Mat_al-6_CALDEIRAS Inspeção e Deterioração

Caldeira Caldeira --3.13.1-- InspeInspeo e deteriorao e deterioraooEstatEstatstica de falha stica de falha DeterioraDeteriorao o -- Problemas tProblemas tpicos picos

Curso de inspeCurso de inspeoo

Inspeo de caldeira

Guia nGuia nmero 5 do IBP mero 5 do IBP Razes para inspeRazes para inspeo de caldeirao de caldeira

--Verificar ocorrncia de deterioraVerificar ocorrncia de deteriorao e avaria e avaliar o e avaria e avaliar sua importncia para garantir condisua importncia para garantir condies seguras de es seguras de operaoperaoo

--Reduzir a probabilidade de falha e aumentar a Reduzir a probabilidade de falha e aumentar a probabilidade de continuidade operacional atravprobabilidade de continuidade operacional atravs de s de manutenmanuteno preventivao preventiva

--Reduzir a probabilidade de perda decorrente de Reduzir a probabilidade de perda decorrente de paradas de emergnciaparadas de emergncia

--Reduzir custo de manutenReduzir custo de manuteno e de operao e de operaoo --Manter alto nManter alto nvel de rendimento da unidadevel de rendimento da unidade --Atender legislaAtender legislaoo

InspeInspeo externao externa

Guia nGuia nmero 5 do IBP mero 5 do IBP InspeInspeo externao externa

a)Pode ser executada com a caldeira em operaa)Pode ser executada com a caldeira em operaoo b)Inspeb)Inspeo visual da estrutura o visual da estrutura escadas plataformas e escadas plataformas e

passadipassadiosos Verificar corroso e avarias que comprometam a estruturaVerificar corroso e avarias que comprometam a estrutura c)Inspec)Inspeo visual da fundao visual da fundao o recalque diferencial poderrecalque diferencial poder

trazer strazer srios danos a caldeirarios danos a caldeira Trincas no concreto ou no piso, Trincas no concreto ou no piso, lascamentolascamento do revestimento, do revestimento,

desalinhamento da tubuladesalinhamento da tubulao conectada so indo conectada so indcios de cios de recalquerecalque

Pontos de drenagem onde possa haver soluPontos de drenagem onde possa haver soluo o cida ( cida ( formada pelo condensaformada pelo condensao de vapor na preseno de vapor na presena de fuligem) a de fuligem) que penetra no concreto e danifique a ferragemque penetra no concreto e danifique a ferragem

Verificar se as tubulaVerificar se as tubulaes ligadas a caldeira atendem es ligadas a caldeira atendem s s exigncias dos cexigncias dos cdigos de projeto de tubuladigos de projeto de tubulao de vaporo de vapor


d)Insped)Inspeo visual de suportes, chaparia e isolamentoo visual de suportes, chaparia e isolamento InspeInspeo dos perfis e estruturas de sustentao dos perfis e estruturas de sustentao (pilares, o (pilares,

vigas, etc) quanto a:vigas, etc) quanto a: Corroso, Corroso, flambagemflambagem, parafusos soltos, avarias na pintura, parafusos soltos, avarias na pintura Pintura queimada Pintura queimada indindcio de falha no refratcio de falha no refratrio e isolamentorio e isolamento e)Inspee)Inspeo do isolamentoo do isolamento degradadegradao do isolamento pela infiltrao do isolamento pela infiltrao de o de gua e gases gua e gases

ou mou m qualidade do material e/ou aplicaqualidade do material e/ou aplicaoo Providenciar reparo sempre que possProvidenciar reparo sempre que possvelvel f)Inspef)Inspeo termogro termogrficafica


g)Vazamento de g)Vazamento de gua ou vapor devem ser cuidadosamente gua ou vapor devem ser cuidadosamente avaliados e registrados como subsidio para a inspeavaliados e registrados como subsidio para a inspeo geral da o geral da caldeira.caldeira.

h)Avaliar as condih)Avaliar as condies internas da cmara de combusto (fornalha) es internas da cmara de combusto (fornalha) atravatravs dos visores, cmaras de TVs dos visores, cmaras de TV

i)Acompanhar variai)Acompanhar variaes da varies da variveis de processo como:veis de processo como: Temperatura do vaporTemperatura do vapor Temperatura dos gasesTemperatura dos gases pH da pH da gua e outras varigua e outras variveis especificadas pela Projetistaveis especificadas pela Projetista j) vj) vlvula de seguranlvula de seguranaa k)visor de nk)visor de nvel vel l)manmetrosl)manmetros m)todo a instrumentam)todo a instrumentao de segurano de segurana da caldeira (teste a serem a da caldeira (teste a serem

executados pela operaexecutados pela operao e instrumentao e instrumentao)o)

Exemplo de acompanhamento da temperatura dos gases Exemplo de acompanhamento da temperatura dos gases nos vnos vrios pontos da caldeira e do vapor na sarios pontos da caldeira e do vapor na sada do da do

primprimriorio

100150

200250300350400450500550600650700750800850900950

100010501100

31/ago/04 5/set/04 10/set/04 15/set/04 20/set /04 25/set/04

gases fornalha

super

ENTRADA bank

SADA bank

SADAeconomizador

SADApreaquecedor

vapor superprimrio

Exemplo de Acompanhamento de pHExemplo de Acompanhamento de pH

PenPenltima campanhaltima campanha

datadata 07/01/9707/01/97 26/06/9726/06/97 27/06/9727/06/97 28/06/9728/06/97 29/06/9729/06/97 30/06/9730/06/97 01/07/9701/07/97 02/07/9702/07/97 03/07/9703/07/97

pHpH 6,66,6 4,64,6 4,24,2 4,64,6 8,28,2 8,98,9 7,07,0 7,47,4 8,48,4

datadata 04/0/09704/0/097 07/07/9707/07/97 11/07/9711/07/97 19/07/9719/07/97 25/07/9725/07/97 15/09/9715/09/97 21/01/9921/01/99 23/01/9923/01/99 06/08/9906/08/99

pHpH 9,19,1 6,96,9 8,58,5 10,010,0 8,88,8 7,07,0 6,56,5 8,78,7 6,26,2

ltima campanhaltima campanha

datadata 05/05/0005/05/00 19/05/0019/05/00 03/02/0103/02/01 06/08/0106/08/01

pHpH 3,43,4 4,34,3 3,83,8 7,47,4

Taxa de corroso em funTaxa de corroso em funo do pHo do pH

O pH O pH controlado abaixo de 11 para caldeira de mcontrolado abaixo de 11 para caldeira de mdia e alta presso porquedia e alta presso porque junto a parede de troca tjunto a parede de troca trmica rmica formado um filme de concentraformado um filme de concentrao mostrado a seguiro mostrado a seguir

Filme de concentraFilme de concentrao de so de slidos na lidos na superfsuperfcie de troca tcie de troca trmicarmica

ConcentraConcentrao dos so dos slidos junto a parede de troca tlidos junto a parede de troca trmicarmica Grande efeito de isolamento tGrande efeito de isolamento trmicormico

InspeInspeo Geral o Geral (interna e externa)(interna e externa)

Guia nGuia nmero 5 do IBP mero 5 do IBP InspeInspeo Geral (interna e externa)o Geral (interna e externa)

11--Realizada com a caldeira paradaRealizada com a caldeira parada 22--Pelo menos 12 meses antes da parada Pelo menos 12 meses antes da parada

deverdever feito um planejamento detalhado dos feito um planejamento detalhado dos serviservios a serem realizados na paradaos a serem realizados na parada

--Uma Uma lista de servilista de serviosos e recomendae recomendaes de es de inspeinspeo devero dever ser elaborada com base no ser elaborada com base no histhistrico do equipamentorico do equipamento

--Os Os procedimentosprocedimentos utilizados nos projetos utilizados nos projetos de de alteraalterao e reparoo e reparo devero estar de devero estar de acordo comacordo comos dados de os dados de projetoprojeto da caldeira.da caldeira.


A) A) TubuloTubulo e seus dispositivos internose seus dispositivos internos

InspeInspeo visual das chapas e soldas do corpoo visual das chapas e soldas do corpo InspeInspeo visual dos filtro e do sistema de separao visual dos filtro e do sistema de separao o

de condensado e vaporde condensado e vapor InspeInspeo por o por UltraUltra--somsom e PM nas soldas corpoe PM nas soldas corpo InspeInspeo por PM ou LP nas soldas de selagem dos o por PM ou LP nas soldas de selagem dos

tubostubos


InspeInspeo por LP nas soldas de fixao por LP nas soldas de fixao dos o dos suportessuportes

InspeInspeo visual das conexes, vo visual das conexes, vlvulas, lvulas, flanges flanges

InspeInspeo por PM ou LP nas soldas das o por PM ou LP nas soldas das conexes no lado externo do conexes no lado externo do TubuloTubulo

MediMedio de espessura e co de espessura e clculo da vida lculo da vida remanescenteremanescente

Solda internas e externas ao Solda internas e externas ao tubulotubulo


Detalhes dos internos do Detalhes dos internos do tubulotubulo Caldeira com um Caldeira com um tubulotubulo


Detalhes dos internos do Detalhes dos internos do tubulotubulo Caldeira com dois Caldeira com dois tubulestubules


B)Fornalha (tubos)B)Fornalha (tubos)

InspeInspeo visual dos tubos antes da limpeza o visual dos tubos antes da limpeza (lavagem e neutraliza(lavagem e neutralizao) para verificar a o) para verificar a existncia de incrustaexistncia de incrustao na superfo na superfcie cie externaexterna

MediMedio de espessura e calcular a vida o de espessura e calcular a vida residual ou remanescenteresidual ou remanescente

Remover trecho de tubo para avaliar Remover trecho de tubo para avaliar espessura do depespessura do depsito internosito interno

Verificar microestrutura quanto a Verificar microestrutura quanto a ocorrncia de ocorrncia de esferoidizaesferoidizaoo de de carboneto, esboroamento de carboneto, esboroamento de perlitaperlita e e descarbonetadescarbonetaoo (ver API 571)(ver API 571)

Medir dureza do aMedir dureza do ao e avaliar resistncia o e avaliar resistncia mecnica (Ver API 579)mecnica (Ver API 579)


MudanMudana da micro estrutura para o aa da micro estrutura para o ao exposto a o exposto a temperatura na faixa de 440C a 760 Ctemperatura na faixa de 440C a 760 C

Reduz a resistncia do aReduz a resistncia do aoo


B)Fornalha (tubos)B)Fornalha (tubos)

InspeInspeo visual apo visual aps limpeza para localizar s limpeza para localizar corroso, abaulamento (laranja), zonas de corroso, abaulamento (laranja), zonas de superaquecimento superaquecimento (luz de lanterna (luz de lanterna tangente ao tubo)tangente ao tubo)

Valor mValor mximo de abaulamento ximo de abaulamento de 5% do de 5% do dimetro externo do tubodimetro externo do tubo

PresenPresena de va de vrios abaulamento, mesmo que rios abaulamento, mesmo que pequenos, pequenos, um indicativo da necessidade de:um indicativo da necessidade de:

11--Proceder limpeza quProceder limpeza qumica da caldeiramica da caldeira 22--Rever o tratamento de Rever o tratamento de gua utilizadogua utilizado 33--Avaliar as condiAvaliar as condies dos es dos queimadoresqueimadores 44--Avaliar energia de troca tAvaliar energia de troca trmica na fornalha rmica na fornalha


FormaFormao de so de slido na superflido na superfcie interna do tubo da cie interna do tubo da parede parede ddguagua ou parede da fornalhaou parede da fornalha

A taxa de deposiA taxa de deposio depende da taxa de evaporao depende da taxa de evaporao e do o e do teor de steor de slido na lido na guagua


formaformao de laranja nos tubos da parede o de laranja nos tubos da parede ddguagua


Com a troca de calor muito intensa Com a troca de calor muito intensa A temperatura do metal se eleva devido a deficincia da A temperatura do metal se eleva devido a deficincia da

refrigerarefrigerao pelo vaporo pelo vapor

Troca de calor normalAumento da troca de calor


C)Fornalha (refratC)Fornalha (refratrio)rio)

RefratRefratrio do piso da fornalha, rio do piso da fornalha, queimadoresqueimadores, visores e , visores e BVBVss

Devero ser examinado quando a:Devero ser examinado quando a: RachadurasRachaduras Avarias mecnicasAvarias mecnicas VitrificaVitrificaoo EscorificaEscorificaoo e deteriorae deteriorao o quimicaquimica A deterioraA deteriorao o facilmente identificada pela perda de facilmente identificada pela perda de

resistncia do material(raspar com estilete)resistncia do material(raspar com estilete)


D)D)QueimadoresQueimadores


QueimadoresQueimadores deveram ser removidos e totalmente deveram ser removidos e totalmente desmontados para limpeza e inspedesmontados para limpeza e inspeoo

InspeInspeo cuidadosa doso cuidadosa dos Bicos, misturadores (eroso dos furos)Bicos, misturadores (eroso dos furos) Difusores de ar (oxidaDifusores de ar (oxidao)o) Bicos desgastados podem provocar vibraBicos desgastados podem provocar vibrao e ruo e rudo do

excessivo em outras regies da caldeiraexcessivo em outras regies da caldeira


E)E)SuperaquecedoresSuperaquecedores


11--Coletores dos Coletores dos superaquecedoressuperaquecedores InspeInspeo por o por UltraUltra--somsom no corpo no corpo avaliar regio de avaliar regio de

ligaligao entre os furoso entre os furos InspeInspeo interna com cmara de TV ou o interna com cmara de TV ou fibroscfibroscpiopio InspeInspeo por o por UltraUltra--somsom nas soldas do corponas soldas do corpo PM ou LP nas soldas do corpo e das conexesPM ou LP nas soldas do corpo e das conexes AvaliaAvaliao da estrutura metalo da estrutura metalrgica e danos por fluncia rgica e danos por fluncia

inspeinspeo com microsco com microscpio de campo, rpio de campo, rplica ou retirar plica ou retirar amostra de materialamostra de material

IdentificaIdentificao do material o do material --Teste por ponto ou analisador Teste por ponto ou analisador de ligade liga


Imagem de cmara 9 mmImagem de cmara 9 mm


Imagem de cmara 9 mm Imagem de cmara 9 mm -- detalhe do indetalhe do incio de falhacio de falha Fadiga tFadiga trmica rmica flunciafluncia Que resultarQue resultar numa trinca entre furos numa trinca entre furos


RRplicas no coletor e na serpentina acima do plicas no coletor e na serpentina acima do tetoteto


22--Serpentinas dos Serpentinas dos superaquecedoressuperaquecedores InspeInspeo visualo visual MediMedio de espessura e co de espessura e clculo da vida remanescentelculo da vida remanescente AvaliaAvaliao da estrutura metalo da estrutura metalrgica e danos por fluncia rgica e danos por fluncia

inspeinspeo com microsco com microscpio de campo, rpio de campo, rplica ou retirar plica ou retirar amostra de materialamostra de material

Radiografia para avaliar condiRadiografia para avaliar condio interna dos tuboso interna dos tubos Avaliar regio lateral dos tubos quanto ao desgaste por Avaliar regio lateral dos tubos quanto ao desgaste por

eroso do sopradores de fuligem e gases de combustoeroso do sopradores de fuligem e gases de combusto IdentificaIdentificao do material o do material --Teste por ponto ou analisador de Teste por ponto ou analisador de

ligaliga


RRplica na serpentina na fornalhaplica na serpentina na fornalha


Aspecto da falha por flunciaAspecto da falha por fluncia


DegradaDegradao da microestrutura o da microestrutura -- esferoidizaesferoidizaooNa falha esferoidizao

Na mesma a seo a 180 estrutura normal

Longe da falha ferrita e perlitanormal


Falha por fluncia Falha por fluncia microestrutura microestrutura esferoidizadaesferoidizada


F)F)DessuperaquecedorDessuperaquecedor InspeInspeo interna com cmara ou o interna com cmara ou fibroscfibroscpiopio MediMedio de espessura e co de espessura e clculo da vida remanescentelculo da vida remanescente AvaliaAvaliao da estrutura metalo da estrutura metalrgica e danos por fluncia rgica e danos por fluncia inspeinspeo o

com microsccom microscpio de campo, rpio de campo, rplica ou retirar amostra de materialplica ou retirar amostra de material Radiografia para avaliar condiRadiografia para avaliar condio interna dos tuboso interna dos tubos IdentificaIdentificao do material o do material --Teste por ponto ou analisador de ligaTeste por ponto ou analisador de liga


G)EconomizadorG)Economizador


11--Coletores de entrada e saColetores de entrada e sada do economizadorda do economizador

--InspeInspeo interna com cmara ou o interna com cmara ou fibroscfibroscpiopio--InspeInspeo externa com o externa com UltraUltra--somsom--Remover tubo ou parte do coletorRemover tubo ou parte do coletor--MediMedio de espessura e calculo da vida remanescenteo de espessura e calculo da vida remanescente


22-- Tubos ou Serpentinas do economizadorTubos ou Serpentinas do economizador Nos tubos mais externos do feixe (onde hNos tubos mais externos do feixe (onde h acesso)acesso) InspeInspeo visual e medio visual e medio de espessurao de espessura Em caldeiras que queimam Em caldeiras que queimam leo ou caldeiras leo ou caldeiras

recuperadoras a corroso por cinzas recuperadoras a corroso por cinzas cidas cidas o principal o principal problema a ser observado problema a ser observado

Fazer lavagem e neutralizaFazer lavagem e neutralizaoo Se houver registro de vibraSe houver registro de vibrao e ruo e rudo em operado em operao o

avaliar os tubos juntos aos suportes e chicanas para avaliar os tubos juntos aos suportes e chicanas para verificar se no hverificar se no h desgaste localizadodesgaste localizado


importante conhecer a temperatura de orvalho importante conhecer a temperatura de orvalho na regio do economizadorna regio do economizador

Para evitar corroso devePara evitar corroso deve--se operar com a se operar com a temperatura da temperatura da gua, na entrada do gua, na entrada do economizador, cerca de 10 C acima da economizador, cerca de 10 C acima da temperatura de orvalhotemperatura de orvalho

A temperatura de orvalho pode chegar a valores A temperatura de orvalho pode chegar a valores da ordem de 155 Cda ordem de 155 C


Feixe do economizador recoberto com Feixe do economizador recoberto com catalisador (Caldeira de CO)catalisador (Caldeira de CO)


Feixe de tubos do economizador (caldeira de CO) antes Feixe de tubos do economizador (caldeira de CO) antes e ape aps lavagems lavagem


Economizador (caldeira de recuperaEconomizador (caldeira de recuperao)o)


Economizador (caldeira de recuperaEconomizador (caldeira de recuperao)o) ImpregnaImpregnao de fuligem o de fuligem cida por operar abaixo cida por operar abaixo

do ponto de orvalho (150 a 155 C)do ponto de orvalho (150 a 155 C) PrPr aquecer a aquecer a gua a pelo menos 160 Cgua a pelo menos 160 C


H)PrH)Pr--aquecedor de ar a gaquecedor de ar a gss

Esta sujeito a corroso por condensado Esta sujeito a corroso por condensado cidocido

InspeInspeo visual dos pro visual dos pr--aquecedoresaquecedoresRotativosRotativosInspeInspeo e medio e medio dos tubos dos pro dos tubos dos pr--

aquecedores de feixe tubularaquecedores de feixe tubular


PrPr--aquecedor rotativoaquecedor rotativo

LJUNGSTRON

AR AQUECIDO

GS DE COMBUSTO

GV-59201A/B

GV-AGV-B

DUTO TI (PI)

326C 343C

345C 368C

GV-AGV-B

DUTO

303C

320C

GV-AGV-B

DUTO

280C

316C

GV-A

GV-B

DUTO

268CQUEIM. 2

224CQUEIM. 6

GV-A

GV-B

DUTO

203CQUEIM. 1

249CQUEIM. 1

QUEIMADORES 1, 3 e 5

QUEIMADORES 2, 4 e 6

GV-59201A/B

Temperatura do duto de ar quente / flange dos queimadores

MEDIO REALIZADA COM OPIRMETRO DE CONTATO DA IE-REVAP

DATA: 21-07-2008

PRODUO DE VAPOR:

GV-59201A 141 Ton/hora

GV-59201B 141 Ton/hora

7,0 m 6,0 m

6

,

0

m

PrPr--aquecedor rotativoaquecedor rotativo


i) pri) pr--aquecedor de ar a vaporaquecedor de ar a vapor

Instalado com objetivo de minimizar a Instalado com objetivo de minimizar a corroso por condensado corroso por condensado cido no cido no Economizador e prEconomizador e pr--aquecedor a gaquecedor a gss

O mais efetivo O mais efetivo a utilizaa utilizao de pro de pr--aquecedor da aquecedor da gua da caldeira para evitar gua da caldeira para evitar a condensaa condensao o cida no economizadorcida no economizador

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