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ANÁLISE DE FALHAS NAS COLUNAS DE DESTILAÇÃO DE ETANOL COM BANDEJAS PERFURADAS

ATRAVÉS DO BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO INDUSTRIAL

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NR13 – Caldeiras, Vasos de Pressão e

Tubulações

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Análise de Falhas nas Colunas de Destilação

de Etanol com Bandejas Perfuradas através

da BOROSCOPIA/ VIDEOENDOSCOPIA

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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação


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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas calotada


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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas calotada


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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas valvulada


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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas perfuradas Ø8 mm/ Ø9 mm


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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas perfuradas/calota/valvulada - Fluxo


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TECNOLOGIA – BANDEJAS PERFURADAS – MENOR CUSTO

PERDAS DE CARGA DAS COLUNAS O dimensionamento permite o uso de vapor vegetal de baixa pressão com perdas na

vinhaça abaixo de 0,03% etanol

A simulação demonstrou a vantagem de modificar o projeto das colunas

ÁREA LIVRE DAS BANDEJAS Os cálculos indicam a eliminação dos fenômenos de “choro” [weeping] e arraste [ blowing],

fato validado pelo desempenho do equipamento.

Choro: área livre e velocidade da fase gasosa

Arraste: velocidade da fase gasosa e espaçamento entre bandejas

FONTE: DR. THALES VELHO BARRETO


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ÁREA DOS VERTEDORES [ LADRÕES] O dimensionamento dos vertedores deve levar em conta a velocidade descendente do vinho e

sua composição.

VELOCIDADES ASCENDENTES [VAPOR] E DESCENDENTES [LÍQUIDO] Ambas estão relacionadas com o fenômeno da inundação. A velocidade ascensional do vapor

deve atingir, no máximo, 85% da velocidade de inundação.

MINIMIZAÇÃO DO RISCO DE TRINCAS NAS BANDEJAS Além dos aspectos construtivos, há um intervalo de velocidade da fase gasosa para o qual não

ocorre o fenômeno.

FONTE: DR. THALES VELHO BARRETO

EFICIÊNCIA DAS BANDEJAS A planicidade das bandejas e a minimização das zonas mortas contribuem para a eficiência do

equipamento.


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CÓDIGO PROJETO : ASME SEC VIII Div.1 Ed. 2004 ad. 2006

Material costado/ tampos / bandejas : ASTM A 240 TP 304

Fluído : Álcool / Flegma

Temperatura Projeto : 120 ºC

Temperatura Operação : 108 ºC

Pressão de Operação : 0,39 Kgf/cm²

Pressão de Projeto : 0,8 Kgf/cm²

Pressão Teste hidrostático : 1,0 Kgf/cm²

PMTA – Pressão Max. Trab. Admissível : 0,8 Kgf/cm²

Volume : 334,37 m³

Espessura do corpo : 3,0 mm

Espessura tampos sup./inf. : 5,0 mm/ 8,0 mm

Espessura ch. Bandeja : 3,0 mm

Altura total : 28 m

Bandejas perfuradas Ø 8 mm : Pos. 12 a 43

Bandejas calotada : Pos. 01 a 11

Boca visita : 05 níveis

Diâmetro interno : 4000 mm

Espaçamento entre bandejas : 400 mm

Espaçamento nas bandejas de acesso : 700 mm

Classe do Fluído : A

Grupo Potencial de Risco : 3

CATEGORIA : II

CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’


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NORMAS E PROCEDIMENTOS DE REFERÊNCIA

A – NORMAS

BPVC- IIA – Ed.2014 - BPVC ASME Section II-Materials-Part A-Ferrous Material Specifications and Part D-Properties-

(Customary).

BPVC-V - Ed.2014 - BPVC ASME Section V-Nondestructive Examination

BPVC-VIII - Ed.2014 - BPVC ASME Section VIII- Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1

BPVC-IX - Ed.2014 -BPVC ASME Section IX-Welding and Brazing Qualifications

NR 13 – Vasos de Pressão - Portaria Nº. 594 de 28-04-2014 [D.O.U. 02-05-2014], que alterou a NR-13 da portaria Nº. 3214 de

08-06-78, do Ministério do Trabalho.

ABNT NBR 15417 – VÁLIDA a partir de 15/02/2007 – Vaso de Pressão – Inspeção de Segurança.

API-576 : Inspection of Pressure-Relieving Devices

API-581 – Risk Based Inspection [RBI].

API-510 – 9ª Ed. – Pressure Vessel Inspection Code Maintenance Inspection rating, repairs and alternating

Procedimento EVS – PR-050 - ENSAIO VISUAL E DIMENSIONAL DE SOLDAS –rev:1 [03/04] -EV-N2-S

ISO 8501-1 – Preparation of Steel Substrats Before Application of paints and Related Products. (Substitui a norma Svesnk

Standard SIS 05 59 00).

AWS D1.1 – Structural Welding Code – Steel – Ed. 2008

B - PROCEDIMENTOS EVS – PR-050-ENSAIO VISUAL E DIMENSIONAL DE SOLDAS–rev:1 [03/04]-EV-N2-S



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BOROSCÓPIO INDUSTRIAL COM MONITOR TIPO ENDOSCÓPIO

Fabricante : MIGS – [USA] ; Nº SÉRIE: M11060107 – modelo IT BORO 1000

Câmara Ø 4,0 mm - FOV 0º - SONDA TIPO FLEXÍVEL COM 3 m comprimento


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REQUISITOS DA NORMA BPVC-VIII - Ed.2014- BPVC ASME Section VIII- Rules forConstruction of Pressure Vessels Division 1- UW 51 – CRITÉRIOS de ACEITAÇÃO


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Trincas , rupturas, respingos, mordeduras , deposição insuficientes, porosidade agrupada,perfuração, penetração excessiva , aberturas de arco, sem remoção escória, registrado nainspeção visual nas bandeja que possuem Boca de Visitas .


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TTrincas , rupturas, respingos, mordeduras , deposição insuficientes, porosidade agrupada,perfuração, penetração excessiva , aberturas de arco, sem remoção escória, registrado nainspeção visual nas bandeja que possuem Boca de Visitas .

Coluna tem 43 bandejas, acesso apenas em 10 e como inspecionar as demais 33 bandejas.Alguns abriram janelas entre bandejas e depois soldam um “ bacalhau” [chapa] a outraalternativa é a BOROSCOPIA/ VIDEOENDOSCOPIA como demonstramos a seguir:


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BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO


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CONCLUSÃO

Como observamos nas evidências digitalizadas o procedimento de soldagem, a

inspeção das soldas aplicados na fabricação não atendem as exigências

normativas do código de fabricação ASME BPVC-VIII - Ed.2014 - BPVC ASME

Section VIII- Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1. Estas falhas

foram identificadas em colunas fabricadas por três fabricantes diferentes,

naturalmente o que se observa houve mudança no projeto, utilizando chapas

perfuradas e espessuras com 3 mm, porém utilizaram os mesmos procedimentos

de soldagem das bandejas calotadas e valvuladas e sem melhores critérios de

inspeção das soldas nas fases de fabricação, resultando na primeira utilização as

fissuras, trincas , rupturas e destacamentos.


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CONCLUSÃO

Elaborar novas especificações procedimentos de soldagem [EPS] e registro da

qualificação procedimentos [RQPS] de acordo com BPVC-IX - Ed.2014 -BPVC

ASME Section IX-Welding and Brazing Qualifications ou AWS D1.1 – Structural

Welding Code – Steel – Ed. 2008

Registro de Qualificação dos Soldadores RQS de acordo com BPVC-IX - Ed.2014

-BPVC ASME Section IX-Welding and Brazing Qualifications .

Reprojetar a estrutura de apoio das bandejas, em especial os “ take welds”

pontos de soldas

Revisar e atualizar os procedimentos de Ensaio Visual das Soldas – EVS

Revisar os procedimentos de montagem e soldagem das bandejas

Revisar projeto prevendo inspeção nas paradas de operação com utilização da

Boroscópio.

Revisar os procedimentos de END – Ensaio não destrutivo


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“Conheço muitos que não puderam

quando deviam porque não quiseram

quando podiam” François Rabelais – Sec.XVI

Se nós podemos e nós queremos , nós devemos


Certificações Internacionais e

Representação Regional.

CMSE® Certified Machinery Safety Expert

MACHINERY LUBRICANT ANALYST – MLA.II

MACHINERY LUBRICANT TECHNICIAN – MLT.I

Representação Regional – PE

Estados PE + PB + AL

FALE CONOSCO

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Av. Engo. Domingos Ferreira, 4040 / 903 – Boa Viagem

51021-040 – Recife – PE

Fone: [55] [81] 33265887

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