Cálculos de Drag-Out, Evaporação e Reposição para Galvanoplastias | Lab Wizard
Índice
Cálculos de Drag-Out, Evaporação e Reposição (Abordagem Prática)
Se você já disse “estamos adicionando os mesmos produtos químicos, mas os números não se comportam”, geralmente é por isso:
- Drag-out está removendo química silenciosamente a cada carga
- Evaporação está concentrando o banho (a água sai, a química fica)
- Perdas de enxágue / purga contínua / descartes de filtro removem química de formas que não parecem óbvias
- Mudanças na carga de trabalho (área superficial, estilo de gancheira, tempo de permanência) quebram “adições padrão”
Esta página oferece uma forma simples e utilizável no chão de fábrica para calcular as peças principais, para que sua reposição seja consistente e defensável durante auditorias.
⚙️ Definições (Mantenha Claras)
- Drag-out (gal/dia ou L/dia): Solução que sai do tanque nas peças/gancheiras/tambores.
- Evaporação (gal/dia ou L/dia): Água que sai do tanque como vapor.
- Reposição (gal/dia ou L/dia): Água que você adiciona de volta (DI/RO) + adições de química que você dosa.
- Variação líquida de água: Se o nível do tanque sobe, desce ou permanece estável.
Ideia-chave:
Evaporação muda a concentração (torna o banho mais forte). Drag-out muda o inventário (remove água + química).
🧪 O Balanço Hídrico (O Modelo Central)
Em nível operacional estável (nível do tanque “aproximadamente o mesmo” a cada dia):
Água DI Adicionada ≈ Evaporação + Drag-out + Qualquer Purga/Overflow
Se você conhece três deles, pode estimar o quarto.
Equação de balanço hídrico (diário)
- Seja A = água DI adicionada (gal/dia)
- Seja E = evaporação (gal/dia)
- Seja D = drag-out (gal/dia)
- Seja B = perdas de purga/overflow/descarga de filtro (gal/dia)
- Seja ΔL = mudança de nível convertida em volume (gal/dia)
A = E + D + B + ΔL
Se seu nível está estável, ΔL ≈ 0, então:
A ≈ E + D + B
📏 Como Medir Cada Termo (Métodos Simples)
1) Água adicionada (A)
- Acompanhe quanta água DI entra no tanque (medidor de vazão, registro de makeup ou uso de contêiner).
- Se você não tem um medidor, até mesmo “adicionamos ~15 minutos de DI a X gpm” é um começo utilizável.
2) Evaporação (E)
- Melhor: compare a queda de nível do tanque durante horas ociosas (sem produção).
- Bom: estime a partir da tendência semanal de nível + água adicionada – perdas conhecidas.
3) Drag-out (D)
Escolha um método que você realmente possa fazer:
Método A — Coletar e medir (mais rápido):
- Segure uma gancheira sobre o tanque por um tempo de gotejamento consistente (ex.: 10 segundos).
- Colete o gotejamento em um recipiente e meça o volume.
- Multiplique por cargas/dia.
Método B — Pesar uma bandeja coletora:
- Pese uma bandeja (ou balde) vazia, colete o gotejamento, pese novamente.
- Converta peso em volume (soluções semelhantes à água são suficientemente próximas para estimativa).
Método C — Proxy de contaminação de enxágue:
- Use a condutividade do enxágue ou tendência de titulação como um “indicador de drag-out” (não é um valor direto em galões, mas ótimo para acompanhamento de melhorias).
4) Perdas de purga/overflow/filtro (B)
- Se você faz descartes periódicos, converta para uma média diária (ex.: 20 gal/semana → ~2,9 gal/dia).
- Inclua descartes de carcaça de filtro, tratamentos com carvão e drenos de manutenção se forem rotineiros.
✅ Exemplo Prático (Números que Você Pode Copiar)
Tanque: Tanque de processo de níquel
Observado: Nível está estável semana a semana (ΔL ≈ 0)
Medido/Registrado:
- Água DI adicionada A = 30 gal/dia
- Evaporação estimada E = 12 gal/dia
- Média de descarte de filtro B = 3 gal/dia
Então:
D ≈ A - E - B = 30 - 12 - 3 = 15 gal/dia de drag-out
Esse é um número grande—e geralmente explica por que o banho “consome” química mesmo quando os operadores sentem que estão fazendo tudo igual.
🧮 Convertendo Drag-Out em Perda Química (A Parte que as Galvanoplastias Ignoram)
Uma vez que você tem o volume de drag-out, pode estimar a perda de inventário químico:
Perda química (massa/dia) = Volume de drag-out (L/dia) × Concentração (g/L)
Exemplo:
- Drag-out D = 15 gal/dia = 56,8 L/dia
- A concentração de um componente é C = 300 g/L
Então:
- Perda = 56,8 × 300 = 17.040 g/dia = 17,0 kg/dia
É por isso que a redução de drag-out (tempo de gotejamento, ângulo da gancheira, tempo de permanência, pranchas de drenagem) pode ser uma “alavanca de economia” maior do que negociar preço de produtos químicos.
🧠 Por que a Evaporação Faz as Pessoas Adicionar Demais
A evaporação remove apenas água, então as concentrações sobem, significando:
- Se você “dosa por cronograma” sem verificar a concentração, pode adicionar demais
- Depois, quando a carga de trabalho muda, você vê oscilações bruscas e fica perseguindo o banho
Uma regra simples:
- Se a perda de água é dominada pela evaporação → concentrações tendem a subir
- Se a perda de água é dominada por drag-out/purga → concentrações tendem a descer
A maioria das linhas reais tem ambos—e a proporção muda com o mix de produção.
📊 Tabela de Referência Rápida
| Item | O que muda | Unidade típica | Melhor medição | Sinal de alerta comum |
|---|---|---|---|---|
| Drag-out (D) | Remove água e química | gal/dia | Coletar-e-medir + cargas/dia | Contaminação de enxágue subindo / gasto com químicos parece “muito alto” |
| Evaporação (E) | Remove apenas água (concentra o banho) | gal/dia | Queda de nível em hora ociosa | Concentração subindo mesmo sem adições |
| Purga/Overflow (B) | Remove água e química | gal/dia | Registrar descartes e drenos | “Descartamos às vezes” mas ninguém converte para impacto diário |
| Água DI Adicionada (A) | Adiciona água (dilui o banho) | gal/dia | Medidor ou enchimento cronometrado | Operadores adicionam água ad-hoc sem registro |
| Mudança de nível (ΔL) | Mudança oculta de inventário | gal/dia | Marca de régua → volume | Banho misteriosamente “caminha” para cima/baixo ao longo das semanas |
🚩 Erros Comuns que Destroem a Reposição
❌ Tratar evaporação como perda química (é perda de água, a concentração sobe)
❌ Não converter eventos semanais em médias diárias
(“Descartamos 50 galões às vezes” não tem significado até ser normalizado)
❌ Misturar mudanças de carga de trabalho com mudanças de química
Se a área superficial processada pula 2×, o drag-out e o consumo também pulam
❌ Usar “adições padrão” em vez de adições baseadas em análise
Um cronograma é bom como base, mas a análise confirma a realidade
❌ Ignorar tempo de gotejamento + orientação da gancheira
Dois operadores podem ter taxas de drag-out diferentes com as mesmas peças
🛠 Fluxo de Trabalho Semanal Prático (Esforço Mínimo, Grande Retorno)
- Registre água DI adicionada (A) total semanal
- Estime evaporação (E) a partir de tempo ocioso ou semanas estáveis
- Normalize descartes conhecidos (B) em gal/dia
- Calcule drag-out (D) a partir do balanço
- Use resultados de análise para confirmar se a matemática corresponde à realidade
- Implemente uma mudança de redução de drag-out (tempo de drenagem, ângulo da gancheira, pranchas de drenagem) e veja se D diminui
🔗 Como o Lab Wizard Ajuda (Onde Isso se Torna Fácil)
Mesmo se você começar com uma planilha, esses dados rapidamente se tornam “conhecimento tribal” a menos que estejam incorporados no sistema.
No Lab Wizard Cloud, as equipes podem:
- Padronizar registro de makeup / reposição
- Vincular resultados de análise e adições a um histórico de estação
- Adicionar alertas quando resultados desviam ou adições se tornam anormais
- Manter um registro de auditoria do que aconteceu, quem fez e por quê
Se você quer transformar esses cálculos em fluxos de trabalho repetíveis e à prova de turnos, comece com:
Referências Externas (Aprofundamento Opcional)
- U.S. EPA – Pollution Prevention in Metal Finishing (Drag-Out Reduction)
- Surface Technology Environmental Resource Center – Rinsing Manual
