Apresentação do CTMSP - ENFIR 2000

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O desenvolvimento da ciência e tecnologia, para o qual a criatividade e a inovação têm que estar necessariamente presentes, suportam-se em três premissas fundamentais: a primeira delas se deve à existência do cérebro humano e ao incentivo à sua potencialidade; a segunda pode ser localizada na mobilização das pessoas e instituições em torno de objetivos, de bandeiras, de metas geradoras de algum benefício estratégico ou social; a terceira refere-se ao esforço nacional, canalizando recursos adequados para a área científica e tecnológica. A Marinha do Brasil, através de seu Centro Tecnológico em São Paulo desenvolveu uma abordagem particular para viabilizar estas três premissa básicas de forma a efetivar um salto tecnológico que permitisse ao Poder Naval Brasileiro, através da aplicação da propulsão nuclear para submarinos, ascender a um patamar de credibilidade compatível com a sua importância no cenário mundial. Este programa vem , desde o início dos anos 80, apresentando resultados altamente significativos não só no sentido vertical da efetiva consecução de suas metas, como também no sentido horizontal de disseminação das técnicas desenvolvidas através dos efeitos de arraste, ou seja aplicação dos resultados da Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) nuclear em outros setores, e de diversificação, que se refere a uma deliberada abertura do programa a outras atividades não estritamente nucleares.

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Apresentação do CTMSP - ENFIR 2000

  1. 1. APRESENTAÇÃO DO CENTRO TECNOLÓGICO DA MARINHA EM SÃO PAULO Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP) Av. Professor Lineu Prestes 2242, Cidade Universitária, São Paulo , SP, Brasil Home page: www.ctmsp.mar.mil.br RESUMO O desenvolvimento da ciência e tecnologia, para o qual a criatividade e a inovação têm que estar necessariamente presentes, suportam-se em três premissas fundamentais: a primeira delas se deve à existência do cérebro humano e ao incentivo à sua potencialidade; a segunda pode ser localizada na mobilização das pessoas e instituições em torno de objetivos, de bandeiras, de metas geradoras de algum benefício estratégico ou social; a terceira refere-se ao esforço nacional, canalizando recursos adequados para a área científica e tecnológica. A Marinha do Brasil, através de seu Centro Tecnológico em São Paulo desenvolveu uma abordagem particular para viabilizar estas três premissa básicas de forma a efetivar um salto tecnológico que permitisse ao Poder Naval Brasileiro, através da aplicação da propulsão nuclear para submarinos, ascender a um patamar de credibilidade compatível com a sua importância no cenário mundial. Este programa vem , desde o início dos anos 80, apresentando resultados altamente significativos não só no sentido vertical da efetiva consecução de suas metas, como também no sentido horizontal de disseminação das técnicas desenvolvidas através dos efeitos de arraste, ou seja aplicação dos resultados da Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) nuclear em outros setores, e de diversificação, que se refere a uma deliberada abertura do programa a outras atividades não estritamente nucleares. I. INTRODUÇÃO O Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP) é uma instituição que trabalha em pesquisa e desenvolvimento, com o propósito de promover sistemas nucleares e energéticos para propulsão naval. As atividades do CTMSP atendem à decisão da Marinha do Brasil (MB) pelo projeto e construção de um submarino, necessário à preservação dos interesses marítimos do nosso País. Histórico O CTMSP foi criado pelo decreto n. 93.439, de 17 de outubro de 1986, sob o nome de Coordenadoria para Projetos Especiais. Sua denominação foi alterada para CTMSP em 1995. Para atender às necessidades experimentais do programa de pesquisa e desenvolvimento do CTMSP, funciona em Iperó, no interior de São Paulo, o Centro Experimental Aramar. Este Centro abriga instalações de testes, laboratórios de validação experimental e algumas oficinas especiais. Localização O CTMSP está instalado no campus da Universidade de São Paulo (USP), onde se encontram outros importantes centros de pesquisas nacionais. Ali funcionam alguns laboratórios tais como o laboratório de neutrônica que possui um reator de unidade crítica e o conjunto de termohidráulica, que possui um circuito termohidráulico de 150 atmosferas de pressão. Em Iperó, no interior de São Paulo, está instalado o Centro Experimental Aramar, onde se encontram diversos laboratórios de validação experimental. Participação da Indústria Nacional Desde o início, o programa do CTMSP tem contado com a participação ativa da indústria brasileira. O entrosamento com empresas de engenharia e fabricantes nacionais tem propiciado índices crescentes de nacionalização das oficinas, laboratórios, usinas e protótipos desenvolvidos. Por exemplo, a tecnologia de ultracentrifugação utilizada para o enriquecimento do urânio é 100% nacional. CTMSP e o meio ambiente O Laboratório Radioecológico (LARE), situado em ARAMAR, possui instalações apropriadas e pessoal capacitado para fazer o controle de parâmetros ambientais. Essa constante monitoração e análise de dados possibilita o efetivo acompanhamento da evolução da situação ambiental. No LARE são analisados periodicamente as vias potenciais de contaminação do homem - água, ar, alimentos e solo - num raio de oito quilômetros em torno de ARAMAR. Para monitorar essa região, o LARE conta com laboratórios químico, radioquímico, de análise instrumental, de radiometria e hidrobiologia, além de viveiro de mudas e estação meteorológica com sistema de aquisição de dados. O LARE atua de forma preventiva, cumprindo todas as exigências internacionais de segurança requeridas em centros de pesquisas. Projetos desenvolvidos pelo CTMSP O programa de atividades do CTMSP, denominado Programa Nuclear da MB, visa o desenvolvimento de tecnologia para geração de nucleoeletricidade. O Programa
  2. 2. Nuclear da MB é dividido em dois grandes projetos: Combustível Nuclear e Propulsão Nuclear. O projeto Combustível Nuclear visa dominar as etapas do ciclo do combustível nuclear necessárias à obtenção de urânio enriquecido dos elementos combustíveis empregados no núcleo de um reator. O projeto Propulsão Nuclear tem por objetivo construir um reator nuclear, do tipo Pressurized Water Reator (PWR), o qual será empregado em sistemas de propulsão naval. II. TECNOLOGIA A Marinha do Brasil vem realizando, desde 1980, um amplo programa de pesquisa e desenvolvimento. Como diretriz fundamental, todos os empreendimentos a cargo do CTMSP (Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo) são concebidos pela equipe técnica que, em alguns casos, conta com a colaboração de engenheiros, cientistas e pesquisadores de outras instituições de pesquisa e de universidades do país. Esta equipe acompanha de perto e fiscaliza as execuções, que são contratadas junto a empresas nacionais altamente qualificadas. Para consolidação de uma forte e imprescindível "cultura experimental" no âmbito deste programa de pesquisa e desenvolvimento, o CTMSP conta com o seu Centro Experimental Aramar, no município de Iperó, SP, onde estão instalados seus laboratórios e oficinas especializadas. Através deste esforço de desenvolvimento, foi acumulado um significativo acervo tecnológico, tendo sido gerada capacitação em diversas áreas. Isso permitiu que passassem a ser projetados e fabricados no Brasil vários materiais, componentes, equipamentos e sistemas que necessitavam ser adquiridos no mercado externo e que, muitas vezes, não podiam ser importados devido a restrições por parte dos países fornecedores. O acerto da abordagem gerencial de cooperação com universidades, instituições de pesquisa e empresas nacionais adotada nesse processo, e o seu efeito multiplicador, podem ser medidos pela extensa gama de itens que hoje têm aplicação generalizada em vários setores do País. Principais Laboratórios do CTMSP  Laboratório de Termohidráulica, constituído pelas seguintes bancada experimentais:  Circuito Térmico Experimental de 150 bar (CTE-150)  Circuito Hidrodinâmico do Reator (CHR)  Circuito Ar-Água  Bancada de Testes de Mecanismos de Acionamento de Barras de controle de reatores  Bancada de Testes Hidrostáticos  Laboratório de Neutrônica, constituído pela unidade crítica (reator de potência zero) IPEN/MB-01  Laboratório de Testes de Equipamentos de Propulsão turbo-elétrica (LATEP)  Laboratório de Desenvolvimento de Instrumentação e Combustível Nuclear (LADICON)  Laboratório de Materiais (LABMAT), composto pelas unidades:  caracterização de materiais  desenvolvimento de materiais não-nucleares  desenvolvimento de processos especiais de soldagem  mecânica da fratura  desenvolvimento de fibra de carbono  desenvolvimento de processos especiais (moderadores de nêutrons)  Laboratório de Materiais Cerâmicos e Nucleares (LABMAT-N), composto pelas unidades:  reconversão  redução  pastilhas  ligas especiais e combustíveis metálicos  Laboratório de Aferição e Calibração (LAC), composto pelas unidades:  eletrônica e instrumentação de processos  instrumentação nuclear  Laboratório Radioecológico (LARE), composto pelas unidades:  análises químicas, radioquímicas, biológicas e radio-toxicológicas  observação meteorológica  radiometria  Laboratório de Mecatrônica, composto pelas unidades:  dinâmica dos corpos rotativos a alta velocidade  sistemas de controle e automação  sistemas digitais  instrumentação  controles de ultracentrífugas  manutenção eletrônica  ensaios de materiais e dispositivos eletro-magnéticos  ensaios de máquinas elétricas  circuitos híbridos a filme espesso  gasdinâmica  metrologia  física aplicada  eletrônica de potência  qualificação de componentes  qualificação de produto  engenharia de produto  sala de testes  eletrônica nuclear  Laboratório de Processos, composto pela unidade:  enriquecimento isotópico  desenvolvimentos com gás  espectrometria de massa  sistemas de alto vácuo  decapagem e limpeza  descontaminação  caracterização de UF6 por via úmida  destilação  Laboratório de Metalurgia Extrativa, composto pelas unidades:  purificação de óxido de zircônio  hidrometalurgia  pirometalurgia  cloração e redução de óxidos de zircônio e háfnio  Laboratório de Análises Pós-Irradiação (LAPI)  atualmente composto pelas unidades piloto de células quentes  Laboratório de Compatibilidade Eletro-Magnética (LACEM)  Laboratório de Choque, Vibração e Ruído (LABCHOQUE)
  3. 3. Equipamentos Especiais de Fabricação Como cliente, o CTMSP utiliza cerca de 150 indústrias nacionais, às quais encomenda a grande maioria dos produtos utilizados nos seus projetos. No entanto, alguns desses ítens, devido à pequena quantidade ou à sua sofisticação, são fabricados internamente. Para suprir tais necessidades, o CTMSP montou uma infra-estrutura própria de fabricação, que também pode atender eventuais necessidades do setor industrial, com diversos equipamentos de fabricação com controle numérico computadorizado (CNC). Dentre os equipamentos de fabricação disponíveis no CTMSP com grande potencial de utilização pelas indústrias, podemos destacar:  eletro erosão a fio, cnc  centros de usinagem, cnc  torno mecânico de precisão, cnc  tornos, cnc  retífica, cnc  retífica cilíndrica, cnc  "spinning", cnc  "flow forming", cnc  fornos  solda e corte a laser, cnc  "eletron beams", cnc  forno a vácuo  autoclave  máquina de "filament winding", cnc - bobinadeira  decapagem química Equipamentos Especiais de Ensaio A natureza do trabalho desenvolvido pelo CTMSP requer um extenso programa de ensaios em materiais, peças e equipamentos. A grande demanda de serviços e a sofisticação dos ensaios requeridos obrigou o CTMSP a montar uma infra-estrutura própria de laboratórios. Equipes altamente especializadas foram capacitadas para a operação e manutenção dos sofisticados equipamentos adquiridos. A necessidade de qualidade nas indústrias brasileiras, com a recente abertura do mercado, originou uma significativa demanda de ensaios sofisticados nos produtos nacionais. Diversos ensaios estão disponíveis para as industrias interessadas nos laboratórios do CTMSP.  máquina de teste de vibração ambiental  máquina de teste de choque  vibrador eletrodinâmico  analisadores de espectros  máquina universal de ensaios  mesa de medição de coordenadas  microscópios eletrônicos de varredura  analisador de imagens  espectrômetros de emissão atômica via plasma indutivamente acoplado(icp/aes)  ftir-espectrômetro infravermelho com transformada de fourier  difratrômetro de massa  cromatógrafo de massa  cromatógrafo líquido  analisador complementar  analisador de carbono e enxofre  balança termogravimétrica  dilatômetro  medidor de difusividade térmica  analisador termomecânico  analisador termogravimétrico  calorímetro de varredura diferencial  porosímetro a mercúrio  analisador de umidade (teor de h2o)  medidor de superfície específica  sedigraf  secador por pulverização Participação das Empresas no Processo de Migração de Tecnologia A grande aplicação de muitos produtos desenvolvidos pelo CTMSP tem atraído empresas nacionais a participarem do processo de migração tecnológica destinado ao atendimento do mercado. Esta participação pode ocorrer das seguintes maneiras:  Como sócios do "know how" das tecnologias ainda em desenvolvimento ou que necessitam de investimentos na adaptação para atendimento ao mercado.  Como fabricantes licenciadas  Como distribuidoras das empresas selecionadas para industrializar os produtos desenvolvidos  Como utilizadoras dos produtos desenvolvidos ou de produtos adaptados para as suas necessidades. Desenvolvimentos em andamento no CTMSP:  Sistema de controle da propulsão de submarinos;  Equipamentos criptográficos;  Giroscópios e Acelerômetros;  Bomba de mancais magnéticos para circulação de água;  Sistema de irradiação de amostras de elementos de combustível;  Detector de radiação;  Simuladores;  Materiais especiais (Zr, Hf, Sm-Co, Aço Maraging, Fibra de Carbono, Alumina, B4C);  Processos químicos (Conversão, Reconversão e Purificação de UF6);  Processos metalúrgicos (Pó e Pastilhas de UO2);  Equipamentos e sistemas de propulsão nuclear; Relação de Produtos desenvolvidos pelo CTMSP Dentre os produtos desenvolvidos pelo CTMSP, os que possuem maior potencial de atendimento ao mercado encontram-se abaixo relacionados, podendo ser comercializados pelas empresas interessadas mediante acordos a serem negociados:  detetor de vazamento  válvulas especiais para alto-vácuo  sistema de controle de plantas (enriquecimento)  circuitos termohidráulico de testes  sistema de análise de dados de controle do reator nuclear IEA-R1 do IPEN  anéis de cobre para vedação  abraçadeira para vácuo  medidor de pressão  vacuômetro  medidor de vazão  bombas de vácuo
  4. 4.  válvula bi-estável  válvula solenóide  válvulas de bloqueio  válvula de controle de fluxo  válvula de amostragem  cilindros para uf6  válvula sentinela  aço maraging  autoclave para materiais compostos  superligas (monéis, inconéis)  compostos organofluorados  fibra de carbono  materiais compostos  resinas especiais  super-imãs  zircalloy  materiais amorfos  espectrômetros de massa  motor elétrico de imãs permamentes  sistema de controle de altitude de satélites  propulsor aeroespacial  ferro de carbono  equipamento de proteção individual  getter  monitores de radiação  conversor estático  lasers de cobre para aplicação médica Irradiação de Alimentos: Encontra-se em desenvolvimento no CTMSP, em conjunto com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) e a Diretoria de Abastecimento da Marinha (DAbM), trabalho de pesquisa visando o estudo da melhoria de qualidade de alimentos e rações especiais para a Marinha através do tratamento desses alimentos por ionização. No futuro, será possível o desenvolvimento do projeto e construção de um irradiador específico a essa finalidade. III. RECURSOS HUMANOS Organização O CTMSP está organizado em cinco superintendências: Programas e Projetos, Técnica, Industrial, Administrativa e Financeira. A Superintendência de Programas e Projetos tem como função básica o gerenciamento dos desenvolvimentos em andamento no CTMSP. Ela é composta por quatro coordenadorias: Infra-estrutura, Combustível Nuclear, Propulsão Nuclear e Projetos de Engenharia Convencional. A Superintendência Técnica tem como função a execução do projeto de concepção dos sistemas componentes das instalações em desenvolvimento e o acompanhamento e fiscalização da execução do projeto básico e de detalhamento destas mesmas instalações, em geral desenvolvido por empresas de engenharia nacionais. Atua também em atividades de pesquisa e desenvolvimento de equipamentos e componentes, assim como assessora as equipes de implantação, comissionamento e operação destas instalações. Ela é composta por cinco departamentos: Garantia da Qualidade, Segurança Nuclear, Tecnologia de Combustíveis, Tecnologia de Reatores Nucleares e Engenharia. A Superintendência Técnica opera diversos laboratórios de pesquisa e desenvolvimento: Laboratório de Desenvolvimentos com Gás – DESGA, Laboratório de Caracterização de Materiais – LACAM, Laboratório de Termo-Hidráulica – LABTERMO, Laboratório de Neutrônica – LABNEU, Laboratório de Desenvolvimento de Combustível e Instrumentação Nuclear – LADICON, Laboratório de Choque, Vibração e Ruído – LABCHOQUE e Laboratório Radioeclógico – LARE. A Superintendência Industrial atua particularmente no Centro Experimental de Aramar – CEA. Tem como função a operação das usinas de demonstração industrial do ciclo do combustível em implantação (Usina de Enriquecimento – USIDE e Usina de Conversão – USEXA), dos laboratórios de desenvolvimento de materiais e processos associados (Laboratório de Enriquecimento Isotópico – LEI, Laboratório de Materiais Nucleares – LABMAT) e das oficinas de fabricação e montagem de componentes e equipamentos para estas instalações (Oficina de Tubulações – OFTUB, Oficina de Componentes Mecânicos – OFCOM, Oficina de Componentes Especiais – OFCESP, Oficina de decapagem e Oficina de Montagem de Equipamentos e Componentes - OFMEC. Opera ainda o Laboratório de Testes de Equipamentos da Propulsão – LATEP, onde são testados os componentes a vapor do circuito secundário da Instalação Nuclear de Água Pressurizada – INAP e a Oficina Mecânica de Precisão – OFMEPRE, onde são usinados componentes de grande porte da INAP. As Superintendências Administrativa e Financeira atuam na prestação de serviços de apoio às atividades-fim desenvolvidas pelas demais superintendências. A Superintendência Financeira, em particular, foi criada recentemente para desenvolver a implantação do moderno conceito de autonomia de gestão no serviço público. Quadro de Pessoal Contando com um quadro de mais de 1.000 profissionais militares e civis, o CTMSP conta com cerca de 450 pesquisadores, que possuem as titulações discriminadas pela Tabela 1 Este quadro de pessoal tem a distribuição por área de formação e atuação apresentada pela tabela 2. Este quadro de pessoal tem ainda a distribuição por origem de formação apresentada pela tabela 3. Tabela 1: Titulação do Quadro de Pesquisadores do CTMSP TITULAÇÃO graduação 62% especialização 10% mestrado 24% doutorado 4% Participação no ENFIR O quadro de pesquisadores do CTMSP tem tido uma participação ativa nos ENFIR realizados nos últimos seis anos, como pode-se depreender da Tabela 4, onde são apresentados o número de trabalhos publicados nos respectivos anais.
  5. 5. Tabela 2: Distribuição do Quadro de Pesquisadores do CTMSP por Área ÁREA engenharia mecânica 21% engenharia elétrica e eletrônica 21% engenharia química 15% engenharia naval 12% física 9% química 6% engenharia metalúrgica 3% engenharia industrial 3% tecnologia mecânica 3% engenharia de materiais 2% arquitetura 2% biologia 1% desenho industrial 1% administração 1% outros 8% Tabela 3: Distribuição do Quadro de Pesquisadores do CTMSP por Escola de Origem ORIGEM USP 37% Universidades Federais 14% Mackenzie 9% UNESP 7% FEI 7% FAAP 4% PUC 4% UNICAMP 3% outras 15% Tabela 3: Trabalhos Apresentados por Pesquisadores do CTMSP nos últimos ENFIR ANO No DE TRABALHOS VII ENFIR 1989 6 VIII ENFIR 1991 9 IX ENFIR 1993 13 X ENFIR 1995 6 XI ENFIR 1997 16 XII ENFIR 2000 13 IV. CONCLUSÕES A Marinha do Brasil vem realizando, desde o segundo semestre de 1979, um grande esforço de pesquisa e desenvolvimento que tem como objetivo final a obtenção de um submarino nacional de propulsão nuclear. Ao Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo, a Marinha atribuiu a maior parte das tarefas deste amplo Programa de Capacitação de Tecnologia, que conta com efetiva participação de cerca de 600 funcionários de nível superior e 1.000 de nível técnico. Para uma consolidação de uma forte e imprescindível cultura experimental no âmbito deste Programa, o CTMSP criou, no município de IPERÓ, o Centro Experimental Aramar (CEA), que se destina a abrigar a instalação de teste de propulsão nuclear, as unidades de demonstração industrial do ciclo de combustível nuclear, diversos laboratórios de validação experimental e algumas oficinas especializadas. Como resultado do esforço empreendido pela Marinha e de seu Programa, foi acumulado um significativo acervo tecnológico, tendo sido gerada capacitação em diversas áreas da engenharia nacional. Isso permitiu que passassem a ser projetados e fabricados pela nossa indústria diversos materiais, componentes, equipamentos e sistemas com avançada tecnologia.

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