O dimensionamento de uma rede de ar comprimido começa por um levantamento que parece trivial: a lista dos pontos de consumo com a vazão de catálogo de cada um. A armadilha aparece no passo seguinte, quando alguém soma essa lista e trata o resultado como a vazão da instalação. Esse número não existe na planta, porque descreve uma situação em que todas as ferramentas estão ligadas, ao mesmo tempo, em regime contínuo.

São dois ajustes diferentes e é comum confundi-los. O fator de uso olha para uma máquina de cada vez e pergunta quanto tempo ela fica efetivamente soprando ar dentro de um intervalo de trabalho: uma parafusadeira numa linha de montagem dispara por poucos segundos e fica parada o resto do ciclo, uma lixadeira trabalha de forma mais contínua, e uma cabine de jateamento, quando está em operação, consome o tempo inteiro.

O fator de simultaneidade olha para o conjunto e pergunta quantos desses pontos estão ativos no mesmo instante. Uma oficina com oito descidas e quarenta pontos espetados ao longo do anel raramente tem mais do que uma fração deles aberta. Note que os dois fatores multiplicam, e por isso o efeito combinado derruba bastante o valor somado do catálogo. Essa redução não é um desconto arbitrário, ela é a diferença entre a capacidade instalada e a demanda real.

Dimensionar para cima parece seguro e não é. Um compressor grande demais passa boa parte do tempo entrando e saindo de alívio, condição em que o motor gira, consome energia e não entrega ar útil, com a conta de luz registrando a diferença todo mês. Dimensionar para baixo é pior de outra forma: falta pressão na ponta, a ferramenta perde torque, o operador compensa demorando mais no serviço e o consumo sobe junto, e o problema costuma ser diagnosticado como defeito de equipamento quando é defeito de projeto.

Existem tabelas de referência por tipo de ferramenta, e elas servem como ponto de partida. O valor que fecha o projeto, porém, vem de informação de processo. Quando alguém da operação diz que determinada máquina responde por metade do consumo da planta, essa informação vale mais do que qualquer tabela, porque já incorpora o regime real de trabalho. Isso depende de ter acesso a quem opera, e é por isso que o levantamento de campo não é formalidade.

Na prática, sem essa informação o caminho é adotar uma distribuição razoável entre os ramos e registrar a hipótese. Num anel com oito descidas, dividir a vazão igualmente entre elas é uma hipótese defensável enquanto não houver dado melhor, desde que fique escrito que foi uma hipótese.

Rede de ar comprimido vaza. Conexão, engate rápido, mangueira, válvula de dreno: cada ponto contribui com um pouco, e a soma não é desprezível. O vazamento não se comporta como consumo de ferramenta, porque não tem fator de uso nem de simultaneidade: ele acontece durante as vinte e quatro horas em que a linha fica pressurizada, inclusive no turno em que a fábrica está parada.

Por isso ele entra como um acréscimo percentual sobre a vazão já corrigida, e não como mais um usuário na lista. Repare que esse detalhe de ordem muda o resultado, porque aplicar o percentual antes ou depois dos fatores leva a números diferentes.

Fechada a vazão total, o passo seguinte é decidir por onde ela anda. O desenho da rede define quanto de vazão passa em cada trecho, e é a vazão do trecho, não a da planta, que determina o diâmetro daquele tubo. Note que esse encadeamento é o que torna o erro do começo tão caro: uma vazão total superestimada se propaga para todos os trechos, superdimensiona a tubulação inteira e ainda leva junto a escolha do compressor.

Vale um cuidado adicional com o dado de partida. A vazão que o fabricante publica para uma ferramenta pneumática corresponde a ela operando na pressão nominal, com o acessório previsto e em boas condições. Equipamento desgastado consome mais, engate subdimensionado estrangula o fornecimento e faz o operador abrir mais a linha, e mangueira longa demais ou de diâmetro inadequado produz o mesmo efeito.

Nenhuma dessas condições aparece na tabela, e todas aparecem na planta. Por isso o levantamento de consumo feito apenas por catálogo tende a ficar otimista justamente nas instalações mais antigas, que são as que mais precisam de revisão. Isso depende do estado do parque instalado, e é informação que só a manutenção tem: um projeto de ampliação que ignora essa conversa corrige a rede e mantém o problema.

A última decisão desta etapa é se o projeto considera crescimento. Acrescentar um percentual de expansão sobre a vazão corrigida é comum e razoável, desde que seja uma decisão consciente e registrada. O que não funciona é embutir folga em cada etapa do cálculo sem dizer, porque as folgas se multiplicam e o resultado final deixa de ter relação com a planta. Na prática, um único acréscimo declarado no fim é mais honesto e mais fácil de revisar depois do que três margens escondidas no meio da conta.

Esse recorte faz parte de uma das aulas da pós-graduação em Engenharia de Movimentação de Fluidos e Equipamentos Industriais. Conheça em engenhariaecia.com/pos.