-
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO
CENTRO TECNOLGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA
PROJETO DE GRADUAO
PLANO OTIMIZADO DE INSPEO DE MEDIO DE
ESPESSURA COM BASE NA MATRIZ DE RISCO DAS
REGIES INTERNAS DE UMA CALDEIRA DE
RECUPERAO DE LCALIS - PROPOSTA
Elder Costa Soeiro e Fbio Alves Antoniolli
VITRIA ES
12/2005
ELDER COSTA SOEIRO
-
FBIO ALVES ANTONIOLLI
PLANO OTIMIZADO DE INSPEO DE MEDIO DE
ESPESSURA COM BASE NA MATRIZ DE RISCO DAS
REGIES INTERNAS DE UMA CALDEIRA DE
RECUPERAO DE LCALIS - PROPOSTA
Parte manuscrita do Projeto de Graduao
dos alunos Elder Costa Soeiro e Fbio Alves
Antoniolli, apresentado ao Departamento de
Engenharia Mecnica do Centro Tecnolgico
da Universidade Federal do Esprito Santo,
para obteno do grau de Engenheiro
Mecnico.
VITRIA ES
12/2005
ELDER COSTA SOEIRO
-
FBIO ALVES ANTONIOLLI
PLANO OTIMIZADO DE INSPEO DE MEDIO DE
ESPESSURA COM BASE NA MATRIZ DE RISCO DAS
REGIES INTERNAS DE UMA CALDEIRA DE
RECUPERAO DE LCALIS - PROPOSTA
COMISSO EXAMINADORA:
___________________________________ Prof. MsC Oswaldo Paiva
Almeida Filho
Orientador
___________________________________ Prof. MsC Rogrio Silveira de
Queiroz
Examinador
___________________________________ Prof. DsC Joo Luiz Marcon
Donatelli
Examinador
Vitria - ES, 22/ 12/ 2005
-
i
DEDICATRIA
Dedicamos este trabalho aos nossos pais, familiares, amigos,
namoradas, professores
e alunos do Curso de Engenharia Mecnica pelo apoio e compreenso
que nos foi dispensado
durante estes anos de graduao.
-
ii
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao Tcnico de Inspeo Srgio Sthal por ter contribudo
com sua
experincia profissional e motivao que foram de fundamental
importncia para a realizao
deste trabalho.
Aos inspetores especializados em caldeiras de recuperao, aos
membros do Comit
de Caldeiras de Recuperao do Brasil e aos coordenadores da
Fbrica de Celulose em estudo.
E a Deus por ter nos proporcionado a oportunidade de ter
realizado e concludo este
Estudo.
-
iii
LISTA DE FIGURAS
Figura 2-1 Caldeira Cornovaglia
.................................................................................
20
Figura 2-2 Caldeira Locomotivas e
Locomveis.........................................................
22
Figura 2-3 Caldeira Escocesa
......................................................................................
23
Figura 2-4 Exemplo de caldeira aquatubular de tubos retos
....................................... 24
Figura 2-5 Caldeira aquatubular de tubos retos
........................................................... 24
Figura 2-6 Caldeira de circulao forada com recirculao
...................................... 27
Figura 2-7 Caldeira de La Mont e W. Workauf de circulao natural,
porm com
tubulo ligado tubos de grande dimetro que por sua vez se ligam
ao feixe de troca
de calor de tubos com dimetros menores.
..................................................................
28
Figura 3-1 Caldeira de Recuperao com indicao das principais
regies................ 30
Figura 3-2 Funcionamento esquemtico de um aparelho de ultra-som
....................... 32
Figura 3-3 Realizao do teste de
ultra-som................................................................
33
Figura 3-4 Aparelho medidor de espessura por ultra-som
.......................................... 35
Figura 3-5 Caractersticas Tcnicas das Caldeiras de Recuperao
............................ 36
Figura 3-6 Dados tcnicos das Caldeiras de Recuperao
.......................................... 37
Figura 4-1 Curva de tendncia do Painel 35 - Elevao 55.420 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
47
Figura 4-2 Curva de tendncia do Painel 2 - Elevao 61.890 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
47
Figura 4-3 Curva de tendncia do Painel 11 - Elevao 58.890 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
48
Figura 4-4 Curva de tendncia do Painel 4 - Elevao 64.890 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
48
Figura 4-5 Curva de tendncia do Painel 23 - Elevao 67.890 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
49
Figura 4-6 Curva de tendncia do Painel 5 - Elevao 55.420 B para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
49
Figura 4-7 Curva de tendncia do Painel 11 - Elevao 58.700 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
50
-
iv
Figura 4-8 Curva de tendncia do Painel 33 - Elevao 61.700 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
50
Figura 4-9 Curva de tendncia do Painel 16 - Elevao 64.700 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
51
Figura 4-10 Curva de tendncia do Painel 35 - Elevao 67.745 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
....................................................................................
51
Figura 4-11 Curva de tendncia do Painel 32 Ponto A para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
54
Figura 4-12 Curva de tendncia do Painel 32 Ponto B para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
54
Figura 4-13 Curva de tendncia do Painel 31 Ponto C para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
60
Figura 4-14 Curva de tendncia do Painel 16 Ponto D para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
60
Figura 4-15 Curva de tendncia do Painel 31 Ponto E para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
61
Figura 4-16 Curva de tendncia do Painel 6 Ponto F para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
61
Figura 4-17 Curva de tendncia do Painel 25 Ponto G para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
62
Figura 4-18 Curva de tendncia do Painel 5 Ponto H para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
62
Figura 4-19 Curva de tendncia do Painel 25 Ponto I para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
63
Figura 4-20 Curva de tendncia do Painel 14 Ponto J para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
63
Figura 4-21 Curva de tendncia do Painel 20 Ponto K para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
64
Figura 4-22 Curva de tendncia do Painel 21 Ponto L para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
64
-
v
Figura 4-23 Curva de tendncia do Painel 29 Ponto M para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
65
Figura 4-24 Curva de tendncia do Painel 29 Ponto N para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
65
Figura 4-25 Curva de tendncia do Painel 21 Ponto O para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
66
Figura 4-26 Curva de tendncia do Painel 30 Ponto P para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
66
Figura 4-27 Curva de tendncia do Painel 33 Ponto Q para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
67
Figura 4-28 Curva de tendncia do Painel 9 Ponto R para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
67
Figura 4-29 Curva de tendncia do Painel 28 Ponto S para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
68
Figura 4-30 Curva de tendncia do Painel 6 Ponto T para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
68
Figura 4-31 Curva de tendncia do Painel 35 Ponto T para o
Superaquecedor
Tercirio - Curvas
........................................................................................................
69
Figura 4-32 Curva de tendncia do Ponto A1 Tubo 12 para o Nariz
.................... 75
Figura 4-33 Curva de tendncia do Ponto A1 Tubo 30 para o Nariz
.................... 75
Figura 4-34 Curva de tendncia do Ponto A1 Tubo 110 para o Nariz
.................. 76
Figura 4-35 Curva de tendncia do Ponto A1 Tubo 140 para o Nariz
.................. 76
Figura 4-36 Curva de tendncia do Ponto A2 Tubo 15 para o Nariz
.................... 77
Figura 4-37 Curva de tendncia do Ponto A2 Tubo 54 para o Nariz
.................... 77
Figura 4-38 Curva de tendncia do Ponto A2 Tubo 86 para o Nariz
.................... 78
Figura 4-39 Curva de tendncia do Ponto A2 Tubo 112 para o Nariz
.................. 78
Figura 4-40 Curva de tendncia do Ponto A3 Tubo 51 para o Nariz
.................... 79
Figura 4-41 Curva de tendncia do Ponto A3 Tubo 138 para o Nariz
.................. 79
Figura 4-42 Curva de tendncia do Ponto B1 Tubo 27 para o Nariz
.................... 80
Figura 4-43 Curva de tendncia do Ponto B1 Tubo 47 para o Nariz
.................... 80
-
vi
Figura 4-44 Curva de tendncia do Ponto B1 Tubo 133 para o Nariz
.................. 81
Figura 4-45 Curva de tendncia do Ponto B2 Tubo 128 para o Nariz
.................. 81
Figura 4-46 Curva de tendncia do Ponto B2 Tubo 142 para o Nariz
.................. 82
Figura 4-47 Curva de tendncia do Ponto B3 Tubo 19 para o Nariz
.................... 82
Figura 4-48 Curva de tendncia do Ponto B3 Tubo 37 para o Nariz
.................... 83
Figura 4-49 Curva de tendncia do PT Tubo 65 1000 mm acima do
Teto de
Segurana
.....................................................................................................................
87
Figura 4-50 Curva de tendncia do PT Tubo 120 1000 mm acima do
Teto de
Segurana
.....................................................................................................................
87
Figura 4-51 Curva de tendncia do PF Tubo 1 1000 mm acima do Teto
de
Segurana
.....................................................................................................................
88
Figura 4-52 Curva de tendncia do PLE Tubo 20 1000 mm acima do
Teto de
Segurana
.....................................................................................................................
88
Figura 4-53 Curva de tendncia do PLE Tubo 170 1000 mm acima do
Teto de
Segurana
.....................................................................................................................
89
Figura 4-54 Curva de tendncia do PLD Tubo 25 1000 mm acima do
Teto de
Segurana
.....................................................................................................................
89
Figura 4-55 Curva de tendncia do PLD Tubo 155 1000 mm acima do
Teto de
Segurana
.....................................................................................................................
90
-
vii
LISTA DE TABELA
Tabela 4-1 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 55.420
...........................................................................................................
43
Tabela 4-2 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 61.800
...........................................................................................................
43
Tabela 4-3 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 58.890
...........................................................................................................
43
Tabela 4-4 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 64.890
...........................................................................................................
44
Tabela 4-5 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 67.890
...........................................................................................................
44
Tabela 4-6 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 55.420 B
.......................................................................................................
44
Tabela 4-7 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 58.700
...........................................................................................................
45
Tabela 4-8 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 61.700
...........................................................................................................
45
Tabela 4-9 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 64.700
...........................................................................................................
45
Tabela 4-10 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF
Elevao 67.745
...........................................................................................................
46
Tabela 4-11 Material e dimenses do Superaquecedor Tercirio -
SF........................ 46
Tabela 4-12 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto A
.........................................................................................................
53
Tabela 4-13 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto B
.........................................................................................................
53
Tabela 4-14 Material e dimenses do Superaquecedor Tercirio -
Curvas ................. 53
Tabela 4-15 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto C
.........................................................................................................
55
-
viii
Tabela 4-16Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto D
.........................................................................................................
55
Tabela 4-17 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto E
.........................................................................................................
55
Tabela 4-18 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto F
..........................................................................................................
55
Tabela 4-19 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto G
.........................................................................................................
56
Tabela 4-20 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto H
.........................................................................................................
56
Tabela 4-21 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto I
..........................................................................................................
56
Tabela 4-22 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto J
..........................................................................................................
56
Tabela 4-23 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto K
.........................................................................................................
57
Tabela 4-24 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto K
.........................................................................................................
57
Tabela 4-25 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto M
........................................................................................................
57
Tabela 4-26 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto N
.........................................................................................................
57
Tabela 4-27 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto O
.........................................................................................................
58
Tabela 4-28 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto P
..........................................................................................................
58
Tabela 4-29 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto Q
.........................................................................................................
58
Tabela 4-30 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto R
.........................................................................................................
58
-
ix
Tabela 4-31 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto S
..........................................................................................................
59
Tabela 4-32 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio
Curvas Ponto T
.........................................................................................................
59
Tabela 4-33 Material e dimenses do Superaquecedor Tercirio -
Curvas ................. 59
Tabela 4-34 Histrico de medio de espessura do Nariz Ponto
A1........................ 71
Tabela 4-35 Histrico de medio de espessura do Nariz Ponto
A2........................ 72
Tabela 4-36 Histrico de medio de espessura do Nariz Ponto
A3........................ 72
Tabela 4-37 Histrico de medio de espessura do Nariz Ponto B1
........................ 73
Tabela 4-38 Histrico de medio de espessura do Nariz Ponto B2
........................ 73
Tabela 4-39 Histrico de medio de espessura do Nariz Ponto B3
........................ 74
Tabela 4-40 Material e dimenses do Nariz
................................................................
74
Tabela 4-41 Histrico de medio de espessura dos pontos 1000 mm
acima do Teto
de Segurana PT
......................................................................................................
85
Tabela 4-42 Histrico de medio de espessura dos pontos 1000 mm
acima do Teto
de Segurana PF
.......................................................................................................
85
Tabela 4-43 Histrico de medio de espessura dos pontos 1000 mm
acima do Teto
de Segurana PLE
....................................................................................................
85
Tabela 4-44 Histrico de medio de espessura dos pontos 1000 mm
acima do Teto
de Segurana PLD
...................................................................................................
86
Tabela 4-45 Material e dimenses dos pontos localizados a 1000 mm
acima do Teto
de Segurana
................................................................................................................
86
Tabela 4-46 Rotinas da Inspeo de Espessura na Caldeira de
Recuperao em
Estudo
..........................................................................................................................
92
Tabela 4-47 Plano Proposto para Rotinas de Inspeo de Medio de
Espessura
(MEUS)
........................................................................................................................
94
-
x
SUMRIO
DEDICATRIA...........................................................................................................
I
AGRADECIMENTOS
...............................................................................................II
LISTA DE FIGURAS
...............................................................................................
III
LISTA DE TABELA
...............................................................................................
VII
SUMRIO
...................................................................................................................
X
RESUMO
................................................................................................................
XIII
INTRODUO
......................................................................................................
XIV
1 PRODUO DE CELULOSE
.....................................................................
15
1.1 PTIO DE MADEIRA
.....................................................................................
15
1.1.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
........................................................... 15
1.2 LINHA DE PASTA
..........................................................................................
16
1.2.1 COZIMENTO E LAVAGEM
.................................................................
16
1.2.1.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
.............................................. 16
1.2.2 DEPURAO
.........................................................................................
16
1.2.3 DESLIGNIFICAO COM O2
..............................................................
17
1.2.3.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
.............................................. 17
1.2.4
BRANQUEAMENTO.............................................................................
18
1.2.5 PLANTA QUMICA
...............................................................................
18
1.3 SECAGEM E ENFARDAMENTO
..................................................................
18
1.3.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
........................................................... 19
2 CALDEIRAS GERAL
................................................................................
19
2.1 Caldeiras Flamotubulares
..................................................................................
19
2.1.1 Classificao
............................................................................................
19
2.1.1.1 Caldeira Vertical
........................................................................
20
2.1.1.2 Caldeira Horizontal
....................................................................
20
2.2 Caldeiras Aquatubulares
...................................................................................
23
2.2.1 Classificao
............................................................................................
23
2.2.1.1 Caldeiras de Tubos Retos
........................................................... 24
2.2.1.2 Caldeiras de Tubos Curvos
........................................................ 25
-
xi
2.2.1.3 Caldeiras com Circulao Forada
............................................. 26
2.2.2 Aplicao e Utilizao das Caldeiras Aquotubulares
............................. 28
3 CALDEIRAS DE RECUPERAO
............................................................ 29
3.1 INTRODUO TERICA
..............................................................................
29
3.2 MTODO DE ENSAIO POR ULTRA-SOM
.................................................. 32
3.2.1 PRINCPIOS BSICOS DO MTODO
................................................ 32
3.2.1.1 Introduo:
.................................................................................
32
3.2.1.2 Finalidade do Ensaio
..................................................................
33
3.2.1.3 Campo de Aplicao
..................................................................
33
3.2.2 Limitaes em Comparao com outros Ensaios
.................................... 34
3.2.3 APARELHAGEM
...................................................................................
35
3.3 CARACTERSTICAS TCNICAS DA CALDEIRA DE RECUPERAO
DA EMPRESA DE CELULOSE EM ESTUDO E APLICAO DESTE
TRABALHO
...........................................................................................................
36
3.3.1 Breve histrico da Caldeira de Recuperao em Estudo
........................ 37
4 ESTUDO DE CASO
.......................................................................................
40
4.1 HISTRIO DE INSPEO DE MEDIO DE ESPESSURA E CURVAS
DE TENDNCIAS
.................................................................................................
40
4.1.1 SOBRE AS CURVAS (LINHAS) DE TENDNCIA
............................ 40
4.1.2 O que so linhas de
tendncia?................................................................
40
4.1.3 Segurana das linhas de tendncia
.......................................................... 40
4.1.4 Tipos de Linhas de Tendncia
.................................................................
41
4.1.4.1 Linear
.........................................................................................
41
4.1.4.2 Logartimica
...............................................................................
41
4.1.4.3 Polinomial
..................................................................................
41
4.1.4.4 Potncia
......................................................................................
41
4.1.4.5 Exponencial
................................................................................
42
4.1.5 HISTRICO DOS PONTOS ANALISADOS DO
SUPERAQUECEDOR TERCIRIO NA LINHA DO SOPRADOR DE
FULIGEM
........................................................................................................
43
-
xii
4.1.5.1 Exemplos de curvas de tendncia da regio do
superaquecedor
tercirio na linha do soprador de fuligem utilizadas para a
determinao da Matriz de Risco
........................................................... 47
4.1.6 HISTRICO E CURVAS DE TENDNCIAS DOS PONTOS
ANALISADOS DO SUPERAQUECEDOR TERCIRIO CURVAS ......... 52
4.1.6.1 Exemplos de curvas de tendncia da regio das curvas
do
superaquecedor utilizadas para a determinao da Matriz de Risco
...... 54
4.1.6.2 Exemplos de curvas de tendncia da regio das curvas
do
superaquecedor utilizadas para a determinao da Matriz de Risco
...... 60
4.1.7 HISTRICO DOS PONTOS ANALISADOS DO NARIZ
................... 70
4.1.7.1 Exemplos de curvas de tendncia da regio do Nariz
utilizadas
para a determinao da Matriz de Risco
................................................ 75
4.1.8 HISTRICO DOS PONTOS ANALISADOS ACIMA DO TETO DE
SEGURANA (1000 mm)
...............................................................................
84
4.1.8.1 Exemplos de curvas de tendncia da regio das curvas
do
superaquecedor utilizadas para a determinao da Matriz de Risco
...... 87
4.2 Rotinas da Inspeo de Medio de Espessura (MEUS) X Tempo de
Parada . 91
4.3 Anlise
Crtica...................................................................................................
92
4.4 Proposta do novo plano de inspeo
.................................................................
93
5 CONCLUSO
................................................................................................
95
6 SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS
........................................ 95
APNDICE A - GUIA PARA INSPEO PERIDICA DE CALDEIRAS DE
RECUPERAO (REVISO 2003/2004)
..............................................................
96
REFERNCIAS
BIBLIOGRFICAS...................................................................
113
-
xiii
RESUMO
Este trabalho tem o objetivo de apresentar um novo plano de
inspeo de medio de
espessura (MEUS) baseado em risco e adequao ao uso para
gerenciar a integridade
estrutural das Caldeiras de Recuperao de lcalis de uma indstria
de papel e celulose.
feita uma anlise quantitativa do risco para as diversas regies
localizadas no
interior da caldeira de recuperao, atravs de anlises estatsticas
de curvas de tendncias e
de recomendaes do Comit de Caldeira de Recuperao do Brasil,
avaliando a
probabilidade de falha.
So propostos planos de inspees, sempre respeitando os prazos
mximos
estabelecidos pela NR-13, de modo a manter o risco abaixo de um
nvel tolervel,
possibilitando assim um melhor aproveitamento dos recursos de
inspeo.
-
xiv
INTRODUO
As atividades de inspeo em equipamentos e componentes durante a
vida til de
uma planta industrial demonstraram, ao longo dos anos, que as
intervenes de manuteno
so distribudas sob a orientao de diversas premissas, como
atendimento a requisitos legais,
disponibilidade dos equipamentos e minimizao dos riscos de
falhas em operao. No caso
brasileiro, o atendimento legal vigente refere-se Norma
Regulamentadora do Ministrio do
Trabalho NR13 Regulamentao de Segurana para Caldeiras e Vasos de
Presso.
Portanto, o planejamento focado em inspeo baseada em risco deve
respeitar
primordialmente os prazos mximos de campanhas definidos por esta
norma.
Diferente da NR-13 que estabelece os prazos mximos entre inspees
de caldeiras
e vasos de presso na Inspeo Baseada em Risco a periodicidade de
inspees torna-se um
fator decisivo para que se evite a ocorrncia e as conseqncias de
um acidente.
A tendncia estatstica de concentrao do alto risco em uma
Caldeira de
Recuperao de uma planta industrial fato observado na prtica. Com
base nesta premissa,
para se reduzir o risco global, necessrio aplicar planos de
inspeo diferenciados para cada
regio da caldeira. Verifica-se tambm que a efetividade destes
planos pode aumentar com
um levantamento mais preciso dos riscos individuais das regies,
criando inclusive
padronizaes para esta atividade. Com isto procura-se
intensificar os gastos com manuteno
onde o risco alto e diminu-los onde o risco baixo.
Neste trabalho foi elaborado um plano otimizado de inspeo de
medio de
espessura com base na matriz de risco das regies internas de uma
caldeira de recuperao
(ex.: fornalha, superaquecedores,etc.), levando-se em considerao
as recomendaes de
inspees observadas pelo Comit de Segurana em Caldeiras de
Recuperao e a anlise de
tendncia baseada em histricos de inspeo para aplicao da inspeo
baseada em risco
(IBR). Os resultados serviro para organizar e padronizar as
definies de servios de
Inspeo da unidade.
-
15
1 PRODUO DE CELULOSE
O processo de produo de celulose envolve todas as reas
diretamente ligadas
ao processamento da madeira para obteno da fibra. Essas reas so
Ptio de Madeira,
Linha de Pasta e Secagem.
1.1 PTIO DE MADEIRA
O Ptio de Madeira a rea que recebe a madeira e comea a prepar-la
para a
obteno da celulose. O abastecimento de madeira nas mesas
receptoras
responsabilidade do Transporte e Movimentao de Madeira (PSM). A
partir da, o
manuseio de madeira at a sua transformao em cavacos
responsabilidade do Ptio
de Madeira.
Dentre as responsabilidades da equipe do Ptio de madeira,
destacam-se:
Manuteno das pontes rolantes que descarregam as toras nas
mesas
receptoras (a operao das pontes cabe equipe de Transporte e
Movimentao de Madeira PSM).
Operao e manuteno das mesas receptoras de madeira,
descascadores, picadores e peneiras, transformando as toras em
cavacos
de dimenses apropriadas para a operao do Digestor.
Estocagem dos cavacos em pilhas para a alimentao do
Digestor.
Processamento da casca proveniente do descascamento de toras
em
dimenses apropriadas para queimar na Caldeira Auxiliar.
Processamento da madeira destinada gerao de energia e
controle
das pilhas para alimentao das caldeiras auxiliares.
1.1.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
Os principais equipamentos do Ptio de Madeira so:
Descascador
Picador
-
16
1.2 LINHA DE PASTA
A linha de pasta engloba as etapas de Cozimento, Lavagem,
Depurao da
Pasta Marrom, Deslignificao, Branqueamento e a Planta
Qumica.
1.2.1 COZIMENTO E LAVAGEM
O cozimento tem a funo de transformar os cavacos de madeira em
polpa,
atravs da dissoluo da lignina que compe a lamela mdia. Essa uma
das etapas
mais importantes do processo, pois nela que sero definidas
algumas das principais
caractersticas do produto final.
O cozimento feito por dois digestores contnuos.
A etapa de lavagem se resume na passagem da polpa cozida pelos
difusores
atmosfricos, visando substituir o licor negro que foi
transportado junto com a polpa por
um mais limpo.
1.2.1.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
Os principais equipamentos do processo de cozimento e lavagem
so:
Alimentador de alta presso
Digestor
Difusor radial
1.2.2 DEPURAO
A depurao consiste basicamente na separao das impurezas da
madeira e
dos pedaos de cavaco que no foram devidamente cozidos no
digestor, tais como ns e
outros materiais (areia, pedras, etc). Os rejeitos da depurao,
dependendo de sua
natureza, so removidos do processo ou retornam para serem
reprocessados. Depois de
depurada, a polpa uma massa homognea e marrom, pronta para ser
branqueada.
papel da depurao tambm remover o restante do licor preto da
massa (que no saiu
nos difusores), deixando a massa sem os produtos qumicos do
cozimento e j sem a
-
17
lignina dissolvida, ou seja, deixa na massa apenas os produtos
que s o branqueamento
consegue remover.
1.2.3 DESLIGNIFICAO COM O2
A deslignificao com oxignio d continuidade ao processo de
deslignificao
iniciado no cozimento, mantendo a resistncia da pasta
(viscosidade). As principais
vantagens resultantes do processo de deslignificao so:
Reduo de consumo de produtos qumicos no branqueamento.
Reduo de carga de efluentes no branqueamento.
Possibilidade de uso de seqncias de branqueamento ECF e TCF.
O processo de deslignificao com oxignio depende de vrios fatores
como
espcie de madeira utilizada, tipo de cozimento, nmero Kappa na
entrada, requisitos do
produto final e custos operacionais. A seletividade da
deslignificao com oxignio
depende da temperatura, da carga de lcali, da quantidade de
substncias dissolvidas
transferidas ao estgio de deslignificao, da consistncia de pasta
e da presso do
oxignio. O grau de deslignificao obtido avaliado atravs de
anlises do nmero
Kappa em amostras de pasta coletadas antes e aps o reator.
1.2.3.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
Os principais equipamentos do processo de deslignificao com O2
so:
Bombas mc
Misturador
Reatores para oxidao
Prensa lavadora
-
18
1.2.4 BRANQUEAMENTO
A principal funo do branqueamento remover as impurezas que do
cor
celulose.
Grande parte das caractersticas do produto final depende
fortemente da
seqncia utilizada no branqueamento da pasta. Sendo assim, o
branqueamento a
etapa mais importante no que diz respeito diferenciao dos
produtos. Essa
diferenciao feita alterando-se os qumicos utilizados e algumas
condies de
processo.
1.2.5 PLANTA QUMICA
A Planta Qumica produz o dixido de cloro (ClO2) e o dixido de
enxofre
(SO2) que sero utilizados na etapa de branqueamento da celulose.
A Planta possui 3
linhas de produo de dixido de cloro e uma de dixido de
enxofre.
As linhas 1 e 3 de ClO2 utilizam o processo R10 (soluo de
clorato de sdio)
para a produo, enquanto a linha 2 utiliza o R3 (soluo de clorato
e cloreto de sdio).
As solues de clorato so fornecidas via tubulao pela Nexen.
A linha de produo de SO2 pode operar queimando o enxofre slido e
depois
solubilizando o gs gerado, ou solubilizando o SO2 gasoso
comprado. Hoje
preferencialmente o SO2 comprado.
1.3 SECAGEM E ENFARDAMENTO
A secagem compreende os processos de Depurao da Pasta
Branqueada,
Formao da Folha, Secagem e Enfardamento da celulose.
A funo da Depurao remover as impurezas que possam ter sido
transportadas juntamente com a pasta branqueada. Depois de
depurada a pasta seguir
para a mquina, onde ocorrer a formao e posterior secagem da
folha.
Depois de secas as folhas de celulose so ento cortadas e
agrupadas em fardos
de 250 kg que sero embalados e agrupados em uma unidade contendo
8 fardos (2
toneladas ao todo).
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19
1.3.1 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
Os principais equipamentos do processo de secagem e enfardamento
so:
Depuradores pressurizados
Peneira vibratria
Planta de canisters (ciclone)
Caixa de entrada
Mesa plana
Primeira prensa - rolo pick-up
Segunda prensa
Terceira prensa superior e inferior
Secador
Torre de quebras
2 CALDEIRAS GERAL
2.1 Caldeiras Flamotubulares
Tambm conhecidas como Pirotubulares, Fogotubulares ou, ainda,
como
Tubos de Fumaa, so aquelas nas quais os gases da combusto
(fumos) atravessam a
caldeira no interior de tubos que se encontram circundados por
gua, cedendo calor
mesma.
2.1.1 Classificao
Existem vrios mtodos de classificao das caldeiras flamotubulares
(segundo
o uso, a capacidade, a presso, a posio da fornalha, a posio dos
tubos, os tamanhos,
etc.). Adotaremos aqui dividi-las em:
-
20
2.1.1.1 Caldeira Vertical
do tipo monobloco, constituda por um corpo cilndrico fechado
nas
extremidades por placas planas chamadas espelhos. So vrias as
suas aplicaes por
ser facilmente transportada e pelo pequeno espao que ocupa,
exigindo pequenas
fundaes. Apresenta, porm, baixa capacidade e baixo rendimento
trmico.
So construdas de 2 at 30 m, com presso mxima de 10 kg/m, sendo
sua
capacidade especfica de 15 a 16 kg de vapor por m de superfcie
de aquecimento.
Apresenta a vantagem de possuir seu interior bastante acessvel
para a limpeza,
fornecendo um maior rendimento no tipo de fornalha interna. So
mais utilizadas para
combustveis de baixo poder calorfico.
2.1.1.2 Caldeira Horizontal
Podem possuir fornalha interna ou externa. Faz-se aqui uma
descrio dos
diversos tipos de Caldeiras Horizontais.
CALDEIRA CORNOVAGLIA
Tem funcionamento simples, constituda por uma tubulao por
onde
circulam os gases produtos da combusto, transmitindo calor para
a gua, que o
circunda, por contato de sua superfcie externa. , em geral, de
grandes dimenses
(maior do que 100 m), tem baixo rendimento trmico e, devido ao
seu tamanho, tem
sua presso mxima limitada a 10 kg/m. Sua capacidade especfica
varia de 12 a 14 kg
de vapor por m de superfcie.
Figura 2-1 Caldeira Cornovaglia
-
21
CALDEIRA LANCASHIRE
Tambm conhecida como Caldeira Lancaster, a evoluo da caldeira
anterior,
possuindo 2 (s vezes 3 ou 4) tubules internos, alcanando
superfcie de aquecimento
de 120 a 140 m. Alguns tipos atingem de 15 a 18 kg de vapor por
m de superfcie de
aquecimento.
Tanto a Caldeira Cornovaglia, como a Lancashire, est caminhando
para o
desuso devido s unidades modernas mais compactas.
CALDEIRAS MULTITUBULARES
A substituio dos tubules das caldeiras anteriores por vrios
tubos de
pequeno dimetro deu origem caldeira flamotubular multibular. So
encontradas com
duas ou trs voltas de chama, isto , os gases de combusto fazem
duas ou trs voltas no
interior da caldeira.
Os dimetros dos tubos variam entre 2 a 4, de acordo com a
aplicao.
No permitem o uso de fornalha interna, sendo completamente
revestida de alvenaria.
Sua grande vantagem permitir a utilizao de qualquer combustvel,
mas devido ao
alto custo do refratrio, despesas de manuteno e alto custo de
instalao. Este tipo de
caldeira vem tendo sua aplicao industrial diminuda. Sua
capacidade mxima de
600kg de vapor por hora com presso mxima de 16 kg/m.
CALDEIRAS LOCOMOTIVAS & LOCOMOVEIS
As caldeiras locomoveis so uma adaptao e modificao das
caldeiras
locomotivas. Ainda que ideais por fcil mudana de local por serem
portteis, elas tm
limitaes no servio estacionrio.
So multitubulares com a fornalha revestida completamente por
dupla parede
metlica formando uma cmara onde circula gua, tendo um razovel
custo de
construo. Possui vantagens de ser porttil, servio contnuo e
excelente, com custo
mnimo em condies severas de trabalho, assim como uma grande
capacidade de
produo de vapor em comparao com seu tamanho.
Tem como desvantagens a pequena velocidade de circulao de gua e
grandes
superfcies metlicas. Suportam presses de 18 kg/m e chegam at
8000 kgVapor/h.
-
22
Tem aplicao em campos de petrleo, associados a mquinas de vapor
na gerao de
energia, em serrarias, etc.
Figura 2-2 Caldeira Locomotivas e Locomveis
CALDEIRAS ESCOCESAS
o tipo mais moderno e evoludo de caldeiras flamotubulares,
No exige gastos com instalaes especiais ou custosas colunas de
ao ou
alvenaria, bastando uma fundao simples e nivelada, as ligaes com
a fonte de gua,
eletricidade e esgoto para entrar imediatamente em servio. Tm
controle eletrnico de
segurana e funcionamento automtico arrancando to logo sejam
ligados os
interruptores.
A caldeira consta de um corpo cilndrico que contm um tubulo
sobre o qual
existe um conjunto de tubos de pequeno dimetro. Tem geralmente
uma cmara de
combusto de tijolos refratrios na parte posterior, a que recebe
os gases produtos da
combusto, e os conduz para o espelho traseiro.
Essas unidades operam com leo ou gs (banha derretida), sendo a
circulao
garantida por ventiladores (tiragem mecnica). As unidades
compactas alcanam
elevado rendimento trmico, garantindo 83%. So construdas at a
mxima produo
de 10 tonV/h a uma presso mxima de 18 kg/m. Sua vaporizao
especfica atinge
valores da ordem de 30 a 34 kgV/m, dependendo da perda de carga
oferecida pelo
circuito.
-
23
Os gases circulam com grande velocidade, de 20 a 25 m/s,
permitindo a
obteno de elevado ndice de transmisso de calor. A perda por
radiao muito baixa,
no ultrapassando 1%.
Figura 2-3 Caldeira Escocesa
2.2 Caldeiras Aquatubulares
Tambm conhecidas como Caldeiras Tubos de gua ou Aquatubulares
se
caracterizam pelo fato dos tubos situarem-se fora dos tubules da
caldeira (tambor)
constituindo com estes um feixe tubular.
Diferenciam-se das Pirotubulares no fato da gua circular no
interior dos tubos
e os gases quentes se acham em contato com sua superfcie
externa.
So empregadas quando interessa obter presses e rendimentos
elevados, pois
os esforos desenvolvidos nos tubos pelas altas presses so de
trao ao invs de
compresso, como ocorre nas pirotubulares, e tambm pelo fato dos
tubos estarem fora
do corpo da caldeira obtemos superfcies de aquecimento
praticamente ilimitadas.
Os objetivos a que se prope uma caldeira aquotubular abrangem
uma grande
faixa e em vista disto temos como resultado muitos tipos e
modificaes, tais como
tubos retos, tubos curvos de um ou vrios corpos cilndricos,
enfim a flexibilidade
permitida possibilita vrios arranjos.
2.2.1 Classificao
Como vimos as caldeiras aquotubulares poderiam ser classificadas
de diversas
maneiras, mas iremos dividi-las em:
-
24
2.2.1.1 Caldeiras de Tubos Retos
Podendo possuir tambor transversal ou longitudinal, estas
caldeiras so ainda
bastante utilizadas devido a possurem fcil acesso aos tubos para
fins de limpeza ou
troca, causarem pequena perda de carga, exigir chamins pequenas,
e porque tambm
todos os tubos principais so iguais necessitando de poucas
formas especiais.
As Figuras 2-4 e 2-5 mostram dois exemplos de caldeiras
aquatubulares com
tubos retos de tambor longitudinal e transversal
respectivamente.
Os tubos de gua, normalmente de 4, so inclinados de
aproximadamente 22,
sendo ligados nas extremidades aos coletores tambm chamados
cmaras onduladas,
formando com o tubulo um circuito fechado por onde circula a gua
que entra pela
parte inferior do tambor, desce pelo interior do coletor
posterior e sobe pelos tubos
inclinados onde se forma o vapor. A mistura de vapor e gua
ascende rapidamente pelo
coletor frontal retornando ao tambor onde tem lugar a separao
entre o vapor e a gua.
Figura 2-4 Exemplo de caldeira aquatubular de tubos retos
Figura 2-5 Caldeira aquatubular de tubos retos
-
25
Estas caldeiras podem ser adaptadas produo de energia e possui
um
aprecivel volume de gua, fator importante para vrias aplicaes.
Sua superfcie de
aquecimento varia de 67 a 1.350 m, com presses de at 45 kg/m
para capacidades
variando de 3 a 30 tVapor/h.
Seu inconveniente se restringe no fato de que os tubos terminam
em coletores
cujas paredes devem estar em esquadro com a linha central dos
tubos para que as juntas
de vapor possa se encaixar aos extremos dos tubos contra as
paredes dos coletores, e por
possurem baixa vaporizao especfica, da ordem de 20 a 25
kg.Vapor/m.
2.2.1.2 Caldeiras de Tubos Curvos
A utilizao de vapor em centrais trmicas exigia geradores de
grande
capacidade de produo e com isto as caldeiras de tubos curvos,
devido sua ilimitada
capacidade de produzir vapor, tomaram uma posio de grande
importncia para casos
desta natureza.
So compostas por tubos curvos ligados tambores e suas concepes
iniciais
possuam quatro e at cinco tambores, sendo revestidos
completamente por alvenaria.
Atualmente, por motivos de segurana, economia e para eliminar o
uso de
peas de grande dimetro, o nmero de tambores foi reduzido a dois
(2) e com um nico
tambor, sendo este ltimo aplicado a unidade de altas presses e
capacidades. As
paredes de refratrio representavam um custo enorme das instalaes
por isto
desenvolveram-se estudos quanto a um melhor aproveitamento do
calor irradiado, e a
aplicao de paredes de gua veio eliminar o uso destes custosos
refratrios.
Com o maior proveito do calor gerado, alem de reduzir o tamanho
da caldeira,
promove-se uma vaporizao mais rpida e aumenta-se a vida do
revestimento das
cmaras de combusto.
Este tipo de caldeira encontra uma barreira para sua aceitao
comercial no que
se refere ao fato de exigirem um controle especial da gua de
alimentao (tratamento
da gua), embora apresente inmeras vantagens, tais como, manuteno
fcil para
limpeza ou reparos, rpida vaporizao, sendo o tipo que atinge
maior vaporizao
especifica com valores de 28 a 30 kg.V/m nas instalaes normais,
podendo atingir at
50kg.V/m nas caldeiras de tiragem forada.
-
26
2.2.1.3 Caldeiras com Circulao Forada
A diferena de pesos especficos da gua de alimentao fria, com a
gua
aquecida e misturada com bolhas de vapor promove uma circulao
natural da gua no
interior dos tubos. Fatores como incrustaes, variaes de carga,
etc., acabam por
tornar-se obstculos a esta circulao, portanto, apesar de vrios
cuidados tomados, no
se consegue uma circulao orientada, ou como chamada, uma
circulao positiva.
Baseado nisto substituiu-se a circulao por gravidade pela
circulao forada
por uma bomba de alimentao e com isto reduz-se o dimetro dos
tubos, aumenta-se o
circuito de tubos e estes podem dispor-se em forma de uma
serpentina contnua
formando o revestimento da fornalha, melhorando-se a transmisso
de calor e
reduzindo-se o tamanho dos tambores, coletores e tornando mnimo
o espao requerido.
Foi Mark Benson da Siemens alem o autor deste tipo de caldeira,
que se
caracterizava pelo fato de no utilizarem bomba de recirculao ou
tambor, trabalhando
com presses supercrticas, exigindo assim um controle
rigoroso.
Aproveitando calor do superaquecedor (~4%) para a gua de
alimentao, a
Sulzer apresentou seu modelo trabalhando com uma presso a 140
kgf/cm e com
sensveis aparelhos para controlar o superaquecimento desejado
atravs do controle da
combusto e da circulao de gua.
Baseados no modelo da Sulzer, a La Mont e a Velox desenvolveram
seus
modelos chamados de circulao favorecida por possurem uma bomba
de
recirculao que trabalha no primeiro caso com presses superiores
da caldeira de
40lb/pol em mdia, tendo aplicao satisfatria em caldeiras de
recuperao
consumindo menos de 1% da energia produzida.
Na caldeira Velox, que alcana rendimento trmico de at 90% e por
isto vem
adquirindo grande aceitao na Europa, os gases da cmara de
combusto so
comprimidos de 1 a 2 kgf/cm por meio de um ventilador acionado
por uma turbina a
gs que utiliza os gases de escape da caldeira. Devido a
compresso, ha um aumento da
densidade dos gases e de sua velocidade at valores prximos a 200
m/s, melhorando-se
assim a transmisso de calor em alguns casos com coeficientes 15
vezes maiores que
nos casos comuns.
Por este motivo a caldeira requer aproximadamente l/4 do espao e
pesa um
stimo (1/7) do valor de geradores convencionais de mesma
capacidade de produo de
vapor. Outras vantagens atribudas a este tipo so uma resposta
rpida aos controles e
-
27
rpida entrada em funcionamento (5 a 7 minutos), alcanando uma
vaporizao
especifica de ate 500 kg.v/m.h.
A Figura 2-6 abaixo representa uma caldeira de circulao forada
com
recirculao. O vapor produzido e a gua sem vaporizar entram em um
cilindro vertical
no qual canais centrfugos dirigem a gua para o fundo e o vapor
saturado sobe pelo
centro. A gua volta a entrar na bomba de circulao de onde
injetada no gerador de
novo.
Figura 2-6 Caldeira de circulao forada com recirculao
Um gerador deste tipo produz aproximadamente 2.750 kg.v/h
ocupando um
espao de 2,1 x 2,1m.
As caldeiras de circulao forada devido, entre outras coisas, a
serem mais
leves, formarem vapor praticamente seco ou superaquecido e
instantaneamente,
ocuparem menor espao e possurem grandes coeficientes de
transmisso de calor,
pareciam tomar conta completamente do mercado, porm o seu uso
apresentou certos
inconvenientes como super sensibilidade, paradas constantes por
mnimos problemas,
etc., o que levou La Mont a elaborar juntamente com W. Vorkauf
um outro tipo sem
bomba de alimentao (circulao natural), porm com tubulo ligado
tubos de grande
dimetro que por sua vez se ligam ao feixe de troca de calor de
tubos com dimetros
menores (Figura 2-7). Este tipo teve grande aceitao dos usurios,
pois aproveitou as
vantagens das caldeiras de circulao forada e eliminou os
defeitos das mesmas.
-
28
Figura 2-7 Caldeira de La Mont e W. Workauf de circulao natural,
porm com tubulo ligado tubos
de grande dimetro que por sua vez se ligam ao feixe de troca de
calor de tubos com dimetros menores.
2.2.2 Aplicao e Utilizao das Caldeiras Aquotubulares
As caldeiras tubos de gua perseguem os mesmos objetivos de uma
caldeira
qualquer, isto , custo reduzido, compacta cidade, ser acessvel,
tubos com forma
simples, boa circulao, coeficiente de transmisso de calor
elevado e alta capacidade
de produo de vapor. Poderia se dizer que este tipo atinge todos
ou quase todos dos
objetivos pretendidos, como por exemplo, a sua limpeza
facilmente realizada pois as
incrustaes so retira das sem dificuldade utilizando um
dispositivo limpa-tubo movido
com gua ou ar.
Possuem as mais variadas aplicaes industriais sendo tambm usadas
para
caldeiras de recuperao e aplicaes martimas, tipo este estudado
com maiores
detalhes por Engenheiros Navais. Porm, destacamos sua utilizao
em centrais
trmicas onde trabalham com elevadas presses de ate 200 kg/m e
capacidades
atingindo valores de aproximadamente 800 t.V/h.
Com respeito s grandes centrais trmicas, no e raro um alto
consumo de
combustve1 e por isto qualquer aumento de rendimento, por menor
que seja, torna-se
econmico mesmo se os investimentos aplicados forem grandes.
Em caldeiras de presses elevadas, devido aos grandes esforos
aplicados, os
tambores resultam um custo muito elevado por isto conclui-se que
seu nmero e
tamanho deva ser o menor possvel, e isto funo dos seguintes
fatores:
-
29
Rendimento
Tipo de combustvel
Natureza da carga
Presso de trabalho
Ampliaes futuras
Espao disponvel e
Condies do clima
Em resumo, as caldeiras aquatubulares so empregadas quase
exclusivamente
quando interessa obter elevadas presses grandes capacidades e
altos rendimentos.
3 CALDEIRAS DE RECUPERAO
3.1 INTRODUO TERICA
As caldeiras de recuperao tm por funo a gerao de vapor a partir
do licor
de negro e recuperar os qumicos utilizados no processo de
cozimento.
As caldeiras de recuperao so caldeiras aquatubulares de fabricao
especial,
desenvolvidas para a recuperao de produtos qumicos, queimando
para isso o licor
rico em matria orgnica proveniente do processo de cozimento da
madeira em um
ambiente redutor (pobre em oxignio). A fornalha destas caldeiras
desenvolvida de
forma a facilitar a remoo e o resfriamento do smelt que composto
de
aproximadamente 2/3 de Na2CO3 e 1/3 de Na2S, contendo tambm
pequenas
quantidades de Na2SO4 e carbono.
O licor contendo cerca de 25% de gua pulverizado no interior da
fornalha
por bicos que o transformam em gotculas. Essas gotculas devem
ser grandes o
suficiente para prevenir seu arraste para as regies superiores
da caldeira, e pequenas o
suficiente para que estejam secas antes de atingirem a camada de
fundido evitando
assim o contato da gua com o smelt.
O licor negro queima em estgios sobrepostos, de maneira similar
a outros
combustveis slidos e lquidos. Os quatro principais estgios so a
secagem, a
devolatilizao (pirlise), a queima do carbono, e a coalescncia e
reaes do smelt.
A parte orgnica do licor consiste de produtos degradados de
lignina,
polissacardeos e alguns extrativos. Quando a temperatura das
gotculas se aproxima de
-
30
200 C esses produtos comeam a sofrer degradao trmica, liberando
CO2, CO, H2O,
H2S, NO, NH3, hidrocarbonetos leves, mercaptanas e outros
compostos
organossulfurados. Esse processo chamado devolatilizao. O slido
restante contm
material orgnico no voltil, principalmente carbono, juntamente
com a maioria do
material inorgnico.
Ao final da etapa de devolatilizao cerca de 50% do carbono
presente
inicialmente no licor se transforma em compostos volteis. O
slido orgnico restante
na partcula passa ento a terceira etapa, juntamente com o
material inorgnico, onde ir
reagir com oxignio, CO2 e vapor dgua e se transformar
principalmente em CO
(monxido de carbono). No processo o sulfato reage com o carbono,
o CO e hidrognio
e reduzido a sulfeto. A seguir so listadas as principais reaes
que ocorrem na
camada de fundido e no smelt.
As Caldeiras de Recuperao tm duas funes principais, que so:
recuperao dos materiais inorgnicos presentes no licor negro e a
combusto dos
constituintes orgnicos, de modo a gerar vapor para energia e
para o processo.
Figura 3-1 Caldeira de Recuperao com indicao das principais
regies
-
31
Caldeiras de Recuperao possuem duas diferentes sees principais:
a seo
da fornalha e a seo de transferncia de calor. Toda mistura e
combusto do
combustvel e do ar realizada na seo da fornalha, onde por volta
de 40% da
transferncia de calor dos gases de combusto podem ser
realizadas. A transferncia de
calor para a gua da caldeira para gerar vapor de alta presso
ento finalizada na seo
transferncia de calor convectiva.
Seo da fornalha: a seo da caldeira onde so admitidos os sistemas
de ar
primrio, secundrio e tercirio, em diferentes nveis, bem como o
licor negro a ser
queimado. Suas paredes so construdas com tubulaes alinhadas
verticalmente e
interligadas em suas extremidades, sendo que na extremidade
superior ligam-se aos
coletores de vapor (que por sua vez se ligam ao balo de vapor) e
na extremidade
inferior ao coletor de gua (que se ligam aos downcomers). As
paredes da fornalha
possuem aberturas (atravs dos desvios de tubulaes) para portas
de visita, sistemas de
alimentao de ar (primrio, secundrio e tercirio), para os bicos
de asperso de licor e
para os queimadores de carga e partida.
O limite entre a seo da fornalha e a seo de transferncia de
calor no existe
fisicamente, mas pode-se considerar na altura do nariz da
fornalha (bullnose), cujos
objetivos principais so desviar os gases de sada, induzindo-os a
passar pelo sistema de
superaquecedores e tambm proteger os superaquecedores da radiao
intensa
proveniente da fornalha.
Seo de transferncia de calor: nessa seo, situada acima da
fornalha, esto
os sistemas de superaquecedores, convectores (boiler bank) e de
economizadores.
Os superaquecedores consistem em sistemas de tubulaes pela qual
passa
vapor saturado proveniente do balo de vapor e, devido ao contato
desta tubulao com
os gases quentes de sada, tero sua temperatura e presso elevado.
Localizam-se a
frente dos convectores e acima do nariz da fornalha, possuindo
quantidade de feixes de
tubulaes e arranjo distintos, dependendo do fabricante e da
tecnologia adotada.
Os convectores encontram-se aps os superaquecedores e antes
dos
economizadores. So compostos por feixes de tubulaes interligadas
aos bales da
caldeira (dependendo da tecnologia utilizada tm-se 1 ou 2 bales)
que recebem a gua
aquecida nos economizadores e trocam calor com os gases de
combusto vindos dos
superaquecedores, atravs de um processo de circulao natural
(conveco).
Os economizadores tambm so feixes de tubulaes que tm como
objetivo
aquecer a gua de alimentao da caldeira em contracorrente com os
gases quentes que
-
32
passaram pelos convectores, aproveitando ainda mais sua energia.
Existem em nmero
de dois ou trs feixes, dependendo do fabricante e da tecnologia
adotada.
3.2 MTODO DE ENSAIO POR ULTRA-SOM
3.2.1 PRINCPIOS BSICOS DO MTODO
3.2.1.1 Introduo:
Sons extremamente graves ou agudos podem passar despercebidos
pelo
aparelho auditivo humano, no por deficincia deste, mas por
caracterizarem vibraes
com freqncias muito baixas, at 20Hz (infra-som) ou com freqncias
muito altas
acima de 20 kHz (ultra-som), ambas inaudveis.
Como sabemos, os sons produzidos em um ambiente qualquer,
refletem-se ou
reverberam nas paredes que consistem o mesmo, podendo ainda ser
transmitidos a
outros ambientes.
Fenmenos como este apesar de simples e serem freqentes em nossa
vida
cotidiana, constituem os fundamentos do ensaio ultra-snico de
materiais.
No passado, testes de eixos ferrovirios, ou mesmos sinos, eram
executados
atravs de testes com martelo, em que o som produzido pela pea,
denunciava a
presena de rachaduras ou trincas grosseiras pelo som
caracterstico.
Assim como uma onda sonora, reflete ao incidir num anteparo
qualquer, a
vibrao ou onda ultra-snica ao percorrer um meio elstico,
refletir da mesma forma,
ao incidir num anteparo qualquer, a vibrao ou onda ultra-snica
ao percorrer um meio
elstico, refletir da mesma forma, ao incidir numa
descontinuidade ou falha interna a
este meio considerado. Atravs de aparelhos especiais, detectamos
as reflexes
provenientes do interior da pea examinada, localizando e
interpretando as
descontinuidades.
Figura 3-2 Funcionamento esquemtico de um aparelho de
ultra-som
-
33
3.2.1.2 Finalidade do Ensaio
O ensaio por ultra-som caracteriza-se num mtodo no destrutivo
que tem por
objetivo a deteco de defeitos ou descontinuidades internas,
presentes nos mais
variados tipos ou forma de materiais ferrosos ou no ferrosos e
medies de espessura
em tubulaes.
Tais defeitos so caracterizados pelo prprio processo de fabricao
da pea ou
componentes a ser examinada, como por exemplo, bolha de gs
fundido, dupla
laminao em laminados, micro-trincas em forjados, escoria em
unies soldadas e
muitos outros.
Portanto, o exame ultra-snico, assim como todo exame no
destrutivo, visa
diminuir o grau de incerteza na utilizao de materiais ou peas de
responsabilidades.
Figura 3-3 Realizao do teste de ultra-som
3.2.1.3 Campo de Aplicao
Em 1929 o cientista Sokolov fazia as primeiras aplicaes da
energia snica
para atravessar materiais metlicos, enquanto que 1942 Firestone
utilizou o princpio da
ecosonda ou ecobatmetro, para exames de materiais. Somente em
l945 o ensaio ultra-
snico iniciou sua caminhada em escala industrial, impulsionado
pelas necessidades e
responsabilidades cada vez maiores. Hoje, na moderna indstria,
principalmente nas
reas de caldeiraria e estruturas martimas, o exame ultra-snico,
constitui uma
ferramenta indispensvel para garantia da qualidade de peas de
grandes espessuras,
geometria complexa de juntas soldadas, chapas.
Na maioria dos casos, os ensaios so aplicados em aos-carbonos e
em menor
porcentagem em aos inoxidveis. Materiais no ferrosos so difceis
de serem
examinados e requerem procedimentos especiais.
-
34
3.2.2 Limitaes em Comparao com outros Ensaios
Vantagens em relao a outros ensaios:
O mtodo ultra-snico possui alta sensibilidade na detectabilidade
de pequenas
descontinuidades internas, por exemplo:
Trincas devido a tratamento trmico, fissuras e outros de
difcil
deteco por ensaio de radiaes penetrantes (radiografia ou
gamagrafia).
Para interpretao das indicaes, dispensa processos
intermedirios,
agilizando a inspeo.
No caso de radiografia ou gamagrafia, existe a necessidade do
processo
de revelao do filme, que via de regra demanda tempo do informe
de
resultados.
Ao contrrio dos ensaios por radiaes penetrantes, o ensaio
ultra-
snico no requer planos especiais de segurana ou quaisquer
acessrios para sua aplicao.
A localizao, avaliao do tamanho e interpretao das
descontinuidades encontradas so fatores intrnsecos ao exame
ultra-
snico, enquanto que outros exames no definem tais fatores.
Por
exemplo, um defeito mostrado num filme radiogrfico define o
tamanho, mas no sua profundidade e em muitos casos este um
fator
importante para proceder a um reparo.
Limitaes em relao a outros ensaios:
Requer grande conhecimento terico e experincia por parte do
inspetor.
-
35
O registro permanente do teste no facilmente obtido.
Faixas de espessuras muito finas constituem uma dificuldade
para
aplicao do mtodo.
Requer o preparo da superfcie para sua aplicao. Em alguns casos
de
inspeo de solda, existe a necessidade da remoo total do reforo
da
solda, que demanda tempo de fbrica.
3.2.3 APARELHAGEM
Descrio dos Aparelhos Medidores de Espessura por ultra-som.
Os medidores de espessura por ultra-som podem se apresentar com
circuitos
digitais ou analgicos, e so aparelhos simples que medem o tempo
do percurso snico
no interior do material, atravs da espessura, registrando no
display o espao percorrido,
ou seja, a prpria espessura. Operam com transdutores
duplocristal, e possuem exatido
de dcimos ou at centsimos dependendo do modelo.
Figura 3-4 Aparelho medidor de espessura por ultra-som
So aparelhos bastante teis para medio de espessuras de chapas,
tubos,
taxas de corroso em equipamentos industriais, porm para a obteno
de bons
resultados, necessria sua calibrao antes do uso, usando blocos
com espessuras
calibradas e de mesmo material a ser medido, com o ajuste
correto da velocidade de
propagao do som do aparelho.
Os aparelhos medidores modernos de espessura digital so dotados
de circuitos
de memria que podem armazenar centenas de dados referentes a
espessuras medidas e
-
36
aps, conectando na impressora, pode-se obter um relatrio
completo das medidas
efetuadas e as condies usadas.
3.3 CARACTERSTICAS TCNICAS DA CALDEIRA DE RECUPERAO DA
EMPRESA DE CELULOSE EM ESTUDO E APLICAO DESTE
TRABALHO
O estudo de otimizao de inspeo de medio de espessura est
sendo
embasado na Caldeira de Recuperao de lcalis A de uma Planta
Industrial de Papel e
Celulose.
Os parmetros de processo e dados tcnicos da caldeira de
recuperao
supracitada encontram-se nas Figuras 3-5 e 3-6.
Figura 3-5 Caractersticas Tcnicas das Caldeiras de Recuperao
-
37
Figura 3-6 Dados tcnicos das Caldeiras de Recuperao
3.3.1 Breve histrico da Caldeira de Recuperao em Estudo
A caldeira de recuperao de lcalis da fbrica A foi fornecida em
1978 pela
GOTAVERKEN da Sucia, no ano de 2001 passou por uma grande
reforma (Retrofit),
visando o aumento de sua capacidade de produo. Naquela reforma
toda a fornalha e
sistemas de superaquecedores e economizadores foram trocados
(Kvaerner) e foi
instalado um novo precipitador eletrosttico. O investimento
total da reforma foi da
ordem de US$ 80 milhes.
Encontram-se nas pginas seguintes, Figura 3-7 e 3-8, as
configuraes da
CRA antes e aps o Retrofit.
-
38
249
250
251
252
E
C
O
N
O
M
I
Z
A
D
O
R
III
253
254
256
255
M
264
263
261
262
R
II
260
259
A
O
D
Z
I
O
O
N
C
E
257
258
M
R
I
A
D
O
I
Z
269
270
267
268
O
N
O
E
C
265
266
243
244
A
K
N
B
288
287
248
247
242
241
286
285
238
237
R
E
S
C
E
N
P
R
I
M
A
R
I
O
I
C
D
N
U
E
S
A
R
I
O
I
III
R
O
I
A
M
R
P
I
III
R
O
I
A
M
R
P 223
224
211
212201
202
205
206
284
283215
216
207
208
214
213
230
229
232
231
227
228209
210 234
233
218
217
219
220
221
222
EL. 70380
EL. 68900
6 1/2 Andar
EL. 34525
EL. 32325
EL. 29025
EL. 28025
EL. 26345
EL. 25367,6
EL. 23700
PISO
FOR 2
FOR 1
FOR 3
EL. 23100
EL. 21500
EL. 24400
PRIMARIO IENTRADA DE AR
PRIMARIO IIENTRADA DE AR
SECUNDARIO IENTRADA DE AR
FOR 4
50
ZONA PINADATERMINO DA
ENTRADA DE ARSECUNDARIO II/TERCIARIO
1000FOR 6
EL. 48100
TETO DESEGURANCA
EL. 51120,8
NARIZBV BV
A DB C
BV
1000
A DB C
FOR 5
225
226
239
240
245
246
ECONOMIZADOR I
ECONOMIZADOR II
ECONOMIZADOR III
BANK
SH PRIMARIO II
SH PRIMARIO III
SH SECUNDARIO
SCREEN (PRIMARIO I)
PAREDE FRONTALBICAS DE SMELT PORTA DE VISITA
1 91
1 90
1 111
1 54
127
FORNALHA
1112
PAREDE TRASEIRA(SUL)
1081
PLE(LESTE)PATIO
PLD
1110
(OESTE)
SH PRIMARIO III
B
D
A
F
c
E
SH PRIMARIO II
SCREEN (PRIMARIO I)
BD
AF
c E
B
B
A
A
cD
SH SECUNDARIO
BF
DH
A E
c KL
JI
G
A
B
C
Bocais de Ar/Queimador de Partida e Sopradores de Fuligem
LEGENDA
ASTM-T12
ST-35.8 II
ASTM-T22
Figura 3-7 Configurao da Caldeira de Recuperao A antes do
Retrofit
-
39
CR"A"
ELEV. 36893
ELEV. 31225
ELEV. 26017
ELEV. 23842
ELEV. 35393
CARBONO
COMPOSTO
AR TERCIRIO
QUEIMADORES DE LICORB.V
AR SECUNDRIO E QUEIMADORES DE PARTIDA
ELEV. 22680BICAS DE SMELT
AR PRIMRIO
P.F
BIC
AS
P.FP.T
A 1
B 1
A 2A 3
B 2B 3
MEDIDAS EFETUADAS
CURVAS SUP. e INF. DO NARIZ
1
12
2
12 1
7
8
1
7
5
1
7
6
3 4 5 1
7
5
1
7
8
1
7
7
1
7
6
1
7
7
1
543
146
2
4
33
4
143
143144
142
145 144
145
P.L.E
P.L.D
P.T FORNALHA
ATENO: O (1), prime iro tubo da P.F. o 2 tubo do piso e o tubo
145
da P.F. o penltim o tubo do piso
PF
- Bic
as
SH
PRIM.
I
SH
SEC.
II
SH
SEC.
IISH
TERC.
SH
PRIM.
I
WATER SCREEN
NARIZ
BANK I
BA
NK
II
BA
NK
IIIECO
IECO
II
ECO
III
TETO DE SEGURANA
ELEV. 67600
ELEV. 64700
ELEV. 61700
ELEV. 58700
ELEV. 55420
ELEV. 47000
ELEV. 49287
ELEV. 51250
ELEV. 47525
A
B
C
A
BC
A B
A
BC
A
BC
SA213T12+ COMPOSTO
SA210A1
304L/SA210A
SA209T1
SA213T12
Legenda -Cores- Materiais
SOPRADORES
PORTAS DE INSPEO
SANICRO 38 + 210A1
Figura 3-8 Configurao da Caldeira de Recuperao A aps o
Retrofit
-
40
4 ESTUDO DE CASO
4.1 HISTRIO DE INSPEO DE MEDIO DE ESPESSURA E CURVAS DE
TENDNCIAS
Para a confeco do Novo Plano de Rotinas de Medio de Espessura
foram
analisados e plotadas Curvas de Tendncia para todos os pontos
localizados em cada
regio onde so realizadas as Inspees de Medio de Espessura.
Com base nas recomendaes do Comit de Segurana em Caldeiras
de
Recuperao do Brasil e na experincia dos Especialistas em inspeo
de Caldeiras de
Recuperao, foram pr-selecionados os pontos mais crticos
pertencentes a cada regio
da caldeira Tabela 4- 79.
Traadas as curvas de tendncia, com base nas recomendaes do Comit
de
Segurana em Caldeiras de Recuperao do Brasil e na Metodologia de
Inspeo
Baseada em Risco, foi elaborado o Novo Plano de Inspeo de Medio
de Espessura
em Caldeiras de Recuperao.
Foi realizada uma amostragem das curvas de tendncia de algumas
regies da
caldeira para serem includas neste trabalho objetivando
exemplificar a metodologia
empregada na elaborao do Novo Plano de Inspeo.
4.1.1 SOBRE AS CURVAS (LINHAS) DE TENDNCIA
4.1.2 O que so linhas de tendncia?
As linhas de tendncia so usadas para exibir graficamente
tendncias nos
dados e analisar problemas de previso. Esta anlise tambm chamada
de anlise de
regresso. Usando a anlise de regresso, voc pode estender uma
linha de tendncia em
um grfico alm dos dados reais para prever valores futuros.
4.1.3 Segurana das linhas de tendncia
Os tipos de dados existentes determinam o tipo de linha de
tendncia que deve
ser usado.
mk:@MSITStore:C:/Arquivos%20de%20programas/Microsoft%20Office/Office10/1046/xlmain10.chm::/html/xldecAddModifyAndDeleteTrendlinesInAChart.htm##mk:@MSITStore:C:/Arquivos%20de%20programas/Microsoft%20Office/Office10/1046/xlmain10.chm::/html/xldecAddModifyAndDeleteTrendlinesInAChart.htm##
-
41
Uma linha de tendncia mais segura quando seu valor de R-quadrado
(valor
de R-quadrado: um indicador de 0 a 1 que revela o grau de
correspondncia entre os
valores estimados para a linha de tendncia e os dados reais. A
linha de tendncia
mais confivel quando o valor de R-quadrado 1 ou prximo de 1.
Conhecido tambm
como coeficiente de determinao.) ou aproxima-se de 1.
4.1.4 Tipos de Linhas de Tendncia
4.1.4.1 Linear
Uma linha de tendncia linear uma linha reta de melhor ajuste
usada com
conjuntos de dados lineares simples. Seus dados sero lineares se
o padro nos pontos
de dados se parece com uma linha. Uma linha de tendncia linear
geralmente mostra
que algo est aumentando ou diminuindo com uma taxa fixa.
4.1.4.2 Logartimica
Uma linha de tendncia logartmica uma linha curva de melhor
ajuste usada
quando a taxa de alterao nos dados aumenta ou diminui
rapidamente e depois se
nivela. Uma linha de tendncia logartmica pode usar valores
negativos e/ou positivos.
4.1.4.3 Polinomial
Uma linha de tendncia polinomial uma linha curva usada quando os
dados
flutuam. til, por exemplo, para analisar ganhos e perdas em um
conjunto de dados
amplo. A ordem da polinomial pode ser determinada pelo nmero de
flutuaes nos
dados ou por quantas dobras (picos e vales) aparecem na curva.
Uma linha de tendncia
polinomial de ordem 2 geralmente s possui um pico ou vale. A
ordem 3 geralmente
possui um ou dois picos ou vales. A ordem 4 geralmente possui at
trs.
4.1.4.4 Potncia
Uma linha de tendncia de potncia uma linha curva usada com
conjuntos de
dados que comparam medidas que aumentam as taxas especficas por
exemplo, a
mk:@MSITStore:C:/Arquivos%20de%20programas/Microsoft%20Office/Office10/1046/xlmain10.chm::/html/xldecAddModifyAndDeleteTrendlinesInAChart.htm##mk:@MSITStore:C:/Arquivos%20de%20programas/Microsoft%20Office/Office10/1046/xlmain10.chm::/html/xldecAddModifyAndDeleteTrendlinesInAChart.htm##mk:@MSITStore:C:/Arquivos%20de%20programas/Microsoft%20Office/Office10/1046/xlmain10.chm::/html/xldecAddModifyAndDeleteTrendlinesInAChart.htm##mk:@MSITStore:C:/Arquivos%20de%20programas/Microsoft%20Office/Office10/1046/xlmain10.chm::/html/xldecAddModifyAndDeleteTrendlinesInAChart.htm##mk:@MSITStore:C:/Arquivos%20de%20programas/Microsoft%20Office/Office10/1046/xlmain10.chm::/html/xldecAddModifyAndDeleteTrendlinesInAChart.htm##
-
42
acelerao de um carro de corrida em intervalos de 1 segundo. No
poder ser criar uma
linha de tendncia de potncia se seus dados contiverem valores
zero ou negativos.
4.1.4.5 Exponencial
Uma linha de tendncia exponencial uma linha curva usada quando
os
valores de dados estiverem crescendo ou caindo com taxas cada
vez mais altas. No
poder ser criar uma linha de tendncia exponencial se seus dados
contiverem valores
zero ou negativos.
-
43
4.1.5 HISTRICO DOS PONTOS ANALISADOS DO SUPERAQUECEDOR
TERCIRIO NA LINHA DO SOPRADOR DE FULIGEM
ELEVAO 55.420
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
1 6,2 6,2 6,2 6,0
9 6,4 6,2 6,1 5,9
15 6,3 6,2 6,0 5,9
25 6,3 6,3 6,1 5,9
35 6,2 6,2 6,0 5,7
Tabela 4-1 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 55.420
ELEVAO 61.890
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
2 6,1 6,1 5,9 5,8
6 6,2 6,0 5,9 5,8
15 6,3 6,2 6,0 5,9
19 6,4 6,2 6,0 5,9
33 6,4 6,3 6,1 6,0
Tabela 4-2 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 61.800
ELEVAO 58.890
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
1 6,3 6,2 5,9 5,9
6 6,2 6,2 6,1 6,0
11 6,6 6,4 6,3 5,9
17 6,3 6,2 6,0 5,9
35 6,2 6,2 6,0 5,9
Tabela 4-3 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 58.890
-
44
ELEVAO 64.890
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
2 6,1 6,0 5,9 5,9
4 6,3 6,2 5,2 5,2
18 6,1 6,0 5,9 5,8
29 6,4 6,2 6,1 6,0
33 6,5 6,3 6,2 6,1
Tabela 4-4 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 64.890
ELEVAO 67.890
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
1 6,3 6,1 6,0 5,8
20 6,3 6,2 6,1 6,0
23 6,3 6,1 5,9 5,8
33 6,4 6,1 6,0 5,9
35 6,2 6,2 6,2 6,2
Tabela 4-5 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 67.890
ELEVAO 55.420 B
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
1 6,2 6,1 6,1 5,9
5 6,2 6,2 6,0 5,8
13 6,2 6,2 6,1 5,9
20 6,2 6,2 6,2 6,0
30 6,3 6,2 5,9 5,9
Tabela 4-6 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 55.420 B
-
45
ELEVAO 58.700
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
3 6,3 6,3 6,1 6,0
11 6,5 6,4 6,3 6,1
21 6,4 6,2 6,2 6,2
26 6,4 6,2 6,2 6,1
35 6,2 6,2 6,2 6,2
Tabela 4-7 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 58.700
ELEVAO 61.700
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
2 6,3 6,1 5,9 5,8
14 6,6 6,3 6,3 6,0
15 6,5 6,4 6,3 6,1
18 6,3 6,2 6,1 5,9
33 6,2 6,2 6,2 6,0
Tabela 4-8 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 61.700
ELEVAO 64.700
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
6 6,0 6,0 6,0 6,0
13 6,4 6,3 6,2 6,0
16 6,3 6,2 6,1 5,9
21 6,2 6,0 5,9 5,8
31 6,3 6,2 6,0 5,9
Tabela 4-9 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 64.700
-
46
ELEVAO 67.745
Painel 2001 2002 2003 2004
7 6,2 6,2 6,2 6,2
11 6,5 6,2 6,0 6,0
20 6,0 6,0 5,7 5,7
27 6,4 6,2 6,1 6,0
35 6,1 6,1 6,0 5,9
Tabela 4-10 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio SF Elevao 67.745
Mat.: A - 213 T 12
Dimetro. (mm) 63,50
Espessura .
Nominal(mm) 5,60
Esp. Rec. (mm) 4,30
Esp. Mn. (mm) 4,00
Tabela 4-11 Material e dimenses do Superaquecedor Tercirio -
SF
-
47
4.1.5.1 Exemplos de curvas de tendncia da regio do
superaquecedor tercirio na
linha do soprador de fuligem utilizadas para a determinao da
Matriz de Risco
Painel 35 - El. 55.420
y = -0,075x2 + 300,2x - 300404
R2 = 0,997
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-1 Curva de tendncia do Painel 35 - Elevao 55.420 para o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2006
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2006
Painel 2 - El. 61.890
y = -0,025x2 + 100,01x - 100024
R2 = 0,9333
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-2 Curva de tendncia do Painel 2 - Elevao 61.890 para o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2009
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2008
-
48
Painel 11 - El. 58.890
y = -0,05x2 + 200,03x - 200053
R2 = 0,9692
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-3 Curva de tendncia do Painel 11 - Elevao 58.890 para o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2008
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2007
Painel 4 - El. 64.890
y = 0,025x2 - 100,56x + 101117
R2 = 0,837
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-4 Curva de tendncia do Painel 4 - Elevao 64.890 para o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2006
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2008
-
49
Painel 23 - El. 67.890
y = 7E+186x-56,354
R2 = 0,9821
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Potncia (Medies)
Figura 4-5 Curva de tendncia do Painel 23 - Elevao 67.890 para o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2014
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2012
Painel 5 - El. 55.420b
y = -0,05x2 + 200,11x - 200214
R2 = 0,9818
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-6 Curva de tendncia do Painel 5 - Elevao 55.420 B para
o Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2007
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2007
-
50
Painel 11 - El. 58.700
y = -0,025x2 + 99,995x - 99983
R2 = 0,9943
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Esp
essu
ra [
mm
]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-7 Curva de tendncia do Painel 11 - Elevao 58.700 para o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2010
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2009
Painel 33 - El. 61.700
y = -0,05x2 + 200,19x - 200374
R2 = 0,9333
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Esp
essu
ra [
mm
]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-8 Curva de tendncia do Painel 33 - Elevao 61.700 para o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2008
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2008
-
51
Painel 16 - El. 64.700
y = -0,025x2 + 99,995x - 99984
R2 = 0,9943
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-9 Curva de tendncia do Painel 16 - Elevao 64.700 para o
Superaquecedor
Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2009
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2008
Painel 35 - El. 67.745
y = -0,025x2 + 100,05x - 100104
R2 = 0,9818
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Tempo [ano]
Es
pess
ura
[m
m]
Medies Espessura Mnima
Espessura Recomendada Polinmio (Medies)
Figura 4-10 Curva de tendncia do Painel 35 - Elevao 67.745 para
o
Superaquecedor Tercirio - SF
Instante em que ser atingida a Espessura Mnima 2010
Instante em que ser atingida a Espessura Recomendada 2009
-
52
4.1.6 HISTRICO E CURVAS DE TENDNCIAS DOS PONTOS ANALISADOS
DO SUPERAQUECEDOR TERCIRIO CURVAS
A B C D
E F G H
I J
K
L M N O
P
Q R
S
T
1 1
0
1
7
2
4
SH. SECUNDRIO I e SH.TERCIRIO
-
53
PONTO A
Painel Nov01 Out02 Nov03 Out04
5 6,0 6,0 6,0 6,0
19 6,0 5,8 5,7 5,7
32 6,2 6,2 6,2 5,9
Tabela 4-12 Histrico de medio de espessura do Superaquecedor
Tercirio Curvas Ponto A
PONTO B