Nature">
Operador de Caldeira
Operador de Caldeira
Operador de Caldeira
ÁREA DE TREINAMENTO:
ASSUNTO:
1.1. Pressão.
Esta apostila que está redigida de uma forma simples, sem muitas
formulações matemáticas, acessível aos diversos níveis de conhecimento do
treinando, e faz parte do treinamento para operadores de caldeira,
atendendo ao disposto na NR-13. Antes de iniciar o currículo mínimo exigido
pela NR-13 convém relembrar alguns aspectos de interesse do tema.
Razão da força sobre área (p) = Pressão é a força (F) exercida por
unidade de superfície (A).
Pressão: p = F / A
O seu valor pode ser medido e tabelado, pois depende da altura topográfica
da cada região do planeta.
1.1.2 - Pressão interna de um vaso.
A Mecânica dos Fluidos utiliza uma escala absoluta ou uma escala efetiva
ou relativa para estabelecer os valores das pressões. A escala Efetiva ou
Relativa adota como valor zero a pressão atmosférica local, existindo,
portanto pressões negativas (depressões ou vácuos técnicos), nulas e
positivas. A escala absoluta adota como zero, o vácuo absoluto, existindo
neste caso somente pressões positivas. Teoricamente poderíamos ter a
pressão igual à zero, que representaria a pressão do vácuo absoluto.
Qs = m C AT
Onde:
QL = mL
Onde:
1. Líquido sub-resfriado;
2. Líquido saturado;
3. Líquido + vapor
4. Vapor saturado;
5. Vapor superaquecido.
Título (x) - Quando uma substância se encontra parte líquida e parte vapor
(vapor úmido), utilizamos o conceito de título. Para o estado de mistura
líquido-vapor é comum definir-se o título (x) do vapor, que é a fração em
massa (ou percentual em massa) do vapor em relação à massa total da
mistura. Isso significa dizer, por exemplo, se o vapor que sai de uma caldeira
tem uma qualidade (título) de 97%, significa que 3% é umidade (água
líquida).
mvap
título x
mliq mvap
2.2.7. Queimadores.
2.3. Instrumentos e dispositivos de controle de
caldeira.
3.2.1. De temperatura.
3.2.2. De pressão.
3.2.3. De fornecimento de energia.
3.2.4. Do nível de água.
3.2.5. De poluentes.
Partida inicial - Uma unidade nova deve ser recebida, inspecionada e testada
para comprovação das especificações apresentadas pelo fabricante. A entrada
em operação apresenta inicialmente duas etapas: secagem e boiling-out.
Tipos de Termômetros
- Termômetro de Mercúrio em vidro (expansão volumétrica)
- Termômetro de Álcool em vidro (expansão volumétrica)
- Termômetro de Par Bimetálico (dilatação linear diferenciada)
- Termômetro de Termistores (variação da resistividade)
- Termômetro de Gás Perfeito (expansão volumétrica)
- Termômetro de Termopar (força eletromotriz)
- Pirômetro Ótico (cor da chama)
- Etc.
Q = m.cp. t.
Onde:
m = massa;
Cp = calor específico;
t = diferencial de temperaturas.
Água alta - Se o nível da água ficar muito alto irá ocorrer arrastamento,
especialmente quando a demanda de vapor é muito grande ou está flutuando
rapidamente. O nível que deve ser mantido para, ao mesmo tempo em que se
impede o arrastamento, manter uma quantidade suficiente para a demanda de
vapor, deve ser determinado para cada instalação, através da experiência dos
seus operadores. Uma situação momentânea de água alta pode ser corrigida
sem maiores problemas, especialmente se a caldeira tem separadores
centrífugos (ciclone). Se o nível alto for mais do que uma situação de
momento, ou se há alguma dúvida quanto à localização do nível da água, o
desaparecimento da marca de nível dos indicadores deve ser encarado como
uma avaria que requer que a caldeira seja apagada imediatamente.
Água baixa - A água baixa é a mais séria e a mais frequente das emergências
em uma caldeira. Se a caldeira estiver em controle manual, é geralmente o
resultado de falta de atenção do operador. Outras causas possíveis são a
falha da bomba de alimentação, vazamentos no sistema de alimentação, uma
válvula de retenção defeituosa, defeitos nos sistemas automáticos e nos
alarmes da água baixa e muitos outros defeitos que, se não forem descobertos
e corridos logo, podem provocar uma água baixa na caldeira. Quando a água
baixa de nível o suficiente para descobrir partes dos tubos-geradores, a
superfície imersa fica reduzida e se não houver nenhuma alteração nas
demais condições, a pressão irá cair. Normalmente uma queda na pressão do
vapor é devida ao maior consumo e a tendência natural é tentar equilibrar a
pressão acendendo mais queimadores ou aumentando o fogo dos que já estão
acesos. Essa providência está correta se a queda de pressão foi devida a um
acréscimo no consumo de vapor. Se, todavia, a queda é devida à água baixa,
acelerar a combustão resultará em danos sérios para o material e
possivelmente para o pessoal que estiver por perto, desse modo, a
possibilidade de que uma queda de pressão possa ser devida à água baixa
deve estar sempre na mente dos operadores. Quando ocorrer uma queda de
pressão em comum, cuja razão não seja rigorosamente conhecida, verifique o
nível de água antes de ascender mais maçaricos ou de aumentar a pressão de
óleo.
Falta de energia elétrica: Que pode ser por defeitos na fiação ou nos
equipamentos elétricos ou ainda por queda na interrupção de fornecimento
geral de energia elétrica.
Furo nos tubos da fornalha: Quando a perda de água através dos tubos é
muito grande, é necessária, então, uma parada imediata. Mas, se a perda de
água não é considerável, permite-se uma parada folgada, ou seja, normal.
Para fazermos uma parada imediata devemos tomar as seguintes precauções:
apagar os maçaricos; desligar os ventiladores; bloquear a alimentação; desligar o
sistema elétrico. A abertura e o seu total esvaziamento só deve ser feito após
resfriamento lento, até que a caldeira chegue à temperatura ambiente. Substituir
os tubos furados nas caldeiras flamotubulares e nas aquotubulares se os furos
forem pequenos e não houver formação de laranjas, podem ser reparados
com solda.
Riscos Operacionais:
Parada da produção, ou redução de carga, em razão de depósitos
excessivos nos feixes dos trocadores de calor (corrosão, incrustação,
slime).
Reposição, manutenção e aquisição de equipamentos (trocadores de
calor, tubulações, etc.) não previstos.
Riscos ambientais:
Riscos operacionais quanto à garantia da qualidade do produto final.
Impacto ambiental através da aplicação de produtos químicos que
podem agredir o meio ambiente.
Riscos ocupacionais:
Contaminações e explosões
4.2. Tratamento de água.
a. Ruídos:
b. Calor
c. Ventilação.
d. Iluminação
e. Vibrações
Riscos Ergonômicos
Choques elétricos.
Queimaduras
Riscos químicos
Riscos ao ambiente
A) Em queimadores
B) Por combustíveis
C) Em sopradores de ar.
D) Em válvulas de alivio
3. Falhas de instrumentação:
Além disso, como o pressostato sente a baixa pressão, o sinal que ele
envia para os dispositivos de combustão é no sentido de fazer aumentar o
fornecimento de combustível, isso tenderá a agravar a condição de risco
de acidente. Os problemas dessa natureza podem induzir o operador a
falhas operacionais, mesmo sem haver aumentos de pressão, ao fornecer
indicações de nível incorretas.
a) Falha em pressostatos
b) Falhas em válvulas solenoides.
c) Falhas em válvulas de segurança.
d) Falhas no sistema manual:
4. Explosão por deficiências estruturais da caldeira:
Significa a falta de resistência da caldeira ou partes dela, que pode ter pode
ter origem nas Deficiências de projeto ou construção; Deterioração
mecânica; Deterioração química ou eletroquímica; etc. e fatores ambientais.
As principais causas de deterioração das caldeiras são:
Mesmo que esta perda não seja mensurável quantitativamente, tem uma
importância muito grande no que se refere às perdas qualitativas,
envolvendo a responsabilidade ambiental e social das empresas ou
instituições.
Vários são os métodos que podem ser utilizados para o controle e redução
das emissões, devendo ser aplicados de acordo com as necessidades para
alcançar os parâmetros exigidos legalmente:
I. Aumentar o tamanho da fornalha;
II. Aumentar o excesso de ar de combustão, possível somente quando a
fornalha foi construída com controle de suprimento de ar primário (ar
soprado sob a grelha);
III. Uso de lenha seca ou briquetes de bagaço de cana, serragem, etc.;
IV. Instalação de equipamentos de controle nas chaminés, tais como:
ciclones, lavadores de gases, câmeras gravitacionais (ex: caixa de
fumaça).
Em 22 de dezembro de 1977 foi criada a LEI Nº. 6.514, que na seção XII
(das caldeiras, fornos e recipiente de pressão) Artigo 187 e 188 que nos
dizem brevemente sobre dispositivos de seguranças e inspeções regulares.
Vide anexo:
NR-13
Manual Técnico de Caldeiras e Vasos de Pressão
Edição Comemorativa10 anos da NR-13(da Portaria nº 23/94)
Brasília2006
CONTROLE DE REVISÕES