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GRUPO – GEMEAGrupo de Estudo para a Maximização das Eficiências Agroindustriais Setor

Sucroalcooleiro

IMPACTO DA INSPEÇÃO NA OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO DAS

CALDEIRAS DE ALTA.

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INSPEÇÕES IMPACTOS NA OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO

CALDEIRAS DE ALTA

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Geradores de vaporIntrodução• Atualmente as caldeiras tem maior

potência (pressão/ capacidade produtiva) instalada em razão da economia para transformação no processo sucroalcooleiro e também para comercialização do excedente de energia .

• Em muitas plantas estes equipamentos são tratados como centrais térmicas de energia sendo seu funcionamento independente do período de safra onde a caldeira pode chegar a operar 11 meses dependendo do contrato.

• Devido o alto grau de solicitação dos equipamentos deve ser fomentada a evolução na execução de inspeções e especialização dos profissionais envolvidos com estas atividades.

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TÓPICOS

Caldeiras Projetos no Setor Definição do Nível de Inspeção Ocorrências Vs. Produtividade Considerações Finais

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Caldeiras Projetos Tipos do Setor

Bi- Drum

Caldeiras de 02 tubulões pressões até 67 Kgf/cm²

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Caldeiras Projetos Tipos do Setor

Single- Drum

Caldeira de 01 tubulão pressões de 112 Kgf/cm²

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Caldeiras Projetos Tipos do Setor

Tipos de Caldeira Tipos de Planta Pressão Temperatura Produção de Vapor

  (Dados de Fabricantes) Kgf/cm² ° C Toneladas, hora

Once ThroughSuper. Crítica > 258 > 570 > 4500

Crítica 210 > 580 4500

Single DrumSub Crítico

165 > 538 600

67 490 520 400

Bi- Drum

67 480 520 400

Comum42 320 480 250

19,98 280 320 130

Baixa 5,99 Saturado 10

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Definição do Nível de Inspeção

Nível I Inspeção padrão para avalição anual das caldeiras.

A. Visual externo   B. Visual minucioso interno  C. ME- Medição de Espessura  D. Análise do Histórico Operacional   E. Verificação das manutenções e calibrações realizadas durante a entressafra 

 Nível II Inspeção randômica nas regiões tomando como base o histórico da caldeira ou caldeiras similares.

F. PM- Partícula Magnética   G. LP – Líquido Penetrante  H. UT- Ultrassom  I. MT- Metalógrafia  J. Cálculo para verificação da espessura mínima em relação à PMTA  K. Medição de camada de óxido.  Exemplos: Visual das soldas e aplicação de Liquido Penetrante conforme histórico de ocorrências.  Ultrassom nas soldas dos coletores devido, trincas na solda de emenda do coletor inferior?   Partícula Magnética em curvas dos tubos de interligação devida o aparecimento de trincas de fadiga.   

 

 

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Definição do Nível de Inspeção

 

 Nível III Histórico da caldeira apontará para regiões de interesse onde deve ser realizado o máximo de esforços para investigação

L. PM- Partícula Magnética   M. LP – Líquido Penetrante  N. UT- Ultrassom  O. MT- Metalógrafia  P. Medição de camada de óxido.  Q. Análise de Falha.  R. Método com eficiência média (>70% de PoD), ou inspeção por amostragem usando um método com eficiência alta (>90% de PoD). (RFT, 

IRIS, EMAT, WAVE GAVES...)   Exemplos: Realização de PM ou LP em região onde ocorreu a falha verificação da região adjacente.   Metalografia de campo para verificação de alterações na estrutura do material.  Retirada de amostra para envio ao laboratório metalúrgico para identificação e classificação do material.  Análise de falha, investigação da causa da falha, identificação da causa.   Aplicação de ensaio com PoD  curva de Probabilidade de Detecção maior, ensaios destinados a detecção de discrepâncias de forma mais 

abrangente.    

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Definição do Nível de Inspeção

Extensão da Degradação Grau de Degradação Probabilidade de ocorrência Tipos de Inspeção Métodos de Inspeção

Geral

Localizada(Claramente Identificável)

 

Localizada(Aleatória) 

BAIXO A, B, C, D, E, F, Q, R. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F, R. 

A, B, C, D, E, F.

A, B, C, D, E, F, R. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F. 

A, B, C, D, E, F. 

A, B, C, D, E, F. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F. 

A, B, C, D, E, F. 

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Definição do Nível de Inspeção

Extensão da Degradação Grau de Degradação Probabilidade de ocorrência Tipos de Inspeção Métodos de Inspeção

Geral

Localizada(Claramente Identificável)

 

Localizada(Aleatória) 

MÉDIO A, B, C, D, E, F, L, M, N, O, P, Q, R. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, R. 

A, B, C, D, E, F, O. 

A, B, C, D, E, F, G, H, I, J. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F, G, J.

A, B, C, D, E, F. 

A, B, C, D, E, F, L, M. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F, H. 

A, B, C, D, E, F. 

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Definição do Nível de Inspeção

Extensão da Degradação Grau de Degradação Probabilidade de ocorrência Tipos de Inspeção Métodos de Inspeção

Geral

Localizada(Claramente Identificável)

 

Localizada(Aleatória) 

ALTO A, B, C, D, E, F, L, M, N, O, P, Q, R. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, O, R. 

A, B, C, D, E, F, O, R. 

A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, R. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F, G, H, I, J.

A, B, C, D, E, F. 

A, B, C, D, E, F, L, M, N. ALTA

MÉDIA

BAIXA

Nível III 

Nível II 

Nível I

A, B, C, D, E, F, G, H. 

A, B, C, D, E, F. 

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ME B-Scan – Medição de Espessura B-Scan:

O ensaio tem o objetivo de medir a espessura de forma  pontual por ultrassom com registro gráfico do perfil da peça, curva de efetividade da medição de espessura pontual a  PoD Probabilidade de Detecção em relação a inspeção com campo remoto RFT e IRIS é menor para detecção de perda de massa global.

EVR: Ensaio Visual Remoto:

Vídeoscopio eletrônico com sonda óptica para visual remoto avaliação de incrustação, presença de pitting puntiforme, corrosão etc...  

Nível I - Exemplos de Ensaios

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I.R.I.S = Internal Rotary Internal System

O ensaio  tem objetivo de medir a espessura remanescente de 0,5 mm do tubo do feixe  em toda sua extensão, podendo medir Pitting inclusive de  1,6mm.

O ensaio IRIS é uma técnica ultrassônica para inspeção de tubos de trocadores de calor e caldeiras. É empregado o princípio convencional de pulso-eco para medição de espessuras, porém são utilizados novos métodos para apresentação dos resultados das medições.

RFT (Remote Field Testing) – Campo RemotoO ensaio objetivo de detectar perda de massa na extensão dos tubos, emite um campo magnético que é atenuado pelo “volume de material” existenteentre o emissor e o receptor.Nota : Não detecta pitting perfurante causado pela corrosão, mecanismo que sempre estamos encontrando em feixe.

Nível II - Exemplos de Ensaios

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Nível III - Exemplos de Ensaios

ME Óxido – Medição de Camada de Óxido.Medição da camada utilizado técnica de ultrassônica para definição da espessura da camada.  

O crescimento da camada de óxido (magnetita, cromita, hematita etc.) em tubulações de vapor que operam em alta temperatura, está associado a danos, seja limitando a vida útil dos tubos em função do aumento da temperatura de operação, ou ocasionando paradas emergenciais em função de ruptura por superaquecimento localizado.

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1- Exemplo de degradação

Perda de Espessura

ErosãoAreia fluído 

(Gases)

Erosão Aumento setorial  na 

velocidade dos gases.

Fluência 

Abrasão entre partes 

metálicas.

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2- Exemplo de degradação

Aparecimento e Crescimento

de Trincas

Fadiga

Fluência

CST- Corrosão 

Sob Tensão

Corrosão Fadiga

Hidrogênio

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Ocorrências Vs. Produtividade

Vazamentos no feixe.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 67

Produção de Vapor (Tv/h) : 250 Geradores (MWh): 36

Horas Paradas: 168

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Ocorrências Vs. Produtividade

Vazamentos no feixe.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 67

Produção de Vapor (Tv/h) : 200 Geradores (MWh): 22

Horas Paradas: 150

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Ocorrências Vs. Produtividade

Desgastes nos tubos.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 94

Produção de Vapor (Tv/h) : 250 Geradores (MWh): 28

Horas Paradas: 75

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Ocorrências Vs. Produtividade

Desgastes nos tubos.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 94

Produção de Vapor (Tv/h) : 250 Geradores (MWh): 28

Horas Paradas: 75

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Ocorrências Vs. Produtividade

Fadiga fluência.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 94

Produção de Vapor (Tv/h) : 350 Geradores (MWh): 28

Horas Paradas: 38

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Ocorrências Vs. Produtividade

Fadiga fluência.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 67

Produção de Vapor (Tv/h) : 250 Geradores (MWh): 30

Horas Paradas: 45

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Ocorrências Vs. Produtividade

Fadiga fluência.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 67

Produção de Vapor (Tv/h) : 250 Geradores (MWh): 30

Horas Paradas: 45

Válvula de vapor

condensado

Difusor inox

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Ocorrências Vs. Produtividade

Superaquecimento - Fluência.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 98

Produção de Vapor (Tv/h) : 300 Geradores (MWh): 42

Horas Paradas: 78

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Ocorrências Vs. Produtividade

Trincas - Fadiga

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 67

Produção de Vapor (Tv/h) : 250 Geradores (MWh): 18

Horas Paradas: 145

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Ocorrências Vs. Produtividade

Arraste de não queimados.

Designação: Cogeração

Pressão Kgf/cm²) : 67

Produção de Vapor (Tv/h) : 250 Geradores (MWh): 18

Horas Paradas: 87

Obs: Voltou a operação sem o pré ar.

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Considerações finais

Tendências :• Garantia de Integridade e atendimento aos requisitos

legais.

• Redução de prazos de manutenção e de intervenções desnecessárias.

• Impacto direto em custos de manutenção e paradas não programadas.

• Necessidade de investimentos em monitoração e novas ferramentas de inspeção.

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Considerações finais

Histórico de falha (Arquivos)

Conseqüência da falha

Probabilidade  da falha

Grau do Risco

Plano de Inspeção

"MITIGAÇÃO" Diminuição  do risco

(Qualquer um)

Reavaliação

Processo de avaliação de riscos

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FIM.

PROWR – Equipamentos Industriais LTDA.

Rua José Furtado 355, Jardim Athenas, Sertãozinho SP, CEP 14161-040.

CREA SP 0799847 Tel: +55(016) 3041-9558 Site: www.prowr.com.br

Contato:

Anderson Wander Pupin – pupin@prowr.com.br – 16 92418334