Blog

PERGUNTAS AVALIAÇÃO DE CASO: 1. Explique o que é uma caldeira As caldeiras (“boilers” do inglês) são equipamentos destinados basicamente à produção de vapor, seja ele saturado ou superaquecido. Existem outros equipamentos de aquecimento e transferência de calor sem produção de vapor que também são chamados de caldeiras, tais como aquecedores que empregam fluidos térmicos, geradores de água quente, etc. Dentro de uma unidade de processo, a caldeira é um equipamento de elev operação e manuten por uma série de nor s, Ministério do Trabalh que regulamenta tod I 2 idade, cujo projeto, iscalizados es.

No Brasil, o licaçao da NR-131, ndo caldeiras e vasos de pressão no territ rio nacional. Para o projeto desses equipamentos, normalmente adotam-se códigos específicos; no Brasil, é comum o uso do código ASME (American Society of Mechanical Engineers. www. asme. org). Vários registros históricos e relatórios de missões de exploração submarina apontam o uso das primeiras caldeiras em navios, datados do final do século XIV.

No entanto, após a revolução industrial iniciada na Inglaterra em meados do século XVIII, disseminou-se o uso de caldeiras nas mais variadas plicações: fábricas, embarcações, locomotivas2, veículos, etc. Nestes engenhos, o vapor era usado para aquecimento e, principalmente, para acionamento das máquinas e movimentação dos veículos, utilizando-se um sistema de c cilindro e pistão desenvolvido pelo escocês James Watt por volta de 1765. Com o passar dos anos, as caldeiras foram se desenvolvendo e novas aplicações apareceram.

O desenvolvimento da indústria metalúrgica e da ciência dos materiais, bem como o aprimoramento dos conhecimentos de engenharia, permitiram a construção de equipamentos mais leves, resistentes, seguros e uito mais eficientes. Nas páginas seguintes faremos uma breve descrição de suas caracter(sticas. Segundo a NR13, no seu item 13. 1. 1, caldeira a vapor é conceituada como equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, excetuando-se os refervedores e equipamentos similares utilizados em unidades de processo. . O que é uma caldeira flamotubular Constituem-se da grande maioria das caldeiras, utilizada para pequenas capacidades de produção de vapor ( da ordem de até 10 ton/h) e baixas pressões (até 10 bar), chegando algumas vezes 15 ou 20 bar. As caldeiras flamotubulares horizontais constituem-se de um vaso de pressão cilíndrico horizontal, com dois tampos planos (os espelhos) onde estão afixados os tubos e a fornalha. Caldeira moderna tem diversos passes de gases, sendo mais comum uma fornalha e dois passes de gases.

A saída da fornalha é chamada câmara de reversão e pode ser revestida completamente de refratários ou constituída de paredes metálicas molhadas Câmara de reversão molhada produz melhores rendimentos térmicos pela diminuição de perdas de calor ao ambiente, porém são mais complicadas onstrutivamente e consequente diminuição de perdas de calor ao ambiente, porém são mais complicadas construtivamente e consequentemente mais caras.

As fornalhas das caldeiras flamotubulares devem ser dimensionadas para que a combustão ocorra completamente no seu interior, para não haver reversão de chama que vá atingir diretamente os espelhos, diminuindo a vida útil da caldeira. A fornalha também se constitui de um corpo cilíndrico e está completamente imersa em água. Pela sua própria concepção, caldeiras flamotubulares modernas só queimam combust[veis íquidos ou gasosos, devido a dificuldade de se instalar grelhas para combustíveis sólidos.

Algumas caldeiras flamotubulares de pequena capacidade queimam combustíveis sólidos através de adaptação de grelhas na fornalha, porém são limitadas ao tamanho necessário da área de grelha. para queima de combustíveis sólidos em caldeiras de pequena capacidade utiliza-se as caldeiras mistas, que serão tratadas mais adiante. Desde as primeiras caldeiras do século 17, até os modelos atuais, as caldeiras flamotubulares passaram por sucessivos desenvolvimentos até a atual concepção de uma fornalha e mais ois passes de gases de combustão.

A grande aceitação deste tipo para pequenas capacidades está associada principalmente no seu baixo custo de construção, em comparação com uma aquatubular de mesma capacidade. por outro lado, o grande volume de água que acondiciona limita, por questões de segurança, as pressões de trabalho e a qualidade do vapor na condição de vapor saturado. A figura mostra uma caldeira flamotubular moderna, com câmara de reversão molhada e de reversão molhada e fornalha corrugada.

A água acumulada no corpo da caldeira pode funcionar como um ulmão de vapor, respondendo a súbitas flutuações de demanda com pouca queda de pressão da rede de vapor, sendo adequada portanto para aplicações onde o consumo é variável. A eficiência térmica destas caldeiras está na faixa de 80 a 90%, sendo dificil se atingir maiores valores pela dificuldade de se acrescentar equipamentos adicionais de recuperação de calor. 3.

E uma caldeira aquatubular As caldeiras aquatubulares tem a produção de vapor dentro de tubos que interligam 2 ou mais reservatónos cilíndricos horizontais: – o tubulão superior, onde se dá a separação da fase liquida e do apor, e – o tubulão inferior, onde é feita a decantação e purga dos sólidos em suspensão. Os tubos podem ser retos ou curvados. As primeiras caldeiras aquatubulares utilizavam tubos retos, solução hoje completamente abandonada, apesar de algumas vantagens, como a facilldade de limpeza interna dos tubos.

As caldeiras de tubos curvados, interligando os balões, proporcionam arranjo e projeto de câmaras de combustão completamente fechada por paredes de água, com capacidades praticamente ilimitadas. Dada a maior complexidade construtiva em relação às caldeiras fla ?s aquatubulares são do outro tipo começa a aumentar desproporcionadamente. Em relação ao modo de transferência de calor no interior de caldeira existem normalmente duas secções: – a secção de radiação, onde a troca de calor se dá por radiaçãodireta da chama aos tubos de água, os quais geralmente delimitam a câmara de combustão. a secção de convecção, onde a troca de calor se dá por convecção forçada, dos gases quentes que sairam da câmara de combustão atravessando um banco de tubos de água. Nao há limite físico para capacidades. Encontram-se hoje as que roduzem até 750 t/h de vapor com pressões até 3450 atm. Para aplicação industrial, as capacidades variam da ordem de 15 1 50 t/h, com pressões até 90-100 bar. – Caldeira aquatubular compacta – Caldeira aquatubular de grande porte. 4.

Utilizando uma matriz cite aplicações para uma fogotubular e para uma aquatubular ( VIDE MATRIZ EM ANEXO ) 5. Idem para as suas características 6. O mesmo para vantage gens entre elas caldeiras devem possuir válvulas de segurança instaladas tanto no tambor superior, como nas sanas de vapor para os sistemas como, linhas de vapor principal, linha de vapor auxiliar, linha de apor para os sopradores, etc. d)Controle do fluxo de ar enviado para a caldeira que deve ser adequado a quantidade de combustível a ser queimado.

Através de Dispositivo de Baixa Vazão de Ar; e) Controle químico da água utilizada; f) Proteção de caldeiras contra a corrosão; g) Purga da Caldeira; Quando em manutenção: h) Controle de erosão i) Controle de fadigas mecânicas; j) Controle de fadigas térmicas; l) Verificação internamente de sinais de danos provocados por deficiências de combustão. Dentre estas falhas, as principais são as deformações das paredes de água ou das paredes internas o envoltório, provocadas por pressões elevadas da fornalha.

Muitas vezes ocorrem explosões nesta região que não são percebidas externamente, mas depois são verificadas através do abaulamento produzido. m) Verificação de falhas dos tubos de água da caldelra. Um rompimento de um tubo de água da caldeira pode ser verificado pela elevação da vazão de água de alimentação que se torna muito superior a de vapor, pela mudança de coloração dos gases da chaminé que se tornam esbran ui ados , pela impossibilidade de se controlar o nível do extremos), ou pelo ruído Unable to process your request now.

Please try again later! de gases da chaminé deverá ser tamponada durante o período de inatividade da caldeira para evitar a penetração de ar úmido ou chuva. • Após os procedimentos acma, a caldeira deverá ser mantida completamente seca durante todo o período de inatividade. Para tal, poderão ser instalados sistemas de aquecimentos provisórios como por exemplo, conjunto de resistores elétricos, conjuntos de lâmpadas incandescentes, circulação de ar aquecido, etc. Esta providencia evitará que a umidade ataque os metais.

Periodicamente deverá ser medida a umidade relativa do ar no nterior da caldeira através de instrumentos adequados. Também poderão ser instaladas dentro da caldeira, em locais previamente escolhidos, bandejas com substâncias hlgroscópicas . Os circuitos de água e de vapor deverão ser protegidos da seguinte maneira: • Após o apagamento da caldeira, a mesma deverá ser drenada a quente, ainda sob pressão. Logo após a drenagem as portas dos tambores devem ser abertas para permitir que o vapor remanescente no interior da caldeira seja eliminado.

Isto manterá as superfícies secas (evitando ataque a camada de magnetita) e acilitará a inspeção e remoção dos depósitos do interior do tambor. • Concluída a inspeção e limpeza dos tambores, as portas deverão ser fechadas, bem como todos os drenos e válvulas de expurgo. • Se a caldeira for mantida pelo método “Via Úmida”, deve-se efetuar o enchimento com solução de hidrazina/amônia – 200 ppm N2H4 (hidrazina), 10 ppm NH3 (amônia) e pH IO. Um procedimento específico deverá ser estabelecido para o controle desta solução e acompanhamento de sua e desta solução e acompanhamento de sua eficácia. ?? Se a caldeira for mantida preservada pelo método de “Via Seca”, pós a lavagem e inspeções, a caldeira deve ser enchida, reacesa e ter sua pressão elevada até cerca de 2 kg/cm2. Após isto a caldeira será apagada e drenada sob atmosfera de nitrogênio- Esta atmosfera de gás inerte será mantida por todo o período em que a caldeira estiver fora de operação com uma pressão sempre ligeiramente superior a atmosfera (cerca de 0,3 kg/ cm2 o) O teste hidrostático é aplicado na caldeira com duas finalidades. A primeira é a verificação da resistência e integridade estrutural das partes que compõem o lado de pressão da caldeira.

A outra finalidade é a detecção de vazamentos. O teste hidrostático deve ser efetuado sempre que a caldeira sofra uma intervenção de manutenção nas partes pressurizadas ou quando houver suspeita de corrosão. p) Avaliação de Integridade em Caldeiras. Segundo a Norma Regulamentadora NR-13, ao completar 25 (vinte e cinco) anos de uso, na sua inspeção subsequente, as caldeiras devem ser submetidas a rigorosa avaliação de integridade para determinar a sua vida remanescente e novos prazos máximos para inspeção, caso ainda esteJam em condições de uso. . Situação de análise — O que você faria ? Em uma fábrica de beneficiamento de couro, face à uma demanda maior de vapor para a área produtiva, o encarregado da manutenção ( pessoa antiga e muito amlga dos func a área produtiva, o encarregado da manutenção ( pessoa antiga e muito amiga dos funcionários ) foi chamado pela gerência para resolver a questão o quanto antes. Logo foi mostrado a dificuldade de se fazer gastos.

Horas depols o encarregado apresentou a seguinte solução: Abriu uma circunferência no topo da caldeira (local onde havia maior concentração vapor sob pressão) que é de aço fundido, oldou um tubo de aço comercial com 2,5 polegadas de diâmetro utilizando eletrodos para reparos em geral, deste ponto até a base da fornalha para aquecer ainda mais este vapor de saída e introduzi-lo novamente no sistema.

Após esta manobra constatou-se que o resultado obtido foi de aproximadamente 85% da necessidade, o que garantiu um rendimento mais que satisfatório naquela linha de produção. A casa de caldeira era sempre mantida em ordem. Meses mais tarde houve a necessidade de se realizar uma inspeção periódica de segurança. Qual a sua avaliação sobre esta alteração ? R- Sob o ponto de vista de segurança a alteração foi imprópria e perigosa. O que você faria caso fosse o responsável por esta inspeção ?

R- Condenaria o equipamento, orientando o proprietário a tomar as seguintes medidas: o Desligar ou reduzir de imediato a pressão de operação do equipamento para um valor mínimo; o Substituir o equipamento por outro de maior capacidade o mais rápido possível, alertando para o risco iminente de um grave acidente;. Desenvolva seus pontos de vista e defenda seus argumentos R – Os materiais de caracteristicas diferentes (aço fundido e aço comercial, eletrodos comun PAGF 19