterizar cada sensor, além de garantir a estabilidade do sensor devido aos estresses térmico e mecânico. E temos modelos com 15 anos de estabilidade de zero, além de exatidões melhores que 0.03%”, conta Cassiolato.

Vale lembrar que, em processos onde se deseja grande repetibilidade e estabilidade, é preciso garantir a referência de zero. Para isso é possível calibrar o conjunto de medição (sensor + conversor) para eliminar desvios e instabilidade no ponto zero. E fatores como temperatura e estresse mecânico podem interferir na estabilidade dos sensores de pressão no longo prazo.

Geralmente, mudanças no zero do transmissor são mais visíveis do que quando ocorrem no span. Então, como a estabilidade no longo prazo pode ser otimizada? Uma qualificação rigorosa do sensor deve ser realizada; e também conhecer a variabilidade do processo, que é a oscilação da média ou ponto ideal do processo e representa um aspecto fundamental para o controle da qualidade. É uma métrica de como a saída do processo muda com base na variação dos parâmetros do processo. E nas medições envolvendo transmissores de pressão, o ideal é que a variabilidade devido ao processo de medição seja a menor possível. Sabendo-se dos problemas típicos e das causas prováveis de variabilidades nos processos industriais, é possível trabalhar na diminuição destas variabilidades e, consequentemente, na redução dos custos variáveis, aumentando a qualidade e produtividade no processo.

“Importante atentar para a rangeabilidade (Turndown), que é a relação entre a máxima pressão (URL) e a mínima pressão medida (span mínimo calibrado). Ela mostra quanto o transmissor é capaz de medir precisamente em seu mínimo span calibrado, o que é crucial na medição ou controle de vazão, sem a necessidade de alterar os dispositivos primários.

Recentemente altos-fornos, refinarias e plataformas foram hibernados, a produção foi reduzida, e foi necessário seguir cuidados especiais. Cassius ressalta que durante o processo de hibernação é necessário que a instrumentação de monitoração esteja operando, garantindo assim que o processo ocorra de maneira segura. “Para hibernação a quente, o sistema de monitoração deve respeitar as preventivas visando garantir precisão nas medições. Para hibernação a frio, o processo estará parado, despressurizado, desenergizado, então os instrumentos de monitoração estarão inativos e desligados. Quando estes processos forem retornar à operação, sair da hibernação, o usuário deve executar preventiva dos sensores, conversores e transmissores. Calibrar cada sensor e com isso garantir que os dispositivos estarão disponíveis quando necessário”.

“A hibernação pede um plano que abranja atividades periódicas, para manter em boas condições os componentes da instalação que garantam a integridade de suas características físicas e mecânicas, durante o período em que permaneça inoperante até o reinício da operação. Deve ainda contemplar as atividades de inspeção, manutenção e reparos dos equipamentos e instalações, visando as ações necessárias para partida da unidade assim que sair da hibernação: comissionamento, testes de pressão hidrostática e de estanqueidade, condicionamento e pré-operação. Na definição da técnica de hibernação de equipamentos têm prioridade as instruções emitidas pelo fabricante, que prevalecem sobre qualquer outra recomendação. E parte destas rotinas podem ser feitas remotamente, usando nuvem, OPC etc. Acredito que haverá mudanças significativas nos sistemas de controle, supervisão e de tomadas de decisões, fortalecendo as tendências de que as empresas adotarão estratégias de multicloud híbrida, aproveitando a flexibilidade de mover aplicativos de negócios críticos para o ambiente de sua escolha em nuvem pública, local ou privada. E novas ferramentas que permitirão que as empresas ajustem seus ambientes”, pondera Cassiolato.

Claro, existem também os setores que não podem parar e que chegam a aumentar a produção mesmo em tempos de pandemia, como o setor de alimentos e bebidas - para esse, Cassius frisa que, além dos cuidados de preventiva, ou monitoração em tempo real e análise de dados (IIoT), precisam estar atentos às questões de contaminação, limpeza e precisão. “Garantir que os componentes atendam normas especificas alimentícias (exemplo 3A). Os cuidados em garantir precisão e repetibilidade garantem qualidade e conformidade da produção, as questões de certificação garantem a não contaminação de processo ”.

Metrologia e o novo kelvin

Vale lembrar que as medições devem ser feitas por instrumentos calibrados segundo as normas vigentes. A rastreabilidade ao SI em medições de temperatura termodinâmica requer a calibração de instrumentos de acordo com os métodos descritos no MeP-K. As calibrações de acordo com a EIT-90, por sua vez, permanecem as mesmas. A rastreabilidade ao SI de medições de temperatura de acordo com a EIT-90 requer a aplicação de correções para temperaturas absolutas, com suas respectivas incertezas.

Com a publicação do novo SI em 2019, o kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, passou a ser definido tomando-se o valor numérico da constante de Boltzmann como sendo igual a 1,380649 E-23 J/K. Isso equivale dizer que um kelvin é igual à mudança na temperatura termodinâmica resultante de uma mudança na energia térmica kT igual a 1,38649 E-23 J (SI, 9a Ed.).

Esta nova definição substitui a versão anterior, que definia o kelvin como a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água. É muito importante frisar que a Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90) permanece em vigor mesmo com a redefinição do kelvin. Isso significa que as medições realizadas de acordo com a EIT-90 permanecem válidas - uma vez que a quase totalidade dos usuários (exceto algumas aplicações científicas bem específicas) medem temperatura de acordo com a EIT-90, a compatibilidade entre as medições é mantida com a nova definição do kelvin. Isso é de grande importância nas relações comerciais e assegura a manutenção da conformidade a normas técnicas.

“E as normas não mudam com a nova definição; elas podem ser revisadas no futuro para englobarem as mudanças, conforme o caso, porém a grande maioria das normas não necessitará revisão. Ajustes, apenas se o usuário desejar realizar medições rastreáveis ao kelvin, então, neste caso, as correções e incertezas deverão ser aplicadas conforme o MeP-K. Hoje, os sistemas industriais de medição estão ligados a outros sistemas inteligentes (bigdata, machine learning, etc). Dentro desse contexto e da redefinição do kelvin, deve-se ter em mente que todas as medições devem ser compatíveis no que diz respeito ao padrão utilizados. Ou seja, ou todas as medidas são realizadas em termos de temperaturas práticas de acordo com a EIT-90 (como já era realizado), ou todas as medidas são realizadas em termos de temperaturas absolutas. A adoção de diferentes referências pode levar a erros que, cumulativamente, podem comprometer resultados. A interligação de diferentes sistemas pode favorecer a acumulação e propagação destes erros”, explica Klaus Natorf Quelhas, M.Sc., Chefe do Laboratório de Termometria (Later), da Divisão de Metrologia Química e Térmica (Dimqt) da Diretoria de Metrologia Científica e Tecnologia (Dimci) do Inmetro.

A rastreabilidade ao kelvin a partir de medições de acordo com a EIT-90, contudo, passa a se dar através da aplicação de correções, com suas respectivas incertezas, aos resultados das medições, de maneira a representarem temperaturas absolutas (ou termodinâmicas). As correções e incertezas a serem aplicadas podem ser encontradas no Misé en pratique for the realization of the kelvin - MeP-K, documento elaborado pelo comité consultivo de temperatura do BIPM. As correções a serem aplicadas, contudo, são da ordem de alguns milésimos de grau Celsius, logo passarão desapercebidas para a grande maioria dos usuários.

Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica para a Implementação de um Laboratório de Calibração Pressão & Temperatura interna em uma indústria

A garantia da qualidade e a metrologia, como fontes de diretrizes para manter um controle sobre os instrumentos de medição das empresas, tornam necessária à implantação de um rigoroso controle das calibrações, tendo como objetivo o de traduzir a confiabilidade nos sistemas de medição e garantir que especificações técnicas, regulamentos e normas que a empresa tenha como diretriz, sejam respeitadas e atendidas em condições ideais.

A calibração, que é compreendida pela comparação entre os valores indicados em um instrumento de medição e os indicados por um instrumento padrão, via de regra de classe superior, proporciona uma série de vantagens:

• Garantir a rastreabilidade das medições;
• Reduzir as variações de especificações técnicas de produtos;
• Prevenir defeitos e compatibilizar as medições;
• Padronização dos trabalhos

A calibração é parte fundamental da manutenção preventiva, a qual não será o custo e sim o aumento da produtividade, com redução de custo pela diminuição do desperdício de matéria prima e da rejeição do produto final, o foco principal do laboratório de calibração.

Por que então a criação de um laboratório de calibração?

É importante ressaltar, que a criação de um laboratório de calibração, não visa lucro, mas visa Agregar qualidade aos serviços prestados;

• Fornecer suporte para a qualificação de equipamentos e validação de processos;
• Atendimento e conformidade com as normas de qualidade, segurança e meio ambiente;
• Disponibilidade de mão de obra, de equipamentos e serviços que agreguem valor na produção e na manutenção;
• Transformar a manutenção em parte integrante da produção.

Com isto, as vantagens de sua implantação são inúmeras, como redução dos custos envolvidos no laboratório de calibração; maior organização do processo de metrologia; comprovação da conformidade nas calibrações, entre outras.

Via de regra, a implantação e a automatização de um laboratório de calibração, seja interna na indústria ou pelos seus prestadores de serviço, reflete em diversos benefícios:

Adoção de critérios para análises de ciclos de vida de instrumentos de medição;
• Sistemas multi¬usuário e Multi-departamental que irão incorporar ferramentas de pesquisa e melhor divisão de tarefas;
• Incentivo a formação e discussões do TAC (Time de Análise Crítica), normalmente formado por pessoas da engenharia, qualidade, manutenção e produção;
• Relatórios gerenciais com quantidades de calibrações realizadas x duração;
• Calendário com alertas de calibrações vencidas e a serem realizadas.

As empresas eliminam as limitações tecnológicas e a melhoria contínua acaba tendo um grande peso nas decisões de se implantar ou não os referidos sistemas de gerenciamento calibração.

“Em geral, o valor individual de uma calibração, gira em torno de R$ 150,00 ~ R$ 350,00, dependendo da grandeza e da quantidade envolvida. Temperatura é uma grandeza que custa um pouco mais devido aos tempos envolvidos em cada calibração e também relacionada aos ranges de calibração. Sinais elétricos em geral, são mais baratos devido a rapidez da execução. Pressão fica na média, mas também é influenciada pelos ranges; quanto menor a pressão, maior o custo.
Se pegarmos a média de valores de R$ 250,00 e relacionarmos ao valor do investimento de R$ 100.000,00, para um Payback de um (01) ciclo de calibrações, precisariam ser calibrados neste ciclo algo próximo a uns 400 instrumentos. Lembrando também que todo o sistema de metrologia da Presys agora disponível perfeitamente acondicionado em veículo leve e prático, Labmóvel. montado em chassi de caminhão leve, não exige habilitação de nível profissional”, conta Newton Bastos, Gerente de Contas Presys Instrumentos & Sistemas.

O Labmóvel possui todos os recursos para realizar calibrações voltadas à área de instrumentação e controle de processos industriais, principalmente para pressão, temperatura e sinais elétricos. Dispõe de ar-condicionado, gerador/inversor, pia, caixa d’água, iluminação apropriada, acabamento interno em aço-inox e fórmica, de esmerada apresentação visual, sistema de patolamento hidráulico para nivelamento e para impedir o balanço. Conta com o sistema de calibração mais moderno, produtivo e completo disponível na atualidade, a estação de calibração da Presys operando em conjunto com o software Isoplan.

Ideal para empresas que possuem várias unidades produtivas em localidades diferentes que podem ser atendidas pelo Labmóvel, ou como recurso complementar para ocasiões de paradas das plantas. Também muito útil para prestadores de serviços de metrologia.

É claro que, para se chegar a números mais reais e detalhados, deveremos levar em conta, investimento em treinamento de pessoal, em sala de calibração, em aquisição de normas, em tempo para elaboração de procedimentos internos e outras despesas.

E média, pela experiência em acompanhamento de implementação de laboratórios, uma implantação completa pode levar de 04 a 08 meses. Pois deve-se levar em conta o expertise dos profissionais envolvidos, o tempo de maturação da execução dos procedimentos e outros fatores. Neste período de 04/08 meses, nossa sugestão é o cliente contar com bons parceiros na prestação de serviços de calibração para continuar alguns trabalhos face a demanda existente.

A variável pressão pede atenção à NR-13

É comum o usuário solicitar ao fabricante, certificados de calibração emitidos por laboratório rastreado pela RBC. Os fabricantes sempre fornecem certificados padronizados que são gerados e emitidos durante a fase de fabricação dos instrumentos. Outros certificados de calibração, quando emitidos por laboratório de metrologia rastreado pela RBC, podem demandar maior custo e prazo de entrega. Certificação é mais que importante quando se trabalha com pressão ou em áreas classificadas.

“A transformação tecnológica por que vem passando a indústria exige melhorias operacionais e de segurança, impactando também na legislação e questões normativas. Foi o caso da NR-13 – Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulações, que, em nova revisão, dentre outras novidades, passou a considerar o uso de novas tecnologias e ferramentas na avaliação da integridade e da confiabilidade destes equipamentos industriais”, lembra Cassiolato.

“No tocante a operação e segurança em vasos e caldeiras pressurizados, conforme definição da NR-13 , além de uma série de medidas de identificação, define-se o uso de sistemas de controle de nível e segurança contra superaquecimento por alimentação deficiente. Somando essas necessidades aos requisitos legais de instrumentos que indique a pressão e válvulas de segurança, a necessidade de aplicar instrumentos de elevada precisão, repetibilidade e estabilidade operacional garantida por logos prazos, se justifica. Considerar instrumentos com certificação SIL2 / SIL3 garante disponibilidade certificada e atestada com documentos de fé pública. Isso permite aos usuários identificarem parâmetros como disponibilidade para ações de segurança e falhas sobre demanda, chegando assim a fatores de redução de risco e grau de segurança”, pondera Cassius.

Ao longo dos anos e com esta transformação tecnológica, assim como inovações, equipamentos como vasos de pressão, caldeiras e tubulações se tornaram menos perigosos. Houve uma evolução nos projetos e construções dos sistemas de alta pressão. Como resultado, foi necessário que a norma acompanhasse esse progresso, embora, é relevante comentar que o número de acidentes esperado não condiz com a realidade.

A NR-13 foi alterada pela portaria 1082 de 20/12/2018 e estabelece os requisitos mínimos para gestão da integridade estrutural de Caldeiras, Vasos de Pressão, Tubulações e Tanques Metálicos de Armazenamento, nos aspectos relacionados à instalação, inspeção, operação e manutenção, visando a segurança e a saúde dos trabalhadores.

Mas a instalação de uma válvula de segurança em um processo pressurizado, por si só, não garante que ela irá desempenhar adequadamente seu papel; ela precisa estar adequadamente dimensionada. Porque, em situações de sobre pressão, a principal característica que uma válvula PSV precisa ter é a maior capacidade de vazão que o processo consiga acumular; desta forma, uma vez aberta, ela garante que a pressão do sistema não passará da PMTA( pressão máxima de trabalho admissível do equipamento ) evitando o colapso das estruturas. Mas qual a vazão que uma determinada válvula de segurança alcança sob determinada condição de processo? Cada fabricante de PSV informa essa capacidade teórica, entretanto, a única garantia de que os cálculos dos fabricantes estão corretos é realizar um teste real de capacidade de vazão.

“As válvulas PSVs que têm sua capacidade de vazão testada, possuem o certificado de vazão ASME emitido pelo National Board Americano. A emissão do Certificado ASME garante que aquele determinado modelo de válvula foi testado em laboratório ASME e foram comprovadas as capacidades de vazão que foram calculadas na teoria. É a garantia de desempenho”, explica Poffo.

A NR-13 ainda pode evoluir no sentido de exigir que os dispositivos de segurança instalados tenham algum tipo de certificação de desempenho reconhecido internacionalmente, uma garantia de que realmente atuarão conforme as especificações de projeto. As principais indústrias de processo no Brasil já exigem que seus dispositivos de segurança tenham os certificados de vazão - é o amadurecimento de uma gestão que realmente está preocupada com a proteção das vidas, patrimônio e meio ambiente, segurança efetiva. Entretanto, ainda existe uma expressiva fatia de mercado que instala dispositivos de segurança sem levar em consideração as certificações, apenas atendendo aos critérios da NR-13, evitando passivos trabalhistas, mas, eventualmente sem uma proteção efetiva.

“Mas é bom estar atento para aplicações com fluídos agressivos, temperatura ou viscosidade alta, sólidos em suspensão, onde se recomenda o uso de transmissores com selos remotos ou integrais (os transmissores com selos integrais são chamados de transmissores de nível). Deve-se, sempre que possível, evitar o uso de selos, pois estes degradam a exatidão da medição, aumentam o tempo de resposta do transmissor e sofrem grande influência da temperatura ambiente. E a calibração de transmissores com selos remotos requer cuidados especiais, pois não só a posição do transmissor, mas a densidade do fluido de enchimento são fatores a serem considerados. E é importante lembrar também que os selos com conexões flangeadas deverão ser compatíveis com os flanges de processo e respeitar as classes de pressão estabelecidas nas tabelas de pressão e temperatura das respectivas normas”, aponta Cassiolato.

A NR-13 também estabelece novos requisitos para empresas com Serviço Próprio de Inspeção na aplicação de Inspeção Não Destrutiva, por exemplo e, nesse caso, deve ser realizada uma inspeção piloto com as etapas acompanhadas pelo Organismo de Certificação de Produto do SPIE. A inspeção também deve ser acompanhada sindicalmente pela Comissão Nacional Tripartite Temática. A NR-13 apresenta ainda novas obrigatoriedades para o operador da prática supervisionada na operação da caldeira - a nova carga horária mínima deve ser de 60 horas. De acordo com a NR-13, é considerado um profissional habilitado aquele que tem competência legal para o exercício da profissão de engenheiro nas atividades referentes a projeto de construção, acompanhamento da operação e da manutenção, inspeção e supervisão de inspeção de caldeiras, vasos de pressão e tubulações, em conformidade com a regulamentação profissional vigente no país.

A NR-13, contudo, não é aplicada a vasos de pressão destinados exclusivamente aos sistemas navais e de propulsão de embarcações convertidas em plataformas Offshore, desde que estas embarcações possuam certificado de classe atualizado emitido por sociedades classificadoras reconhecidas pela Autoridade Marítima; e os vasos sob pressão citados na NR-37 não estejam integrados ou interligados à planta de processo da plataforma.

Temperatura da indústria para a saúde do dia a dia

A Petrobras está adaptando câmeras de controle infravermelho ou termográficas, originalmente usadas em inspeção de equipamentos, para identificar a temperatura corporal dos seus colaboradores na UN-SEAL (Unidade de Negócios de Exploração e Produção de Sergipe-Alagoas), na SIX (Unidade de Industrialização do Xisto) por iniciativa das próprias unidades e as lições aprendidas serviram de base para os testes em andamento no centro de pesquisas (Cenpes), no Edise (Edifício-Sede da Petrobras) e no Aeroporto de Jacarepaguá (RJ).

“A gente pensou no uso das câmeras termográficas para monitoração de temperatura, que a gente chama de triagem de febre porque não vamos monitorar continuamente, só fazer a triagem na entrada das instalações. Começamos isso no final de março, quando entramos em quarentena e já no início de abril tínhamos as primeiras instalações no Edise e no Cenpes. Essas câmeras não estavam sendo usadas para processos críticos, por isso pudemos realocá-las, sem nenhuma adaptação do equipamento em si”, conta Hardy Pereira, que lidera o laboratório de Inovação em Segurança do Centro de Pesquisas (Cenpes) da Petrobras.

A equipe da Petrobras – denominada Estrutura Científica de Resposta de combate ao coronavírus, que reúne um time de especialistas para propor soluções rápidas e viáveis de enfrentamento da doença - acionou uma ferramenta do software da câmera que modifica a faixa de operação – essas câmeras têm um range de temperatura amplo, que vai de -40oC a centenas de graus positivos, algumas mais de mil, o que faz com que a incerteza seja em torno de dois graus, mas, se essa faixa é mais estreita, para temperaturas de 20 a 50 graus por exemplo, essa exatidão aumenta muito e se consegue ter precisão compatível com um bom termômetro clínico.

Uma câmera térmica ou termográfica é capaz de identificar, por meio de registro infravermelho, as temperaturas de um ambiente ou de indivíduos. Essa tecnologia vem sendo usada, em larga escala, em aeroportos e estabelecimentos públicos de diversos países, como China e Inglaterra, para identificar pessoas em estado febril e, dessa forma, contribuir para controlar a proliferação do vírus. O registro termográfico identifica, por meio de cores, quais áreas são mais quentes e quais são mais frias, de acordo com uma padronização: tons frios (verde/azul) indicam temperaturas baixas, enquanto as cores quentes (laranja/vermelho) sinalizam temperaturas mais elevadas.

“A gente teve que mexer no processo também porque, no geral, a gente pensa naquele termômetro axilar e existe uma pequena diferença entre a temperatura axilar e a da face – em especial do ponto mais estável de temperatura na face, que é próximo ao canal lacrimal ,e mesmo assim a diferença é de mais ou menos um grau. Então fizemos um conjunto grande de medições e comparamos com a medição do termômetro clínico axilar. Nosso sistema não tria pessoas doentes, não é um sistema médico, é de inspeção, mas a gente consegue fazer a triagem da temperatura e encaminhar para a área de saúde da empresa as que apresentarem temperatura alta, para serem avaliadas. Em dois meses, nas unidades monitoradas, tivemos um fluxo de 1500 a 2000 pessoas/dia e apenas cerca de 10 pessoas com febre”, explica Hardy.

Esse projeto deve ser levado para outras unidades e ser integrado com outras tecnologias. Porque começou com uma câmera que monitora semiautomaticamente, mas pode evoluir para um totem, como os de check-in de aeroporto, em que a medição e orientação é automática e integrada a outros sistemas como detecção de uso de máscara e aglomeração. Para isso, a equipe de Hardy trabalha com cinco startups – que têm mais agilidade e já possuem trabalhos em desenvolvimento que englobam anamnese automática. “Tudo dentro dos conceitos de nossa área de SMS, do nosso princípio de segurança meio ambiente e saúde: cuidar e ser cuidado,” pontua Hardy, que acrescenta que a Estrutura Científica de Resposta está analisando várias outras tecnologias e métodos de desinfecção. “Mas temos que lembrar que isso engloba Tecnologia, Processos e Pessoas... Então talvez o processo tenha mudar, e estamos procurando tecnologias para análise de vídeo, por exemplo, mas também para escalonar o uso de espaços coletivos como refeitório, copa e mesmo banheiros, sempre no caminho de tecnologias de baixo contato... Buscamos formas de reduzir ao máximo o contato das pessoas com os objetos do dia a dia que não sejam de uso individual como botão do elevador, da cafeteira, dispensadores comuns. E temos que levar em consideração os custos, sempre. A novidade da tecnologia é um fator, e aí, apesar de ela não ser nova no uso industrial, é novidade na monitoração de febre e doenças. Estamos usando equipamentos mais caros hoje porque eles são de menor nicho, mas ao serem mais utilizados e demandados, a tendência é que o preço baixe. Até porque os fabricantes devem trazer mais adaptações para esse propósito especial e então essa tecnologia pode ser barateada e usada por todos. Aí entra o segundo ponto importe, que é o retorno do investimento. Manter uma força de trabalho saudável e segura traz benefícios diretos e indiretos – a empresa tem menos gente parada e as pessoas vão trabalhar mais satisfeitas. Teremos então cada vez mais equipamentos específicos protegendo melhor cada vez mais pessoas, gerando um ciclo virtuoso. Por isso é importante não se ater só ao custo, mas ao ciclo todo do desenvolvimento da tecnologia”, afirma Hardy.

Todo esse cuidado e adaptação dos termômetros industriais que a equipe da Petrobras teve, o Inmetro está aplicando: em razão do uso crescente de termômetros de radiação infravermelha para medição de temperatura corporal como ferramenta de combate à propagação da Covid-19, o Laboratório de Termometria (Later) do Inmetro iniciou um estudo com estes sensores de temperatura.

Tais instrumentos estimam a temperatura corporal interna a partir da medição, por radiação infravermelha, da temperatura da superfície da pele da testa ou têmpora, que é naturalmente diferente da temperatura do reto, da axila, ou da boca, que são as referências para medição de temperatura corporal. Para tal, estes instrumentos aplicam correções às leituras realizadas - correções estas que não são padronizadas, ficando a cargo de cada fabricante implementar seu próprio algoritmo de correção. E este é um dos aspectos que estão sendo avaliados pelo Later. O objetivo do estudo é avaliar a confiabilidade do uso clínico destes instrumentos.

Com apoio de fabricantes e da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp), diversos modelos de termômetros estão sendo avaliados quanto à sua confiabilidade metrológica, para que seja desenvolvida uma metodologia de calibração que reduza as incertezas de medição e contribua para a manutenção da saúde da população.

A avaliação é parte de um projeto desenvolvido pela Dimci em conjunto com a Diretoria de Metrologia Legal (Dimel). O presidente do Inmetro, Marcos Heleno Guerson de Oliveira Junior, foi até o laboratório para ver de perto o trabalho em desenvolvimento. Ele também visitou outros laboratórios da Dimci, da Dimel e da Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida (Dimav), que, seguindo todos os protocolos de segurança, continuam com trabalhos presenciais, para não interromper os serviços prestados à indústria.