ETE modular vs skid vs obra civil

A mesma carga, três formas de entrega

Uma carga de tratamento pode chegar a um local de três maneiras, e as três são frequentemente comparadas como se fossem três produtos. Elas são melhor entendidas como três formas de dividir o mesmo trabalho entre uma fábrica e um local. Uma unidade sobre skid é equipamento de processo montado em uma estrutura de aço: a estrutura carrega as bombas, os vasos, as válvulas e o painel de controle, e o local fornece a superfície em que ela se apoia e o abrigo sobre ela. Uma unidade de tratamento em contêiner é equipamento de processo construído dentro de um invólucro autoportante com as dimensões de um contêiner de carga, de modo que a carcaça faz parte do produto entregue. Obra civil é construída onde está: bacias de concreto, um prédio da estação e a tubulação entre eles, erguidos no local por empreiteiras locais.

O equipamento nos três casos faz praticamente o mesmo trabalho. O que muda é onde a mão de obra acontece, quem a supervisiona e o que o local precisa ser capaz de fazer. O trabalho de galpão é feito por uma equipe, segundo um conjunto de desenhos, e é inspecionado antes de a unidade embarcar. O trabalho de obra é feito por quem estiver disponível localmente, com o clima que o local oferecer, em um cronograma pelo qual a estação então tem de esperar.

Vale traçar uma linha antes de a comparação começar. Qual deve ser o porte da estação e qual processo ela deve operar é uma questão de dimensionamento, trabalhada no guia de seleção e dimensionamento. Este artigo trata da forma em que a estação chega depois de a carga ser conhecida.

No que cada forma é boa

Sobre skid

Uma unidade de tratamento de água sobre skid faz o uso mais eficiente do volume de embarque, porque não há invólucro a pagar nem a transportar, e é a única das três que pode ser levada por uma porta comum para dentro de um prédio existente. Ela combina com uma carga que é um estágio de uma estação maior — dosagem química, uma unidade de desidratação, um estágio de filtração, uma elevatória —, onde a base, o prédio e a tubulação de ligação já existem ou estão sendo construídos por outras razões. O que um skid não traz consigo é o prédio. O local fornece a base nivelada, a proteção contra o tempo onde o clima exige, a drenagem, a energia e as ligações de tubulação, e a montagem que amarra tudo isso.

Em contêiner

Uma unidade em contêiner chega à prova de intempéries, com iluminação, ventilação, isolamento e o painel de controle já dentro da carcaça. Isso leva o invólucro para dentro da fábrica, e é por isso que uma estação de tratamento em contêiner combina com um local sem cultura de oficina: a estação precisa de uma base e das ligações de serviço, e muito pouco além disso. É também a forma que pode ser içada para um caminhão e levada a um segundo local, o que a torna a resposta usual para canteiros de obra, minas e instalações em ilhas. Seu limite é o envelope de transporte. Uma estação que precisa de mais volume do que um contêiner comporta se torna vários módulos de contêiner ligados no local, e a largura interna de um contêiner seco padrão — o número em torno do qual o artigo sobre embarque é construído — decide se uma unidade pode viajar fechada ou precisa de outra rota.

Obra civil

Bacias de concreto construídas no local não têm envelope de transporte algum, e para tanques grandes isso é decisivo. Onde o volume de água, e não o equipamento, domina o custo de uma estação de tratamento de esgoto — um tempo de detenção longo, um volume grande de equalização, um tanque de aeração grande —, uma parede concretada no local costuma ser mais barata que o aço embarcado em contêiner. A obra civil também usa mão de obra e materiais locais, então a vantagem de custo cresce onde ambos são baratos e o local tem espaço. A troca é tempo e fixidez: o trabalho fica no caminho crítico em uma sequência que não pode ser muito comprimida, da escavação à fundação, ao concreto e à cura, antes de qualquer equipamento ser assentado; a qualidade depende da empreiteira; e, uma vez construída, a estação fica onde está.

As condições de contorno que decidem

Seis condições fazem a maior parte da decisão. Vale verificá-las em ordem, porque uma delas, cedo, pode resolver a questão antes de as seguintes serem discutidas.

• Capacidade e volume de tanques. Cargas pequenas com volume de tanque modesto viajam bem; cargas em que o volume de água domina o custo favorecem bacias construídas no local.
• O que o local consegue construir. A capacidade de contratação local, o fornecimento de concreto e a supervisão decidem se um programa de obra civil é sequer realista. Onde faltam, a resposta é fabricada em fábrica.
• Cronograma. Uma estação que precisa estar tratando água em uma data favorece módulos montados e testados em galpão, porque o concreto está no caminho crítico desde a primeira escavação.
• Relocação. Uma estação compacta que pode mudar de lugar — um canteiro, uma mina, um local arrendado — descarta a obra civil e aponta para um contêiner ou um skid.
• Custo instalado, e não preço do equipamento. A comparação que decide dinheiro é o custo no limite da estação: base, prédio, transporte, montagem, tubulação, cabeamento e partida.
• Ambiente e operação. Clima, ar corrosivo, sal e a disponibilidade de manutenção decidem quanta vedação e quanta montagem no local a estação pode continuar precisando.

Na prática a resposta costuma ser híbrida, e o híbrido não é tanto um compromisso quanto a divisão eficiente: obra civil para as bacias, onde o volume de água domina, e um contêiner ou um skid para o equipamento de processo, que mais ganha com a montagem e o teste em fábrica.

Qual delas quando

• Sem capacidade de contratação local, ou com um cronograma que não absorve um programa de concreto — em contêiner, fabricada e testada em fábrica.
• A unidade é um estágio dentro de um prédio existente ou de uma estação existente — sobre skid, porque pode ser levada para dentro e assentada em uma base preparada.
• A vazão cabe no envelope de um módulo de contêiner, mas pode crescer depois — contêineres modulares, acrescentados conforme a vazão cresce, cada um completo em si.
• Mão de obra e materiais locais baratos, terra disponível e cronograma longo — a obra civil pode ser o menor custo instalado, mesmo com uma lista de equipamentos maior.
• A estação pode ter de mudar de lugar — skid ou contêiner. A obra civil é efetivamente permanente depois de o concreto curar.
• A carga é dominada pelo volume de tanque, e não pelo equipamento — bacias no local para o volume, equipamentos compactos para os estágios de processo.
• Clima severo, ar salino ou local sem cultura de manutenção — em contêiner, para que o invólucro e os controles façam parte do produto entregue.
• Prazo de lançamento fixo ou local temporário — módulos testados em fábrica, porque o período de partida no local é medido em dias, e não em meses.

A lista é uma regra de partida, e não um substituto para a comparação de custo instalado. Dois de seus itens se movem com mais frequência com o projeto — o custo da mão de obra local e o volume de tanques —, e ambos são respondidos precificando no limite da estação, em vez de comparar catálogos de equipamentos.

O que a comparação costuma esquecer

• Comparar apenas o preço do equipamento. A fatura do equipamento exclui a base, o prédio, a tubulação, o cabeamento, a mão de obra de montagem e a partida. Uma estação de obra civil transfere boa parte desse custo para itens que nunca aparecem na coluna de equipamentos, e as duas formas só são comparáveis no limite da estação.
• Presumir que "containerizado" significa que cabe em um contêiner seco. Um contêiner seco padrão tem cerca de 2.352 m de largura interna, e equipamento de processo é frequentemente mais largo que isso. A rota de transporte é uma questão separada da forma de entrega, e é resolvida antes de se pedir uma cotação de frete.
• Presumir que um skid é plug and play. Um skid ainda precisa de base nivelada, drenagem, energia, abrigo onde o clima exige e a tubulação de interligação — tudo isso de responsabilidade de quem prepara o local.
• Esquecer a frequência e a tensão do fornecimento. A frequência não pode ser convertida com um transformador, então os acionamentos e o painel de controle são casados com o fornecimento do local antes de o equipamento ser construído; o artigo sobre energia e condições de local explica por que isso pertence à consulta, e não à visita de partida.
• Precificar a estação sem a rota de transporte. Uma unidade acima da altura ou da largura viaja como contêiner open-top, em flat rack ou como carga geral, e cada uma dessas opções muda a movimentação portuária, a amarração e o custo.
• Fixar a forma de entrega tarde. Uma decisão adiada até o equipamento ser pedido se transforma em um programa de obra civil no caminho crítico, ou em uma unidade que precisa ser reprojetada para embarcar.
• Deixar o operador fora da comparação. Um local sem cultura de manutenção e sem empreiteira local é o argumento mais forte que existe a favor de módulos que chegam montados, testados e documentados.

Autoverificação antes de a forma de entrega ser fixada

• A comparação é feita no limite da estação, incluindo base, prédio, transporte, montagem e partida, em vez do preço do equipamento?
• A maior peça única cabe no envelope de transporte, verificada primeiro na largura e depois na altura e na carga útil?
• O fornecimento do local está declarado como tensão, frequência e fases juntas?
• Existe uma base, e o programa de concreto é realista frente à data em que a estação precisa estar operando?
• Quem fornece o quê: quais itens vêm da empreiteira local e quais chegam com o módulo?
• Do que o módulo precisa e não traz — abrigo, água, drenagem, ar comprimido, peças de reposição?
• A estação pode ser ampliada depois com a adição de um módulo, ou o crescimento significa nova obra civil?
• A opção de relocar vale o que se paga por ela agora, ou o local é permanente o bastante para se construir nele?

Primeiro o dimensionamento, depois a forma

A forma de entrega é decidida depois da carga, e não antes. O guia de seleção e dimensionamento toma a vazão de projeto, a análise do afluente e o padrão de lançamento e os transforma em uma capacidade necessária; a página da estação de tratamento em contêiner descreve o que chega dentro de um módulo e o que o local precisa fornecer para ele, e quanto da sua carga um único módulo cobre é confirmado com a fábrica para a sua vazão de projeto e o seu padrão de lançamento, e não presumido de uma tabela. Na ponta menor, a página de estações elevatórias integradas cobre a mesma questão para equipamentos sobre skid. Fixada nessa ordem, a forma segue a carga, em vez do contrário.