Medição de Gases: A Importância do Nm3

Apesar do setor industrial ser responsável por uma fatia significativa do rateio da demanda de gás natural no país (60% em 2022, de acordo com a ANP), eu tenho notado que não é uma prática comum, mesmo entre as grandes indústrias, a medição interna de gás natural em suas utilidades – ramal principal e derivações: ou os medidores atuais não são mais confiáveis e se encontram obsoletos e descalibrados, ou simplesmente não há qualquer tipo de medição. Deste modo, só resta a estes consumidores “confiar” nas medições de fatura das empresas de fornecimento do gás.

Por outro lado, é justamente devido às pressões por processos mais eficientes, bem como às demandas da agenda ambiental, é que esses mesmos usuários estão investindo no controle do consumo de gás natural em suas unidades. Dentro deste cenário, tal iniciativa se faz urgente, mas deve ser feita com cuidado. O primeiro ponto passa pela compreensão de como a concessionária realiza a totalização do consumo faturado: que métodos ela utiliza? Alguma correção ou conversão se faz necessária? Há alguma regulamentação que ela deva atender? Qual é a diferença entre m³ e Nm³? Por que é importante entender essa diferença?

Primeiro é necessário entender que gases são fluidos compressíveis: o volume de uma massa fixa de gás depende da temperatura “T” da pressão “p” ao qual esse gás está submetido. Considere apertar um balão contendo ar: o volume do balão irá diminuir, em decorrência do aumento de pressão exercida pelo aperto, embora a quantidade ou massa de ar permaneça a mesma. Um aumento de temperatura no quarto onde está esse balão irá provocar uma expansão do seu volume, embora a quantidade ou massa de ar também permaneça a mesma.

Entretanto, como a fatura deve ser proporcional à quantidade de gás fornecido, surge a necessidade de se corrigir o volume medido em m³ de um processo qualquer, que ocorre em uma p e T quaisquer, para uma condição de referência, uma condição normalizada. O resultado desta normalização é o “normal metro cúbico”, ou, simplesmente, Nm³. Infelizmente, estas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) não são universais. Mas, afinal, qual é a condição “normal” empregada pela minha concessionária ou fornecedora de gás?

Esta questão depende da regulamentação disponível para o local onde ocorre o consumo. No Brasil, aplica-se a Resolução Conjunta ANP/Inmetro nº 01, de 10 de junho de 2013, que trata das regras para a medição de petróleo e gás natural, e é válida para todo o território nacional. Esta resolução define a condição padrão de medição, em que a pressão absoluta é de 0,101325 Mpa, ou seja, 1 atm, e a temperatura é de 20°C, para a qual o volume mensurado do líquido ou do gás é convertido. Rearranjos na Lei dos Gases Ideais (pV = nRT), com a incorporação de fatores de compressibilidade “Z”, dado que o gases são compressíveis e trabalham em condições reais (em vez de ideais), resultam em equações típicas de “correção do volume de gás fornecido” para o cálculo da fatura, como no exemplo abaixo.

A norma ainda determina que essa conversão deve ser feita num computador de vazão, um dispositivo eletrônico capaz de receber sinal de um medidor de vazão e demais dispositivos associados (transmissores de p e T), de uma medição efetuada em determinadas condições de escoamento, e efetuar os cálculos necessários para que este valor de vazão seja convertido à condição padrão de medição. Isso significa que um sistema de medição de consumo interno de gás natural também deve considerar as mesmas condições de referência, de modo a possibilitar leituras comparáveis e consistentes com as da empresa de fornecimento de gás.

Inclusive os medidores de vazão mássica – que dispensam correções de T e p, pois já entregam o volume em Nm³, como é o caso dos medidores de vazão por dispersão termal –, deverão ser configurados com as condições de referência adequadas. Fabricantes de outros países costumam configurar seus medidores de vazão mássica para outras condições de referência, usualmente 70 °F e 1 atm. Ocorre que 70 °F ~ 21,11 °C, e isso poderá induzir um usuário no Brasil a erros de leitura, uma vez que o equipamento indicará um valor em Nm³ diferente do Nm³ definido em norma para a medição de gases.