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CURSO E COLÉGIO GABARITO JOSÉ AILTON DOS SANTOS CALDEIRAS: ASPECTOS GERAIS ITAPORANGA D’AJUDA 2014

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Correta instalação de Caldeiras

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  • CURSO E COLGIO GABARITO

    JOS AILTON DOS SANTOS

    CALDEIRAS: ASPECTOS GERAIS

    ITAPORANGA DAJUDA

    2014

  • JOS AILTON DOS SANTOS

    CALDEIRAS: ASPECTOS GERAIS

    Trabalho apresentado ao Colgio Gabarito

    como um dos pr-requisitos para obteno

    do Diploma do Curso Tcnico em

    Eletromecnica.

    ITAPORANGA DAJUDA

    2014

  • JOS AILTON DOS SANTOS

    CALDEIRAS: ASPECTOS GERAIS

    Trabalho apresentado ao Colgio Gabarito

    como um dos pr-requisitos para obteno

    do Diploma do Curso Tcnico em

    Eletromecnica.

    Avaliado em _____/_____/_____

    BANCA EXAMINADORA

    _______________________________________________________________

    Nome do (a) orientador (a)

    Instituio

    _______________________________________________________________

    Nome do componente

    Instituio

    _______________________________________________________________

    Nome do componente

    Instituio

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo em primeiro lugar a Deus, por ter possibilitado estar firme durante

    toda essa trajetria, caminho esse que ir me levar a realizao dos meus sonhos.

    A minha famlia, que em todo tempo mantiveram a cumplicidade e

    pacincia para comigo, me orientando a ser essa pessoa que hoje sou.

    Aos professores dedicados, os quais sem nominar tero os meus eternos

    agradecimentos por proporcionar conhecimento no apenas racional, mas

    manifestao de carter afetividade da educao no processo de formao

    profissional, no somente por terem ensinado, mas por me terem feito aprender.

    Meus agradecimentos s amigos, companheiros de trabalhos q fizeram

    parte da minha formao q vo continuar presentes em minha vida com certeza.

    Por fim, tudo no seria possvel sem a f, famlia, amizade, confiana,

    empatia e o apoio dos meus amigos encontrados neste curso, companheiras de

    trabalhos que fizeram parte da minha formao, a aqueles que de alguma forma

    estiveram e estaro prximos de mim, meu muito obrigado de corao a todos.

  • RESUMO

    Nos dias atuais, crescente o nmero de pesquisadores e estudiosos que tm

    mostrado interesse pelo estudo das caractersticas dos geradores de vapor devido a

    sua importncia para o setor industrial. O objetivo de medir e controlar as diversas

    variveis fsicas em processos industriais segurana, a custos compatveis com as

    necessidades do mercado consumidor. No atual contexto do setor industrial, so poucos

    os processos industriais que no apresentam alguma forma de automao ou monitorao de

    operao. Nos sistemas de produo do setor industrial, a automao de processos

    vem se mostrando, principalmente para empresas de grande demanda, de importante

    aplicao para obteno de maior qualidade, velocidade de produo e lucratividade.

    Caldeira um recipiente metlico, cuja funo , entre muitas, a produo de vapor

    atravs do aquecimento da gua. As caldeiras em geral so empregadas para

    alimentar mquinas trmicas, autoclaves para esterilizao de materiais diversos,

    cozimento de alimentos atravs do vapor, calefao ambiental.

    PALAVRAS-CHAVE: Geradores. Vapor. Processos. Industriais. Caldeiras.

  • ABSTRACT

    Nowadays, an increasing number of researchers and scholars who have shown

    interest in studying the characteristics of the steam generators due to its importance

    for the industrial sector. The aim of measuring and control the various physical

    variables in industrial security processes, costs compatible with the needs of the

    consumer market. In the current context of the industrial sector, there are few industrial

    processes that do not have some form of automation or operational monitoring. In

    production systems in the industrial sector, process automation has proved, especially

    for demanding companies, important application for obtaining higher quality,

    production speed and profitability. Boiler is a metal container, whose function is, among

    many, the production of steam by heating the water. The boilers are generally used for

    feeding thermal machines, autoclaves for sterilization of various materials, cooking of

    food using steam, environmental heating.

    KEYWORDS: Generators. Steam. Processes. Industrial. Boilers.

  • TABELA DE FIGURAS

    FIGURA 01: Caldeira Aquotubulares.........................................................................12

    FIGURA 02: Caldeira Flamotubulares........................................................................13

    FIGURA 03: Caldeira mista........................................................................................13

  • SUMRIO

    1 INTRODUO........................................................................................................08

    2 CONSIDERAES GERAIS..................................................................................10 2.1 Breve Histrico.................................................................................................10 2.2 Sistema Gerador de Vapor................................................................................11 2.3 Tipos de Caldeira...... .......................................................................................12 2.4 Caldeiras e seus acessrios.............................................................................14

    3 FUNCIONAMENTO DE UMA CALDEIRA..............................................................17

    3.1 Funcionamento de uma caldeira Aquatubular.................................................17 3.2 Funcionamento de uma caldeira Flamotubular................................................17

    3.3 Vantagens e Desvantagens.............................................................................18

    3.3.1 Vantagens e desvantagens de uma Caldeira Aquatubular...........................18 3.3.2 Vantagens e desvantagens de uma Caldeira Flamotubular.........................18

    4 OS RISCOS ASSOCIADOS OPERAO DE CALDEIRAS..............................19

    4.1 Caracterizao dos Riscos...............................................................................19 4.2 Atenuando os Riscos........................................................................................20 4.3 O superaquecimento como causa de exploses...............................................22

    4.4 Corroso...........................................................................................................22

    4.5 Exploses causadas por aumento da presso.................................................36

    4.6 Exploses no lado dos gases...........................................................................28

    4.7 Outros riscos de acidentes...............................................................................29

    5 TRATAMENTO DE GUA DE CALDEIRAS..........................................................30

    5.1 Mtodo de tratamento de gua das caldeiras....................................................30 5.2 Manuteno das caldeiras................................................................................31 5.2.1. Controle qumico...........................................................................................31 5.3 Limpeza qumica de caldeiras..........................................................................32 5.3.1 Anlise das Vantagens e Desvantagens.......................................................32 5.3.2 Segurana na Operao de Caldeiras...........................................................33

    5.3.3 Inspeo de Segurana de Caldeiras............................................................33 6 NORMA REGULAMENTADORA N 13..................................................................35

    7 CONCLUSO..........................................................................................................40

    ANEXO.......................................................................................................................42

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..........................................................................43

  • 8

    1 INTRODUO

    Caldeiras ou geradores de vapor so equipamentos destinados a mudar o

    estado da gua, do lquido para o vapor, atravs de uma troca trmica entre um

    combustvel e a gua. A energia necessria operao, isto , o fornecimento de

    calor sensvel gua at alcanar a temperatura de ebulio, mais o calor latente a

    fim de vaporizar a gua e mais o calor de superaquecimento para transform-la em

    vapor superaquecido, obtida pela queima do combustvel.

    O vapor produzido usado em aquecimento, acionamento de mquinas

    motrizes (turbinas e mquinas alternativas), em processos industriais (indstrias de

    alimentos, bebidas, papel e celulose, txtil, metalrgica, Qumica), esterilizao,

    gerao de energia eltrica, entre outros.

    Vapor de gua usado desde os primrdios do desenvolvimento industrial.

    Vrios fatores colaboraram para a gerao de energia atravs do vapor. Como por

    exemplo, a gua o composto mais abundante da Terra e, portanto de fcil obteno

    e baixo custo. Na forma de vapor tem alto contedo de energia por unidade de massa

    e volume. Alm disso, as relaes temperatura e presso de saturao permitem

    utilizao como fonte de calor a temperaturas mdias e de larga utilizao industrial

    com presses de trabalho perfeitamente tolerveis pela tecnologia disponvel, j h

    muito tempo.

    No Brasil no h disponvel estatstica oficial sobre acidentes com vasos

    pressurizados, sejam estes, pequenos aquecedores de gua instalados em hotis,

    compressores de ar, gases armazenados sob presso ou ainda, caldeiras de mdia e

    alta presso. Nosso artigo trata dos riscos associados operao de caldeiras de

    mdia e alta presso sob o ponto de vista legal da Norma Brasileira NR 13, do

    Ministrio do Trabalho e Emprego.

    A escolha deste tema est baseada no sentido de verificar a preocupao

    e a importncia desses equipamentos de grande risco operacional e que

    aparentemente so considerados alm de muito importante, simples dentro dos seus

    processos. Assim, este trabalho se justifica por oferecer maiores subsdios quanto a

    utilizao das caldeiras e, consequentemente, reduzir os riscos de acidentes com os

    operadores deste instrumento.

  • 9

    O principal objetivo deste estudo conhecer as caractersticas de operao

    de caldeiras, no sentido de buscar melhor conhecimento sobre o assunto.

    importante, tambm, salientar que este trabalho contribui para despertar o olhar crtico

    acerca da segurana, correlacionando o conhecimento com a prtica; alm de

    oportunizar a segurana do profissional a melhoria do ambiente de trabalho.

    Nesta vertente, o presente trabalho caracteriza-se basicamente como pesquisa

    bibliogrfica, sobre conceitos, caratersticas e normas de segurana do sistema

    gerador de vapor. Conforme Gil (1994), a pesquisa bibliogrfica desenvolvida por

    meio de material j elaborado, principalmente livros e artigos cientficos, tratando-se

    da coleta de informaes j transcritas por diversos autores.

    No primeiro captulo, so descritas as caractersticas, tipos e um pequeno

    histrico acerca da utilizao das caldeiras. O captulo seguinte apresenta

    conhecimentos especficos sobre os componentes e acessrios, alm de citar as

    funes dos diversos sistemas de controle dos geradores de vapor. O captulo trs

    contm informaes acerca das causas de exploses e outros tipos de acidentes

    relacionados a operao das caldeiras. O quarto cita importantes meios de

    manuteno das caldeiras, tais como limpeza e tratamento de gua havendo nfase

    nas indstrias alimentcias. O ltimo captulo fornece informaes acerca da norma

    regulamentadora.

  • 10

    2 CONSIDERAES GERAIS

    2.1 Breve Histrico

    Nesse sentido, continuamente, as empresas buscam alternativas que

    possam atender s suas necessidades e que sejam economicamente viveis e

    tecnologicamente eficientes.

    A utilizao do vapor no processo de produo teve incio na Revoluo

    Industrial, no sculo XVIII. A Inglaterra, por possuir grandes reservas de carvo

    mineral, foi pioneira na produo de energia a partir desse mineral; com os atributos

    das mquinas a vapor e da industrializao regional, o vapor logo foi utilizado em larga

    escala no setor industrial e de transportes.

    Hoje, a eficincia energtica se coloca como uma importante alternativa para otimizar

    o uso das fontes de energia, a utilizao eficiente de energia trmica em fornos e

    caldeiras, alm de promover a reduo dos custos operacionais e apresentar um

    significativo ganho ambiental. Sendo assim, na medida em que disponibilizado mais

    um instrumento til na busca da reduo de custos e tambm do aumento da

    competitividade, estamos, de certa forma, contribuindo para o desenvolvimento

    sustentvel.

    Caldeira o nome popular dado aos equipamentos geradores de vapor,

    cuja aplicao tem sido ampla no meio industrial e tambm na gerao de energia

    eltrica nas chamadas centrais termeltricas. Portanto, as atividades que necessitam

    de vapor para o seu funcionamento, em particular, vapor de gua pela sua

    abundncia, tm como componente essencial para sua gerao, a caldeira. Esse

    equipamento, por operar com presses acima da presso atmosfrica, sendo na

    grande parte das aplicaes industriais at quase 20 vezes maior e nas aplicaes

    para a produo de energia eltrica de 60 a 100 vezes maior, podendo alcanar

    valores de at 250 vezes mais, constitui um risco eminente na sua operao. Vrios

    so os aspectos relacionados ao funcionamento das caldeiras, os quais sero tratados

    nesta apostila: Principais conceitos da Termodinmica envolvidos na operao de

    Caldeiras; Tipos e classificao das Caldeiras e seus acessrios principais; Riscos de

    exploses; Tratamento da gua de Caldeiras e Norma Regulamentadora N 13.

    Conforme Bazzo (1995), nas indstrias do incio do sculo XVIII muitos eram os

    inconvenientes gerados pela combusto local de carvo para gerao de calor. As

  • 11

    primeiras mquinas destinadas a gerao de vapor surgiram para sanar este

    problema, uma vez que a energia era captada em uma unidade central e distribuda

    para os diversos setores da empresa, atravs do vapor.

    Geradores de Vapor podem ser considerados como sendo trocadores de

    calor complexos que produzem vapor de gua sob presses superiores a atmosfrica

    a partir da energia de um combustvel e de um elemento comburente (Ar). Caldeiras

    de vapor so essencialmente recipientes pressurizados no qual a gua introduzida

    e pela aplicao continua de energia evaporada. A gua evaporada chamada de

    vapor, consistindo um dos fludos de trabalho mais empregados na indstria. Vapor

    de gua usado como meio de gerao, transporte e utilizao de energia desde os

    primrdios do desenvolvimento industrial. Inmeras razes colaboraram para a

    gerao de energia atravs do vapor. A gua o composto mais abundante da Terra

    e, portanto de fcil obteno e baixo custo. Atualmente, o vapor constitui o modo mais

    econmico e prtico de se transferir calor, at certo limite, em processos industriais.

    Alm disso, usado para gerao de trabalho mecnico. (BAZZO, 1995).

    2.2 Sistema Gerador de Vapor

    O vapor gerado em uma caldeira ou em um gerador de vapor pela

    transferncia do calor dos gases quentes para a gua. Quando a gua absorve

    quantidade suficiente de calor, muda da fase lquida para a de vapor. A energia para

    gerar o vapor pode ser obtida da combusto de combustveis ou da recuperao de

    calor residual de processo.

    Na caldeira, a transferncia de calor entre os gases quentes e a gua

    efetuada nas superfcies de troca trmica (geralmente um conjunto de tubos). Aps a

    gerao do vapor, o efeito da presso faz o vapor fluir da caldeira para o sistema de

    distribuio.

    Para Bazzo, (1995), h diferentes aplicaes de uso final para o vapor,

    incluindo aplicaes em processos de aquecimento, movimentao mecnica,

    produo de reaes qumicas, limpeza, esterilizao e fracionamento de

    componentes de hidrocarboneto em misturas. Os equipamentos mais comuns de

    sistema de uso final de vapor so: trocadores de calor, turbinas, torres de

    fracionamento e tanques de reao qumica. Em um trocador de calor, o vapor

    transfere seu calor latente a um lquido de processo. O vapor mantido no trocador

    de calor por um purgador de vapor at que se condense. Nesse ponto, o purgador

  • 12

    deixa passar o condensado para a linha de drenagem de condensado, ou sistema do

    retorno de condensado. Em uma turbina, o vapor transforma sua energia trmica em

    trabalho mecnico, para acionar mquinas rotativas, tais como: bombas,

    compressores ou geradores eltricos. Em torres de fracionamento, o vapor facilita a

    separao de vrios componentes de um lquido.

    2.3 Tipos de Caldeira

    Segundo Altafini (2002), as caldeiras ou geradores de vapor so

    equipamentos destinados a basicamente transformar gua em vapor. A energia

    necessria para esta finalidade de fornecer calor at que a gua alcance a

    temperatura de ebulio, com finalidade de vaporizar a gua e transform-la em vapor

    superaquecido, dado pela queima de um combustvel.

    As caldeiras so classificadas em caldeiras flamotubulares ou fogotubular

    e aquatubular ou mista (Flamatubulares e aquatubulares)

    Caldeira um recipiente metlico cuja funo , entre muitas, a produo de vapor

    atravs do aquecimento da gua. As caldeiras em geral so empregadas para

    alimentar mquinas trmicas, autoclaves para esterilizao de materiais diversos,

    cozimento de alimentos atravs do vapor, ou calefao ambiental.

    Caldeiras Aquotubulares; nas Caldeiras Aquotubulares os gases da

    queima do combustvel circulam por fora dos tubos, e a vaporizao da gua se d

    dentro dos mesmos.

    FIGURA 01. CALDEIRA AQUOTUBULARES.

    FONTE: ALTAFANI.

  • 13

    Caldeiras Flamotubulares; nas caldeiras flamotubulares os gases de

    combusto circulam por dentro de tubos, vaporizando a gua que fica por fora dos mesmos.

    FIGURA 02. CALDEIRA FLAMOTUBULARES.

    FONTE: ALTAFANI.

    Caldeiras Mistas; as Caldeiras mistas so basicamente caldeiras

    flamotubulares com uma antecmara de combusto com paredes revestidas de tubos

    de gua.

    FIGURA 03. CALDEIRA MISTA.

    FONTE: ALTAFANI.

  • 14

    A caldeira constituda por trs partes principais:

    Cmara de combusto, ou fornalha, onde o combustvel queimado;

    Cmara de gua, que contm a gua a ser aquecida;

    Cmara de vapor, situada acima do nvel da gua, e que recebe o vapor

    formado.

    Ainda para Altafani (2002), as caldeiras eficientes geralmente so de trs

    passes, isto , os gases quentes so obrigados a cruzar trs vezes o feixe de tubos

    que conduz a gua a ser aquecida. A distribuio de fluxo se d na cmara de

    reverso, na qual a temperatura dos gases atinge valores prximos a 1.000C.

    Atualmente, d-se preferncia para as caldeiras conhecidas como de

    fundo mido, isto , nas quais a cmara de reverso montada no interior do corpo

    da caldeira. Essa disposio aumenta a eficincia da caldeira, embora seu custo inicial

    seja mais elevado. Devido ao maior volume de gua que envolve os tubos, sua partida

    mais lenta do que nas caldeiras aquatubulares. A limpeza dos tubos exige a parada

    da caldeira e deve ser executada anualmente. Sua expectativa de vida til de cerca

    de 15 anos. Finalmente, para os propsitos da NR 13, as caldeiras so classificadas

    em 3 categorias, conforme segue:

    Caldeiras da categoria A so aquelas cuja presso de operao igual

    ou superior a 1960 kPa (19,6 bar = 19,98 kgf/cm2).

    Caldeiras da categoria C so aquelas cuja presso de operao igual

    ou inferior a 588 kPa (5,88 bar = 5,99 kgf/cm2) e o volume interno igual ou inferior a

    100 litros.

    Caldeiras da categoria B so todas aquelas que no se enquadram nas

    categorias anteriores.

    2.4 Caldeiras e seus Acessrios Principais

    Para Bizzo (2013), a primeira tentativa do homem em produzir vapor na

    evoluo da histria da humanidade foi no sculo I a.C., quando Heron de Alexandria

    concebeu um aparelho que vaporizava gua e movimentava uma esfera em torno de

    seu eixo. Esse foi o aparelho percursor das caldeiras e das turbinas a vapor.

    Entretanto, foi na poca da Revoluo Industrial que teve impulso o uso do vapor sob

    presso para movimentar as mquinas. Muitos, entre cientistas, artfices e operrios,

    ocuparam-se por longos anos na evoluo dos geradores de vapor. Os mais notveis

    trabalhos neste campo se devem a Denis Papin na Frana, a James Watt na Esccia

  • 15

    e a Wilcox nos Estados Unidos. Por volta de 1835, haviam aproximadamente 6 mil

    teares operantes a vapor.

    Entretanto, foi aps a 1 Guerra Mundial que o emprego do vapor se

    acentuou. Mesmo com a tecnologia, normas, procedimentos e ensaios que hoje

    existem, as caldeiras ainda explodem, imagina-se quantos acidentes ocorreram e

    quantas vtimas houveram desde a poca em que o vapor passou a ser o principal

    agente de movimentao das mquinas.

    Atualmente as caldeira de uso industrial produzem at 10 toneladas ou

    mais de vapor por hora e o fator limitante da capacidade de produo de vapor as

    dimenses da unidade e as propriedades metalrgicas dos materiais utilizados. Aliado

    aos avanos da tecnologia na produo de vapor, houve a necessidade de avanos

    nas tcnicas de proteo tanto dos operadores dos equipamentos geradores de vapor,

    quanto da comunidade ao redor da fbrica. Foi a partir de um dos acidentes mais

    catastrficos ocorridos durante a evoluo industrial, o qual aconteceu em 1905 na

    cidade de Massachusetts/EUA, onde morreram 58 pessoas, que a sociedade alertou-

    se para a necessidade de normas e procedimentos para a construo, manuteno e

    operao das caldeiras. Assim, foram criados os cdigos da American Society of

    Mechanical Engineers (ASME), o qual se constituem na principal fonte de referncia

    normativa sobre caldeiras e vasos de presso do mundo. (AMERICAN, 2007)

    De acordo com Bizzo (2013), as unidades geradoras de vapor necessitam

    de equipamentos para controle e operao, tais como:

    Sistema de controle da gua de alimentao.

    Indicador de nvel.

    Vlvulas de segurana.

    Sopradores de fuligem

    Injetores.

    Outros.

    Ainda para o autor, os sistemas de controle da gua de alimentao devem

    regular o abastecimento de gua ao tubulo de evaporao para manter o nvel entre

    limites desejveis. Esses limites devem ser observados no indicador de nvel. A quase

    totalidade das caldeiras so equipadas com sistemas automatizados, que

    proporcionam maior segurana, maiores rendimentos e menores gastos de

    manuteno. O sistema automtico de controle da gua mais usado o regulador de

  • 16

    nvel de eletrodos. Este regulador age diretamente na bomba de alimentao da

    caldeira.

    As vlvulas de segurana so necessrias para prevenir eventual ascenso

    na presso normal de trabalho da caldeira. Toda caldeira deve possuir pelo menos

    uma vlvula de segurana, embora o recomendado seja duas. As vlvulas de

    segurana devem ser capazes de descarregar todo o vapor gerado sem causar

    aumento de presso superior a 10% da presso de projeto.

    Os sopradores de fuligem so muitos usados nas caldeiras aquotubulares

    e so instalados em pontos estratgicos da mesma. Servem para remover fuligem ou

    depsitos de cinzas das superfcies de aquecimento e funcionam, em geral, com vapor

    seco. Esse sai de tubeiras a alta velocidade, podendo atingir tubos distantes 2 a 3

    metros. A remoo do material particulado da superfcie de aquecimento pode

    melhorar o rendimento da caldeira de 2 a 10%.

    O injetor um dispositivo empregado como alimentador auxiliar de

    caldeiras para situaes de falta de energia eltrica. A figura 13 mostra este

    dispositivo, onde o vapor proveniente da caldeira expande-se num bocal A, saindo

    deste a alta velocidade e baixa presso. Na cmara 1, devido baixa presso

    reinante, gua de alimentao succionada, misturando-se com o vapor que vem de

    A. A mistura passa por um segundo bocal B com alta velocidade e em seguida passa

    por um difusor C. Nesse, parte da energia cintica do fluxo transforma-se em energia

    de presso, o que permite seu ingresso na caldeira.

    A maioria das caldeiras utilizam ainda pressostatos, que atuam em conjunto

    com os queimadores ou com alimentadores de combustvel. Os pressostatos mantm

    a presso dentro de uma faixa admissvel de operao. (BEGA, 2003)

    imprescindvel tambm o uso de manmetros nas caldeiras, os quais

    devem ser ligados diretamente ao espao ocupado pelo vapor. Devem ser graduados

    nas unidades apropriadas com aproximadamente duas vezes a presso de trabalho

    e, em nenhum caso, inferior a 1,5 vezes. Cada caldeira dever dispor de uma ligao

    para um manmetro aferidor.

    Outros acessrios so ainda importantes: sensor de chama (atuam no

    queimador), vlvula de purga (instaladas no ponto mais baixo da caldeira), vlvula de

    bloqueio (instalados em toda sada de vapor da caldeira).

  • 17

    3 FUNCIONAMENTO DE UMA CALDEIRA

    3.1 Funcionamento de uma caldeira Aquatubular

    Para Bega (2003), o funcionamento de uma caldeira comea na fornalha,

    onde temos a combusto, o ar necessrio para a mesma soprado por um ventilador,

    geralmente usa-se combustveis slidos. Prximo a fornalha, h o reservatrio de

    gua em presso e temperatura ambientes. Por compresso a gua forada a entrar

    nos tubos, nas caldeiras atuais, a tubulao apresenta uma forma curvada, para

    melhor aproveitamento do calor. Por radiao e conveco h troca de calor entre a

    gua presente nos tubos e a chama proveniente da queima de combustvel. O efeito

    da diferena entre a densidade da gua no tubo mais aquecido e a densidade da gua

    no tudo menos aquecido, mais o prprio movimento ascendente do vapor, fazem com

    que a gua circule. Com isso h maior aproveitamento na transformao da gua em

    vapor.

    Aps passar pela tubulao o vapor encaminhado para um boiler

    (reservatrio de vapor), de l ele passa novamente em uma seo de tubos, chamada

    economizador, sua funo reaproveitar o calor da chama e aquecer mais o vapor

    saturado. No superaquecedor h a transformao do vapor saturado em vapor

    superaquecido. A maior troca de energia acontece onde as superfcies esto em

    contato direto com as chamas. Os gases provenientes da combusto so lanados na

    atmosfera pela chamin, confirma o autor.

    3.2. Funcionamento de uma caldeira Flamotubular

    Sistema aparentemente similar ao de uma caldeira aquatubular, s que

    apresentando um esquema invertido. O calor tambm proveniente da queima de

    combustvel na cmara de combusto. As caldeiras do tipo flamotubulares so

    basicamente um reservatrio de gua, onde esto imersos tubos, essas tubulaes

    servem como passagem de gases provenientes da combusto presente na fornalha.

    Os gases em alta temperatura circulam pelos dutos e pelo contato com a gua no

    tanque realizam trocas de calor, geralmente so montados com um ou mais passes,

    para maior aproveitamento. O vapor saturado vai para um reservatrio e de l segue

    para suas demais finalidades. Devido a limitaes do sistema, difcil encontrar

    economizadores, superaquecedores e preaquecedores neste tipo de caldeira. Como

  • 18

    no sistema aquatubular os gases provenientes da cmara de combusto so

    expelidos pela chamin. (FERREIRA, 2008)

    3.3 Vantagens e Desvantagens

    3.3.1. Vantagens e desvantagens de uma Caldeira Aquatubular

    Vantagens - Maior taxa de produo de vapor por unidade de rea de troca

    de calor. Possibilidade de utilizao de temperaturas superiores a 450 C e presses

    acima de 60atm. Partida rpida em razo do volume reduzido de gua nos tubos. A

    limpeza dos tubos mais simples que na Flamotubular e pode ser feita

    automaticamente. A vida til destas caldeiras pode chegar a 30 anos.

    Desvantagens - Uma caldeira aquatubular pode custar at 50% a mais que

    uma caldeira do tipo Flamotubular de capacidade equivalente. Construo mais

    complexa. Exigem tratamento de gua muito cuidadoso.

    Curiosamente - As caldeiras aquatubulares so usadas nos modernos

    projetos industriais, pois podem produzir grandes quantidades de vapor a elevadas

    temperaturas. A produo de vapor neste tipo de caldeira atinge at 750 ton/h.

    (FERREIRA, 2008)

    3.3.2. Vantagens e desvantagens de uma Caldeira Flamotubular

    Vantagens - Construo fcil, com relativamente poucos custos. So

    bastante robustas. No exigem tratamento de gua muito cuidadoso. Exigem pouca

    alvenaria. Utilizam qualquer tipo de combustvel, slido, lquido ou gasoso.

    Desvantagens - Presso limitada em torno de 15 atm., devido espessura

    da chapa dos corpos cilndricos crescer com o dimetro. Partida lenta, em funo de

    se aquecer todo o volume de gua. Baixa capacidade e baixa taxa de produo de

    vapor por unidade de rea de troca de calor. Circulao de gua deficiente.

    Dificuldades para instalao de superaquecedores, economizadores e

    preaquecedores de ar.

    Curiosamente - Esse tipo de caldeira, geralmente de pequeno porte, ainda

    muito utilizado em pequenas indstrias, hospitais, hotis, etc. Em razo do seu baixo

    valor de investimento e da facilidade de manuteno, se comparada com as caldeiras

    aquatubulares. (FERREIRA, 2008)

  • 19

    4 OS RISCOS ASSOCIADOS OPERAO DE CALDEIRAS

    4.1 Caracterizao dos Riscos

    Os riscos associados ao gerador de vapor esto na manuteno e operao

    do equipamento. A norma NR-13 por si s no determina todos os procedimentos

    seguros na conduo do processo de gerao de vapor. A NR-13 estabelece

    parmetros preventivos para a administrao do sistema, sem se aprofundar numa

    anlise de risco ao longo da vida de um gerador de vapor. Prev a norma uma

    inspeo anual ou bianual dependendo da categoria da caldeira, determina a

    regulamentao da mesma junto ao Ministrio do Trabalho, e tambm determina o lay

    out da instalao do prdio da caldeira e seus perifricos.

    Os riscos associados vida da caldeira em funo da manuteno e operao da

    mesma, no est contemplado na NR-13 de forma especfica e clara. O Instituto

    Americano do Petrleo API sugere uma anlise de risco associada s inspees

    realizadas periodicamente. Um gerador de vapor pode operar por mais de 50 anos e

    os riscos associados ao longo perodo de operao vo se acumulando, at que h a

    necessidade de uma reforma completa da caldeira a fim de garantir a integridade da

    estrutura da mesma. (SILVA, 2006)

    A probabilidade de falhas do equipamento funo do tempo em servio e

    das aes corretivas realizadas. Uma caldeira deve ser avaliada pelo seu

    comportamento ao logo do tempo e enquadrada em duas categorias: condies

    variveis e condies fixas. As condies fixas tm a ver com a estrutura da caldeira

    considerando seu projeto original e as condies variveis so aquelas que dependem

    da forma como a caldeira foi operada e mantida ao longo do tempo. Mudana de

    combustveis, o tratamento de gua, ou at mesmo a forma de partir e parar uma

    caldeira poder determinar as condies variveis da mesma. No incomum

    empresas no seguirem a curva de aquecimento e de resfriamento de uma caldeira,

    provocando danos estrutura da mesma. (SILVA, 2006)

    bem conhecido o fenmeno de craking por stress quando a estrutura da

    caldeira sofre dilataes bruscas. Este craking produz micro fissuras nas tubulaes

    tornando-as frgeis e so pontos onde poder haver rompimento futuro provocando a

    parada do equipamento. Sbitas variaes de carga da caldeira tambm provocam o

    mesmo problema. O tratamento de gua inadequado compromete a caldeira

  • 20

    provocando corroso interna, superaquecimento de tubulaes (overheating),

    depsitos, etc. Baseados nestas observaes podemos disser que a NR-13 trata mais

    da caldeira de uma forma fixa ou esttica, apenas recomendando as inspees sem

    determinar as aes preventivas e preditivas no gerenciamento de um gerador de

    vapor. Na matriz de risco sugerida pela API feita uma anlise de probabilidades em

    funo do tempo de servio da caldeira considerando 04 fatores:

    Fator universal: avalia os riscos inerentes das condies ambientais.

    Fator Tcnico: avalia os riscos atravs das taxas de acmulo de danos.

    Fator Mecnico: que leva em conta os riscos associados s

    caractersticas do projeto da caldeira.

    Fator Operacional ou de Processo: um dos mais significativos, pois leva

    em considerao a forma como a caldeira operada.

    Portanto, pela metodologia da API os riscos associados caldeira variam

    em funo do tempo de servio e principalmente da campanha operacional do

    equipamento.

    A acumulao de danos e a eficcia das inspees so fatores decisivos

    para a evoluo ou no dos riscos associados ao equipamento. Relacionando as

    principais causas de acidentes com geradores de vapor, baseado nos 04 fatores de

    risco citado acima temos em ordem de ocorrncia:

    Falta de manuteno.

    Falhas de instrumentao (supervisrio).

    Procedimentos operacionais (falha do operador) e tratamento de gua

    inadequado.

    4.2 Atenuando os Riscos

    Certamente a melhor forma de reduzir os riscos associados operao de

    geradores de vapor seguir as recomendaes do fabricante. Portanto, antes de

    iniciar a operao de uma caldeira pela primeira vez, deve-se treinar as equipes de

    manuteno e de operao tal qual recomendado pelo Anexo I A da NR-13

    (Currculo Mnimo para o Treinamento de Segurana na Operao de Caldeiras).

    Em muitas empresas apenas o pessoal de operao realiza o curso, mas a

    participao da equipe de manuteno recomendada para que conheam detalhes

    da operao que esto relacionados diretamente manuteno e vice-versa. Neste

    treinamento j possvel obter uma descrio dos parmetros operacionais da

  • 21

    caldeira atravs do manual do fabricante. No manual do fabricante dever estar

    especificado o tipo de tratamento de gua da caldeira com recomendaes das

    dosagens de produtos qumicos e os respectivos residuais de controle. Atualmente

    com o desenvolvimento de sistemas de controles computadorizados, h uma certa

    confiabilidade nos sistemas, sem, entretanto, garantir os resultados operacionais.

    muito comum a equipe de instrumentao postergar aes corretivas por achar que

    no h criticidade em elementos de controle fora de operao ou fora de calibrao e

    ajuste. As formas remotas de controle so e sempre sero confiveis desde que haja

    uma rotina de manuteno preventiva e preditiva de todos os sistemas supervisrios.

    Estatstica do escritrio dos inspetores de caldeiras e vasos pressurizados

    dos Estados Unidos National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors a

    principal causa de acidentes em caldeiras nos Estados Unidos a falta de

    manuteno, seguida da falhas de operao e falha no controle de condicionamento

    da gua da caldeira. Estas trs causas respondem por 67% dos acidentes. Isto muito

    significativo numa anlise de risco de um gerador de vapor. (SILVA, 2006)

    O risco de exploso do lado da gua est presente em todas as caldeiras,

    pois a presso reinante nesse lado sempre superior presso atmosfrica. Todo

    fluido compressvel tem o seu volume bastante reduzido quando comprimido. Essa

    reduo tantas vezes menor quanto for o aumento de presso. A massa comprimida

    de fluido procura ento, ocupar um espao maior atravs de fendas e rupturas. Isso

    conseguido com a exploso, quando, por algum motivo, a resistncia do recipiente que

    o contem superada. Para evitar a exploso surge a necessidade de empregar-se

    espessuras adequadas em funo da resistncia do material e das caractersticas de

    operao.

    No caso de caldeiras, outro fator importante a ser considerado quanto s

    exploses a grande quantidade de calor transmitida no processo de vaporizao,

    dada a grande quantidade de calor latente e calor sensvel absorvida pelo vapor. Neste

    sentido, os danos provocados pela exploso de uma caldeira sero muito maiores que

    um reservatrio contendo ar, por exemplo, de mesmo volume e de mesma presso.

    Isso por que parte da energia ser liberada na forma de calor, provocando o

    aquecimento do ambiente onde a exploso ocorre. Risco de exploso pode, portanto,

    ser originado pela combinao de 3 causas:

  • 22

    Diminuio da resistncia, que pode ser decorrente do superaquecimento

    ou da modificao da estrutura do material.

    Diminuio de espessura que pode ser originada da corroso ou da eroso

    (vide figura 16).

    Aumento de presso decorrente de falhas diversas, que podem ser

    operacionais ou no.

    4.3 O superaquecimento como causa de exploses

    Quando o ao com que construda a caldeira submetido, em alguma

    parte, temperaturas maiores quelas admissveis, ocorre reduo da resistncia do

    ao e aumenta o risco de exploso. Entretanto, antes da ocorrncia da exploso

    podem haver danos: empenamentos, envergamentos e abaulamentos.

    Nas caldeiras aquotubulares muito frequente a ocorrncia de

    abaulamento com a superfcie convexa voltada para o lado dos gases, decorrentes da

    deformao plstica do ao em temperatura da ordem de 400 a 550C e sob a ao

    duradoura de presso interna de vapor.

    Outra consequncia do superaquecimento a oxidao das superfcies

    expostas, se o meio for oxidante, ou a carbonetao (formao de carbetos de ferro),

    se o meio for redutor.

    4.4 Corroso

    Um dos principais responsveis pela degradao das caldeiras a

    corroso, que age como fator de reduo da espessura das superfcies submetidas a

    presso. A corroso no sentida pelos instrumentos de operao da caldeira, ou

    seja, os pressostatos e as vlvulas de segurana no detectam sua evoluo por que

    no acompanhada por elevao de presso de trabalho. A corroso avanada das

    partes da caldeira, pode ser causa de exploses at mesmo em presses inferiores

    PMTA Presso Mxima de Trabalho Admissvel. Portanto, o avano da corroso em

    caldeiras s pode ser detectado por meio de inspees minuciosas do equipamento

    (obrigatrias por lei).

    A corroso nas caldeiras podem ocorrer tanto nas partes em contato com a

    gua (corroso interna), como nas partes em contato com os gases (corroso externa):

    Corroso interna. Esse tipo de corroso se processa sob vrias maneiras,

    segundo vrios mecanismos, entretanto, sempre consequncia direta da presena

  • 23

    de gua (caractersticas, impurezas presentes e comportamento), quando em contato

    com o ferro, nas diversas faixas de temperaturas.

    Oxidao generalizada do ferro. O ao dos tubos e chapas antes da

    colocao em marcha das caldeiras, apresenta uma fina camada (da ordem de 50

    mcrons) protetora contra a corroso, chamada magnetita (Fe3O4), que apresenta

    uma colorao escura, densa e aderente. No funcionamento da caldeira, essa camada

    protetora est constantemente sendo quebrada e reconstruda e muito resistente

    alguns agentes qumicos (cido ntrico). Entretanto, quando sofre a ao de agentes

    fsicos, tais como choques trmicos e dilataes e/ou a ao de agentes qumicos, tal

    como a soda custica, oxignio, quelantes de tratamentos de gua, etc., a magnetita

    deixa de existir e inicia-se o oxidao do ferro, resultando na formao de outros xidos

    no protetores do ao.

    Corroso galvnica. Ocorre quando dois metais diferentes esto em

    presena de um eletrlito, gerando uma diferena de potencial e, de consequncia,

    um fluxo de eltrons. Nas caldeiras, o par galvnico pode ser originado quando partes

    metlicas de cobre ou de nquel ou outro metal, se desprendem pela eroso, cavitao

    de tubulaes ou de rotores de bombas e se alojam em ranhuras ou pequenas folgas

    entre as partes da caldeira. O ao, atuando como anodo, o elemento mais

    prejudicado quanto corroso.

    Corroso por aerao diferencial. Isso ocorre em geral, nas caldeiras

    flamotubulares em que o oxignio dissolvido na gua provoca corroso dos tubos

    superiores. Os tubos submersos esto submetidos a menores concentraes de O2,

    comparados regio acima da superfcie da gua (da o nome aerao diferencial).

    Essa diferena de concentrao de O2, forma uma pilha em que o anodo formado

    pela parte menos aerada. Como na pilha galvnica, o anodo, nesse caso, tambm a

    regio que apresenta corroso mais severa, e, sendo localizada, viabilizar o

    aparecimento de pites (cavidade na superfcie metlica com fundo angular e

    profundidade maior que o seu dimetro) ou alvolos (cavidade na superfcie metlica

    com fundo arredondado e profundidade menor que seu dimetro). Nas caldeiras

    aquotubulares a aerao diferencial ocorre no tubulo superior e nos purificadores de

    vapor.

    Corroso salina. Acontece quando existem concentraes elevadas de

    cloretos que migram para ranhuras ou regies sem proteo da magnetita. Os cloretos

  • 24

    podem tambm se alojar sob camadas porosas que se formam sobre os tubos. Em

    particular, o cloreto de magnsio se hidrolisa formando cido clordrico, atacando

    quimicamente o ferro da caldeira. Em geral, os cloretos na presena de O2 catalisam

    a reao da magnetita com o O2 resultando o Fe2O3, que um xido no protetor.

    Fragilidade custica. Esse um modo de corroso em que o hidrxido de

    sdio (soda custica), em concentraes acima de 5%, migra para fendas ou outras

    partes em que no exista a camada protetora de magnetita e reage diretamente com

    o ferro.

    Corroso por gases dissolvidos. A gua da caldeira pode se contaminar

    com gases, especialmente com o gs sulfdrico (H2S), decorrentes da poluio

    atmosfrica ou pelo seu tratamento com sulfito de sdio. O H2S reage com o ferro

    dando origem a sulfeto de ferro (FeS), que se apresenta sob a forma de manchas

    pretas. O gs carbnico (CO2) torna a gua ligeiramente acidificada, viabilizando a

    formao de pites. (BEGA, 2003)

    Outro fator que tambm age na reduo da espessura a eroso. Esse

    fenmeno pode acontecer de diversas maneiras nas caldeiras. Nas caldeiras

    flamotubulares pode ocorrer, por exemplo, na alimentao da gua pela bomba em

    que o jato de entrada, podendo conter partculas pesadas (areia, partes metlicas,

    etc.), incide sobre a parede externa da fornalha, causando seu desgaste. A eroso

    pelo vapor pode acontecer em sedes de vedao de vlvulas de segurana. Essas

    vlvulas so normalmente fabricadas para resistir ao abrasiva da passagem do

    vapor em regime de solicitaes normais, ou seja, quando a vlvula aberta apenas

    em situaes de emergncia e de testes. Entretanto, quando outros controles de

    presso no esto presentes ou no funcionam, a vlvula de segurana deixa de ser

    um acessrio de emergncia e passa a funcionar com maior frequncia, desgastando

    de modo excessivo e reduzindo muito a vida til do disco de assentamento.

    Nas caldeiras aquotubulares a eroso frequentemente ocasionada por

    sopradores de fuligem desalinhados, que direcionam o jato de 2 vapor sobre os tubos,

    em vez de entre eles.

    A cavitao tambm uma forma de degenerao dos materiais, podendo

    ser responsvel pela reduo de espessuras. Seu mecanismo caracterizado pela

    ao dinmica resultante da contnua formao e colapso de bolhas de gases ou

    vapores do meio lquido sobre uma superfcie. Sua ocorrncia muito comum em

  • 25

    bombas centrfugas (com presso de suco deficiente), dobras, cotovelos e

    derivaes de tubulaes, vlvulas, etc.

    Logicamente, a ao combinada dos dois ltimos fenmenos com a

    corroso, muito mais malfica para as caldeiras, que o efeito isolado de cada um

    deles.

    Corroso externa. Esse tipo de corroso acontece nas superfcies

    expostas aos gases de combusto e funo do combustvel utilizado e das

    temperaturas. Nas caldeiras aquotubulares, as superfcies de aquecimento mais

    quente so aquelas do superaquecedor e do reaquecedor, podendo ocorrer corroso

    tanto nas caldeiras que queimam leo como carvo. Outro problema de corroso

    ocorre nas caldeiras que operam com cinzas fundidas, que permitem o ataque do O2,

    destruindo a camada protetora de magnetita.

    A corroso nas regies de baixa temperatura consequncia direta da

    presena de enxofre nos combustveis, na forma de sulfatos, de compostos orgnicos

    ou na forma elementar. A decomposio dos sulfatos produz SO3, j o enxofre

    elementar e os compostos orgnicos produzem no processo de combusto o SO2 e o

    SO3 (em menor quantidade). O SO2 por sua vez pode oxidar-se em SO3 por ao

    direta do O2 ou por oxidao direta cataltica ao contato dos depsitos existentes sobre

    as superfcies de aquecimento. Para os combustveis contendo enxofre na ordem de

    3%, o teor de SO3 nos gases de combusto varia entre 20 a 80 ppm (partes por milho)

    em massa.

    Os gases de combusto contento vapor dgua, pode haver a condensao

    de gotas de cido sulfrico quando a temperatura reduz muito e atinge o ponto de

    orvalho. Esse depende das presses parciais do H2O e do SO3 nos gases de

    combusto, porm pode variar de 90 a 160C. A condensao das gotas de H2SO4

    pode, desta forma, acontecer nas partes finais das caldeiras aquotubulares, ou seja,

    no economizador, no praquecedor de ar e na chamin.

    Outro fator que contribui para a corroso externa o ar atmosfrico.

    Caldeiras instaladas em regies muito midas, locais prximos ao mar e em

    atmosferas fortemente poludas, apresentam corroso externa, de modo generalizado,

    em todas as suas partes (chaparias, colunas, escadas, plataformas, etc.). (BEGA, 2003)

    4.5 Exploses causadas por aumento da presso

  • 26

    A presso do vapor em uma caldeira funo direta da quantidade de

    energia disponvel na fornalha pela queima do combustvel e que transmitida gua.

    Sendo assim, a presso interna na caldeira depende fundamentalmente da atuao

    do queimador. Entretanto, o queimador no o nico responsvel pelo aumento de

    presso na caldeira, pois a bomba de alimentao injeta gua com presso superior

    quela de trabalho. Se a vazo com que a bomba alimenta a caldeira for maior que

    aquela de sada do vapor, o nvel de gua sobe e a presso de trabalho aumenta.

    Durante a operao normal da caldeira, a presso mantida dentro de seus limites

    pelos seguintes sistemas:

    Sistema de modulao de chama. Sistema constitudo por um pressostato

    modulador de chama, um servo-motor e um conjunto de registros (dampers). O

    pressostato possui um diafragma ou fole que se estende com o aumento da presso

    e que aciona os contatos que emitem o sinal eltrico para o acionamento do

    servomotor. Esse transmite movimento alavancas, que acionam os dampers,

    alterando a vazo de combustvel e a vazo de ar. Com isso, a alimentao do

    queimador fica modificada e obtm-se a modulao de chama, ou seja, sua reduo

    nos momentos de presses elevadas e sua intensificao nos momentos de presses

    baixas.

    Sistema de presso mxima. Esse composto por um pressostato e uma

    vlvula solenide (figura 28). Quando a presso se eleva alm de um certo limite, o

    pressostato acionado e corta a alimentao eltrica da vlvula solenide.

    Conseqncia direta disso, o corte completo de combustvel ao queimador. Quando

    a presso normal de trabalho se restabelece, o pressostato faz abrir totalmente a

    passagem do combustvel ao queimador.

    Vlvula de segurana. Como j comentado anteriormente, essas vlvulas

    tm a funo de deixar sair o vapor quando a presso ultrapassa a PMTA, fazendo

    diminuir a presso interna. As figuras 29 e 30, ilustram as vlvulas de segurana de

    contrapeso e as de ao por molas.

    Sistema manual. Conforme for a indicao de presso no manmetro da

    caldeira, o operador tem condies de acionar os vrios dispositivos para intervir, onde

    for necessrio, para manter a presso interna da caldeira: queimador, bomba de

    alimentao ou mesmo na vlvula de segurana. Por meio dessa ltima, o vapor pode

  • 27

    ser liberado atmosfera manualmente (acionamento da alavanca da vlvula, por

    exemplo).

    Com todas essas possibilidades, conjugadas ou no, de se esperar que

    as caldeiras tenham grande chance de ser operadas com segurana, porm, mesmo

    assim, h inmeros casos de exploses, causadas por falhas. A possibilidade de

    falhas em pressostatos pode ser de natureza mecnica, como o bloqueio de sua

    comunicao com a caldeira ou a deteriorao do diafragma ou de natureza eltrica,

    pelo colagem dos contatos. Falhas nas vlvulas solenides oferecem riscos quando

    impedem o bloqueio do combustvel, ou seja, quando operam na posio aberta. H

    possibilidades da ocorrncia desse defeito por falha mecnica de fabricao ou pela

    instalao incorreta, fora da vertical, ou de cabea para baixo.

    As vlvulas de segurana, para funcionarem adequadamente, devem ser

    fabricadas em processo de rigoroso controle de qualidade, com molas testadas,

    dimenses calibradas, concentricidade dos elementos e vedaes perfeitas, do

    contrrio no fecham aps o alvio da presso, ou, o que mais grave, no abrem no

    momento em que necessita sua abertura. importante observar que, normalmente, a

    vlvula de segurana opera aps o sistema de presso mxima no ter funcionado.

    Ou seja, se a vlvula de segurana no funcionar, a segurana do sistema estar

    bastante comprometida, restando apenas o sistema manual como possvel controle da

    situao. (FERREIRA, 2008)

    4.6 Exploses no lado dos gases

    As exploses no lado dos gases so originadas por uma reao qumica,

    ou seja, pelo processo de combusto. Esse processo alm de ocorrer

    exotermicamente, acontece em um tempo muito pequeno, cuja consequncia o

    aumento rpido e violento da presso em um espao restrito. As exploses dessa

    natureza acontecem com frequncia nas caldeiras que operam com combustveis

    lquidos e gasosos. As nvoas de lquidos inflamveis ou de leos combustveis

    aquecidos apresentam comportamento similar s disperses gasosas inflamveis.

    Quando entram em contato com o ar, formam uma mistura que entra em combusto

    instantnea, se a relao ar/combustvel estiver dentro do limite de inflamabilidade do

    combustvel e se houver uma pequena fonte de calor para a ignio. As caldeiras

  • 28

    aquotubulares, em face da complexa disposio do circuito dos gases, favorecem a

    existncia de zonas mortas, onde pode ocorrer acmulo de gases no queimados. As

    exploses no lado dos gases acontecem com frequncia na recolocao manual em

    marcha da caldeira, quando promovida a ignio com retardo, ou sem purga prvia,

    condio em que a fornalha se encontra inundada com a mistura combustvel-

    comburente. (FERREIRA, 2008)

    Ocorre casos tambm de exploses durante o funcionamento da caldeira:

    falta de limpeza dos queimadores ou presena de gua no combustvel ou, ainda,

    carbonizao do leo no queimador podem levar interrupo da alimentao do

    combustvel. Essa falha, associada ou no a falhas no sistema de alimentao de ar,

    pode causar perda momentnea da chama. Com isso, o interior da fornalha ficar

    enriquecida com a mistura e a exploso ocorrer, deflagrada pelo sistema de ignio,

    ou por partes incandescentes da fornalha, ou ainda, por outro queimador, no caso de

    a perda da chama ocorrer em um queimador, enquanto outros funcionam.

    Para Ferreira (2008), algumas caldeiras flamotubulares possuem vlvulas

    de alvio instaladas nos espelhos dianteiros. Essas vlvulas so mantidas fechadas

    por ao de molas durante o funcionamento normal da caldeira e, se abrem para fora,

    quando a presso da fornalha supera a presso exercida pelas molas, ou seja, no

    momento de uma exploso. Porm, o alvio da presso nem sempre obtida, dada a

    violncia com que as exploses acontecem, fazendo voar at os espelhos, nos casos

    mais extremos. Pode haver tambm casos de pequenas exploses em que essas

    vlvulas so lanadas fora, e, como se localizam prximas altura da cabea do

    operador, podem criar riscos adicionais.

    4.7 Outros riscos de acidentes

    Outras condies determinam situaes de risco de acidentes no ambiente

    das caldeiras, em particular, para o operadores. Uma das situaes o risco de

    queimaduras na sala de caldeiras por gua quente, vapor, leo aquecido, tubulaes

    e depsitos desprotegidos, etc. Deve-se considerar ainda, o risco de queimaduras por

    contato com produtos custicos, normalmente empregados para a neutralizar o pH da

    gua da caldeira, como o hidrxido de sdio e outros produtos qumicos. Na casa de

    caldeira ou nas caldeiras instaladas ao tempo, h riscos considerveis de quedas de

    mesmo nvel, em virtude de leo impregnado no piso ou de poas de leo, se o local

    de trabalho no for convenientemente limpo. As quedas de nveis diferentes

  • 29

    representam maiores perigos, pois existem caldeiras de diversos tamanhos, podendo

    atingir alturas de at dezenas de metros. Nessas caldeiras h necessidade de acesso

    do operador a diversos nveis, seja para observao de visores de fornalha, de

    sistemas de alimentao, de vlvulas, etc.

    Do ponto de vista ergonmico, as caldeiras tm evoludo muito nos ltimos

    anos, existindo hoje, caldeiras que possuem cmaras de vdeo para que o operador

    possa observar e exercer distncia, e confortavelmente sentado frente de um

    painel, o controle das fornalhas, do nvel, dos sistemas de alimentao, etc. Entretanto,

    essas no so em geral, as condies frequentemente encontradas. Em termos

    ergonmico, o corpo de um operador de caldeira solicitado muitas vezes por

    movimentos desordenados e excessivos, localizados ou generalizados: visores mal

    posicionados, manmetros instalados em ngulos inadequados, vlvulas emperradas

    e que possuem volantes exageradamente pequenos, regulagem de chamas que

    exigem operaes iterativas, etc.

    A presena de rudo de baixa frequncia dos queimadores e de alta

    frequncia proporcionada por vazamentos de vapor (acidentais ou intencionalmente

    provocados pelas vlvulas de segurana) constitui um espectro sonoro peculiar e

    varivel ao longo da jornada de trabalho. Desconforto trmico nas operaes de

    caldeiras muito frequente e de fcil constatao, porm a sobrecarga trmica para

    ser identificada, exige a anlise de cada caso em particular, sendo necessrio para

    tanto, no s avaliaes com termmetros de globo e de bulbo mido, como tambm

    exames mdicos e acompanhamento individual.

    H tambm riscos de os operadores terem os olhos expostos radiao

    infravermelha em operaes de regulagem de chama e em observaes prolongadas

    de superfcies incandescentes. Fumaas, gases e vapores expelidos pela chamin

    representam, em certas condies, riscos no somente aos operadores, como tambm

    comunidade, ou seja, pelo risco de intoxicao por monxido de carbono, por

    exemplo. Caldeiras operantes com carvo, lenha, bagao de cana, biomassa e outras

    oferecem ainda, riscos inerentes ao manuseio, armazenagem e processamento do

    combustvel. (FERREIRA, 2008)

  • 30

    5 TRATAMENTO DE GUA DE CALDEIRAS

    As principais grandezas de qualidade da gua so dureza total que

    representa a soma das concentraes de clcio e magnsio na gua. Esses sais

    possuem a tendncia de formar incrustaes sobre as superfcies de aquecimento.

    Em outras palavras a maneira de se medir a acidez ou a alcalinidade de

    uma amostra. Para a determinao do pH usa-se uma escala que varia de 1 a 14,

    sendo que de 1 a 6 a gua cida e de 8 a 14, a gua alcalina. Com pH igual a 7 a

    gua neutra. Quanto mais cida uma gua, mais corrosiva ela .

    5.1 Mtodo de tratamento de gua das caldeiras

    Os mtodos de tratamento podem ser divididos em dois grandes grupos.

    Mtodo Externo e o Mtodo Interno.

    Os Mtodos Externos podem ser:

    Clarificao: este processo consiste na prvia floculao, decantao e

    filtrao da gua com vistas a reduzir a presena de slidos em suspenso.

    Abrandamento: consiste na remoo total ou parcial dos sais de clcio e

    magnsio presentes na gua, ou seja, consiste na reduo de sua dureza.

    Desmineralizao ou troca inica. Nesse processo so utilizadas certas

    substncias slidas e insolveis, das mais variadas origens e natureza qumica, que

    possuem a propriedade de, quando em contato com solues de ons, trocar esses

    ons por outros de sua prpria estrutura sem que haja alteraes de suas

    caractersticas estruturais. Existem dois tipos de trocadores: de ctions e de nions.

    Desgaseificao. So empregados equipamento especiais que aquecem

    a gua e desta forma, so eliminados os gases dissolvidos. Pode ser utilizado vapor

    direto para o aquecimento da gua a ser desgaseificada.

    Remoo de slica. Como j foi abordado, a slica produz uma

    incrustao muito dura e muito perigosa. Os tratamentos normalmente empregados

    no interior da caldeira no eliminam a slica. Os mtodos mais usados para a remoo

    da slica so a troca inica e o tratamento com xidos de magnsio calcinado.

    Os Mtodos Internos - Os tratamentos internos se baseiam na eliminao

    da dureza, ao controle do pH e da sua alcalinidade, na eliminao do oxignio

    dissolvido e no controle dos cloretos e do teor total de slidos.

  • 31

    Eliminao da dureza. Os sais de clcio e de magnsio precipitam como

    carbonatos e sulfatos, formando os depsitos duros e isolantes do calor que so as

    incrustaes. Existem dois mtodos diferentes de eliminar a dureza:

    Precipitao com fosfatos. Esses reagem com os sais de clcio e de

    magnsio formando um produto insolvel que no adere as partes metlicas da

    caldeira. O precipitado forma um lodo que se acumula no fundo da caldeira, sendo

    eliminado regularmente por meio de purgas.

    Tratamento com quelatos. Nesse tratamento no h precipitao do

    clcio, nem do magnsio. Forma, porm, produtos solveis no em forma de lama. Os

    quelantes mais utilizados so o EDTA e o NTA.

    Controle do pH e da alcalinidade. Os produtos empregados no controle

    do pH e da alcalinidade so a soda a 50% e a soda (hidrxido de sdio) em lentilhas.

    Via de regra no necessrio a adio de cidos para o controle do pH e da

    alcalinidade por que as guas de alimentao so geralmente bastante cidas.

    Eliminao do oxignio dissolvido. Isso de vital importncia para o

    controle da corroso. A eliminao feita pela reao entre certos agentes redutores

    e o O2. Os dois produtos mais usados so o sulfito de sdio e a hidrazina.

    Controle do teor de cloretos e slidos totais. Quando a concentrao de

    cloretos se torna muito alta, podem aparecer problemas de corroso. Quando o teor

    de slidos alto, podem aparecer problemas de arraste. A forma de controlar esses

    teores atravs de purgas sempre que se fizer necessrio.

    5.2 Manuteno das caldeiras

    Todo tratamento para ter bons resultados depende de um controle eficiente

    e sistemtico, quer dos parmetros qumicos e fsicos, como de certas operaes e

    procedimentos.

    5.2.1 Controle qumico

    Deve ser estabelecido um programa de coleta e execuo de anlises que

    leve em conta principalmente a presso de trabalho da caldeira, a produo de vapor

    e as exigncias de qualidade do vapor. Em geral, para caldeiras de baixa presso,

    recomendado uma anlise qumica pelo menos semanal e que inclua os seguintes

    itens:

    pH;

  • 32

    alcalinidade;

    cloretos;

    slidos totais.

    comum a realizao de anlises mais regulares para itens como o pH,

    dureza e cloretos, pela facilidade de execuo. Para caldeiras de alta presso, utiliza-

    se pelo menos uma anlise diria da gua da caldeira, sendo analisados todos os itens

    acima mencionados. Cuidado especial deve ser tomado com a coleta da amostra para

    anlise. Antes da coleta deve ser feita uma purga para que seja eliminado qualquer

    depsito nos tubos e no fundo da caldeira. Deve ser previsto tambm o resfriamento

    da amostra de gua coletada para melhorar sua concentrao. Caso a anlise no

    seja feita imediatamente, necessrio evitar o contato com o ar.

    De fundamental importncia a correta utilizao das purgas. Em caldeiras

    que so regularmente apagadas deve-se fazer uma purga maior imediatamente antes

    de se iniciar o fogo ou durante o perodo de aquecimento da caldeira. Existem diversas

    maneiras de adicionar-se os produtos qumicos em uma caldeira. Pode-se adicionar

    todos os produtos de uma s vez ou pode-se adicionar um cada vez. Mas o mais

    correto misturar-se todos os produtos e adicionar-se medida que a bomba de

    alimentao alimenta a caldeira. Isso pode ser conseguido colocando-se uma bomba

    dosadora ligada junto com a bomba de alimentao. (FERREIRA, 2008)

    5.3 Limpeza qumica de caldeiras

    As superfcies internas da caldeira, ainda que a gua seja bem tratada,

    acumulam certa quantidade de depsitos de vrias natureza atravs do tempo. A

    experincia tem mostrado que uma limpeza qumica regular (a cada 5 ou 6 anos)

    apresenta bons resultados. Observa-se assim, o desaparecimento de certos

    problemas de corroso que so notados quando no feita a limpeza regularmente.

    O rendimento da caldeira tambm melhora, podendo chegar a uma reduo do

    consumo de at 20%. Existem vrios agentes de limpeza, mas o mais usado o cido

    clordrico misturado a um inibidor, para evitar a corroso acentuada das partes internas

    da caldeira.

    5.3.1 Proteo de caldeiras contra corroso

    Esta proteo baseia-se fundamentalmente em evitar a entrada de ar na

    caldeira. O mtodo mais fcil de conseguir impedir esta entrada pelo enchimento da

  • 33

    caldeira com gua (a prpria gua de alimentao). Tambm pode ser feito um selo

    com nitrognio, que um gs inerte. Nesse caso, injeta-se N2 no espao vazio da

    caldeira at uma presso de 3 a 5 kgf/cm2. Caso a caldeira tenha de ser drenada, a

    proteo contra corroso se baseia em evitar que a umidade se deposite sobre os

    metais. Isso pode ser conseguido aquecendo-se a caldeira com lmpadas ou

    resistncias eltricas ou usando agentes dessecantes (slica gel ou alumina ativada).

    5.3.2 Segurana na Operao de Caldeiras

    Toda caldeira deve possuir "Manual de Operao" atualizado, em lngua

    portuguesa, em local de fcil acesso aos operadores, contendo os procedimentos de

    partidas e paradas; operacionais de rotina; para situaes de emergncia; e de

    segurana, sade e de preservao do meio ambiente. (BEGA, 2003)

    Os instrumentos e controles de caldeiras devem ser mantidos calibrados e

    em boas condies operacionais. A qualidade da gua deve ser controlada e

    tratamentos devem ser implementados, quando necessrios para compatibilizar suas

    propriedades fsico-qumicas com os parmetros de operao da caldeira.

    Toda caldeira ser operada e controlada por operador de caldeira. O

    atestado de concluso do primeiro grau (atual ensino fundamental) pr-requisito

    mnimo para participao como aluno no "Treinamento de Segurana na Operao de

    Caldeiras". Este requisito importante, a medida que necessria uma capacidade

    bsica de leitura para comunicao de falhas, acidentes ou emergncias nas reas

    onde esto os equipamentos.

    5.3.3 Inspeo de Segurana de Caldeiras

    As caldeiras devem ser submetidas a inspees de segurana inicial,

    peridica e extraordinria conforme prazos estabelecidos na NR-13.

    Inspeo de segurana inicial: deve ser feita em caldeiras novas, antes da

    entrada em funcionamento, no local de operao, devendo compreender exames

    interno e externo, teste hidrosttico e de acumulao.

    Inspeo de segurana peridica: constituda por exame interno e externo,

    deve ser executada nos prazos mximos apresentados na NR-13 (12 meses para

    caldeiras das categorias A, B e C, e para caldeiras de recuperao de lcalis de

    qualquer categoria; 24 meses para caldeiras da categoria A, desde que aos 12 meses

  • 34

    sejam testadas as presses de abertura das vlvulas de segurana; 40 meses para

    caldeiras especiais).

  • 35

    6 NORMA REGULAMENTADORA N 13

    No Brasil, desde 1943 a CLT, de forma incipiente, contempla a preocupao

    com a segurana em caldeiras. Porm, somente a partir de 1978 foi criada a norma

    sobre Caldeiras e Recipientes de presso, a NR-13, que estabeleceu as medidas de

    segurana para os usurios destes sistemas. No final de 1994, a Secretaria de

    Segurana e Sade no Trabalho publicou, no Dirio Oficial da Unio, o novo texto da

    NR-13 (vide site: w.mte.gov.br), elaborado por uma comisso composta por

    representantes das empresas, Governo e trabalhadores. A Associao Brasileira de

    Normas Tcnicas (ABNT) na NBR-12177 antiga NB-5 trata dos procedimentos de

    como fazer as inspees, e a NB-227, dos cdigos para projeto e construo de

    caldeiras estacionrias. Outras entidades (INMETRO, IBP e a Abiquim), tm procurado

    contribuir elaborando estudos, pesquisas e discusses sobre os aspectos de

    segurana em caldeiras. (BRASIL, 2009)

    Caldeira no apenas uma mquina que a qualquer problema signifique

    somente uma parada para manuteno. Em muitas situaes est parada representa,

    tambm, a paralisao da produo. Como j tratado, dependendo do estado de

    conservao do equipamento, devido m condio de operao ou tambm falhas

    na verificao de seus sistemas de segurana, e de procedimento incorreto no

    funcionamento, a caldeira ou os vasos de presso podem explodir e destruir parcial ou

    totalmente uma fbrica. As consequncias so inmeras e se for constatada a no

    observncia das normas de segurana, o proprietrio ou o seu preposto, no caso o

    inspetor de caldeira, est sujeito a ser responsabilizado civil e criminalmente.

    Dentre os vrios pontos importantes da NR-13, a qual centrada, portanto,

    na inspeo de segurana de caldeiras estacionrias a vapor, so apresentadas a

    seguir um resumo das principais regulamentaes:

    considerado Profissional Habilitado aquele que tem competncia legal

    para o exerccio da profisso de engenheiro nas atividades referentes a projeto de

    construo, acompanhamento de operao e manuteno, inspeo e superviso de

    inspeo de caldeiras e vasos de presso, em conformidade com a regulamentao

    profissional vigente no pas.

    As caldeiras sero obrigatoriamente, submetidas inspeo de segurana,

    interna e externamente, nas seguintes oportunidades:

  • 36

    Antes de entrarem em funcionamento, quando novas, no local de

    operao.

    Aps reforma, modificao, ou aps terem sofrido qualquer acidente.

    Periodicamente, pelo menos uma vez ao ano, para as caldeiras das

    categorias A, B e C.

    Estabelecimentos que possuam Servio Prprio de Inspeo de

    Equipamentos podem estender os perodos entre inspees de segurana,

    respeitando alguns prazos (vide norma).

    Ao ser recolocada em funcionamento aps intervalo de inatividade igual ou

    superior a seis meses consecutivos.

    Quando houver mudana de local de instalao.

    Ao completar 25 anos de uso, na sua inspeo subseqente, as caldeiras

    devem ser submetidas a rigorosa avaliao de integridade estrutural.

    Toda caldeira deve possuir no estabelecimento, onde estiver instalada, a

    seguinte documentao:

    Pronturio da Caldeira, contendo diversas informaes sobre o projeto e

    fabricao da caldeira (vide norma).

    Registro de Segurana (livro prprio com pginas devidamente

    enumeradas), contendo todas as ocorrncia importantes (condies de segurana da

    caldeira e inspees anteriores).

    Projeto de Instalao.

    Relatrios de Inspeo, contendo algumas informaes do Pronturio

    da Caldeira, tipo de inspeo executada, descrevendo as inspees e teste

    realizados, resultados e providncias, nome legvel, assinatura e CREA do

    Profissional Habilitado, etc.

    Todos documentos acima referidos devem estar sempre disposio para

    consulta dos operadores, do pessoal de manuteno e de inspeo e do pessoal de

    CIPA, devendo o proprietrio da empresa assegurar pleno acesso a esses

    documentos.

    Inspecionada a caldeira e uma vez emitido o Relatrio de Inspeo, uma

    cpia do mesmo deve ser encaminhado pelo Profissional Habilitado, num prazo de

    30 dias, a contar do trmino da inspeo, representao da categoria profissional

    predominante no estabelecimento.

  • 37

    A NR-13 regulamenta tambm a inspeo de vasos de presso, cujas

    disposies so similares quelas previstas para as caldeiras. A NR-13 prev ainda,

    no seu Anexo I-A, o currculo mnimo para os cursos de Treinamento de Segurana

    na Operao de Caldeiras e no Anexo I-B, o currculo mnimo para os cursos de

    Treinamento de Segurana na Operao de Unidades de Presso. Ainda, no Anexo

    I, prev os Requisitos para Certificao de Servio Prprio de Inspeo de

    Equipamentos. (BRASIL, 2009)

    Existe muitos pontos comuns entre a norma NBR-12177 e a NR-13,

    entretanto, no que diz respeito s inspees em si, encontra-se detalhado na primeira.

    Algumas partes importantes da NBR-12177 so vistas a seguir. As inspees incluem:

    Exame do Pronturio da Caldeira e dos Relatrios de Inspeo Exame

    externo.

    Exame interno.

    Ensaio hidrosttico.

    Ensaios complementares:

    De acumulao.

    Dos dispositivos de alimentao de gua.

    O exame do pronturio visa verificar se o mesmo est devidamente

    organizado, completo e mantido em dia, colher dados e elementos necessrios para a

    realizao da inspeo. O exame do Relatrio de Inspeo (ltimo) visa verificar se

    no foi ultrapassada a data at a qual devia ser realizada a inspeo e verificar se

    foram devidamente atendidas as recomendaes eventualmente consignadas nos

    relatrios das inspees anteriores. (ABNT, 2000)

    O exame externo visa sempre verificar se a caldeira funciona normalmente,

    verificar se a caldeira satisfaz todas as condies de segurana, detectar qualquer

    anomalia capaz de prejudicar a segurana e colher outros dados ou elementos

    eventualmente necessrios. O exame externo deve ser realizado com a caldeira em

    funcionamento. O exame interno visa sempre verificar se a caldeira, antes de ser limpa,

    apresentava alguma anomalia; verificar se a caldeira, depois de limpa, est em ordem

    e satisfaz todas as condies de segurana; detectar qualquer anomalia capaz de

    prejudicar a segurana; colher outros dados ou elementos, eventualmente necessrios

    para os clculos, exames, anlises, ensaios, etc., tais como: espessura de paredes,

    amostras de resduos, corpos de prova de materiais, etc. O exame interno deve ser

  • 38

    realizado com a caldeira no em funcionamento, devendo estar fria e devidamente

    preparada, permitindo o acesso do inspetor nos espaos a serem examinados.

    A atualizao da PMTA deve ser efetuada quando, na caldeira, ocorrer

    alterao da resistncia de uma ou mais partes vitais, de modo que, em nenhum ponto,

    a tenso mxima causada pela presso do vapor ultrapasse a correspondente tenso

    admissvel. A atualizao obrigatria quando os clculos indicam a necessidade de

    uma reduo de mais de 5% da PMTA anterior, em virtude de anomalia insanvel.

    Quando a resistncia das partes afetadas evidentemente inferior a 5%, o inspetor

    pode dispensar at mesmo os clculos justificados. (ABNT, 2000)

    O ensaio hidrosttico visa detectar a frio e em curto prazo, vazamentos e

    alguns pontos de resistncia fraca. O fato de suportar satisfatoriamente o ensaio

    hidrosttico, no constitui prova suficiente de que a caldeira apresenta segurana

    adequada, quanto sua resistncia. A presso de prova a ser aplicada durante o

    ensaio hidrosttico de 1,5 vezes maior que a PMTA, para as caldeiras de todas as

    categorias. O ensaio deve ser realizado com a caldeira fria, completamente cheia de

    gua, evitando a reteno de bolsas de ar. Todas as aberturas devem estar fechadas,

    exceto as necessrias ao ensaio e a presso de ser elevada de maneira progressiva

    e contnua, preferencialmente com uma bomba manual.

    Os ensaios complementares so os seguintes:

    Ensaio de acumulao. Visa comprovar a suficincia das vlvulas de

    segurana.

    obrigatrio quando em toda caldeira nova, depois de instalada, nas provas

    de recebimento ou na inspeo inicial; em qualquer caldeira no nova; antes da

    caldeira entrar em uso normal, aps a reduo da PMTA, e/ou aps aumento de

    capacidade de produo de vapor, e/ou aps a substituio, modificao, reforma ou

    concerto de vlvulas de segurana.

    Ensaio dos dispositivos de alimentao de gua. Visa comprovar

    experimentalmente a suficincia dos dispositivos de alimentao de gua das

    caldeiras. O dispositivo de alimentao deve ser capaz de fornecer caldeira, estando

    essa sob presso de trabalho, uma descarga de gua igual ou maior que

    aproximadamente 1,25 vezes a capacidade de produo de vapor da mesma.

    Outros ensaios. Em casos especiais, a verificao das condies de

    segurana de determinada caldeira, poder tornar necessria a realizao de outros

  • 39

    ensaios, alm dos citados anteriormente. A realizao dos mesmos dever obedecer,

    sempre que possvel, aos cdigos e/ou normas da ABNT, ASME, ISO, DIN e outros.

    (BRASIL, 2009)

  • 40

    7 CONCLUSO

    Ao longo de mais de 30 anos trabalhando na rea de energia e utilidades

    de diversas empresas nacionais e estrangeiras, a indstria pode se deparar com

    algumas situaes de alta criticidade, principalmente em relao ao desconhecimento

    dos riscos associados aos geradores de vapor, sejam estes de qualquer presso. Uma

    caldeira de baixa presso pode ser to perigosa quanto uma caldeira de alta presso,

    considerando o risco vida e ao empreendimento industrial.

    A manuteno destes equipamentos (mecnica, eltrica e instrumentao)

    deve ser prioridade sempre. Testes de intertravamento, inspees internas e externas,

    manuteno preditiva dos perifricos da caldeira e os ensaios no destrutivos devem

    fazer parte da rotina nas paradas da caldeira.

    O treinamento da mo de obra que responsvel pela operao deve ser

    peridica. Temos nos deparado com situaes inusitadas quando visitamos os setores

    de utilidades de algumas empresas onde operadores at mesmo experientes

    desconhecem as noes mais primrias sobre segurana operacional. Um operador

    h tempo na funo no significa experiente, se no tiver o mnimo conhecimento dos

    parmetros operacionais de um gerador de vapor e sem entender porque as coisas

    ocorrem. Os riscos se tornam maiores quando vrias caldeiras operam em paralelo

    sob a superviso de um operador mal preparado. A NR-13 nos pargrafos 13.3.4 e

    13.3.5 determina a obrigatoriedade de treinamento terico de 40 horas mais um

    estgio prtico de 80 horas para a formao de um operador de caldeira. Alm deste

    treinamento inicial, a norma recomenda a reciclagem anual dos operadores. A NR 13

    de fcil acesso a quem possa interessar, pois uma norma regulamentadora,

    elaborada e disponibilizada pelo ministrio do Trabalho. Em oposio, a norma ASME

    no disponibilizada ao pblico em geral e so encontrados poucos, e desatualizados,

    exemplares nas bibliotecas pblicas. H ainda menos documentos quando falamos

    em textos traduzidos, o que restringe mais o conhecimento, uso e aplicao das

    normas ASME no Brasil.

    de grande importncia que os profissionais envolvidos com aquisio,

    preservao, projeto, inspeo, manuteno, tenham conhecimento das normas

    tratadas neste trabalho e outras normas, tcnicas ou regulamentadoras, nacionais ou

  • 41

    internacionais, elaboradas por instituies e comits ou pelo prprio cliente, para que

    tenhamos equipamentos com a especificao correta, aplicados adequadamente e

    com tempo de vida prolongado.

    Atualmente h estudos para o aproveitamento da casca da fruta,

    transformando-a em farelo e posteriormente em farinha. Utilizando tambm o vapor

    superaquecido fornecido pela caldeira. Ao trmino deste estudo ficou clara a

    importncia das caldeiras ou geradores de vapor para a indstria, j que esses podem

    ser usados em diversas reas. Tal fato, fez com que o desenvolvimento desses

    equipamentos trouxesse vrios benefcios tambm para a populao, que se beneficia

    das suas atividades direta ou indiretamente. Fator de grande nfase a questo

    ambiental, onde devem ser tomadas todas as medidas cabveis para trabalhar com

    total segurana e sustentabilidade.

    Desta maneira, faz-se necessrio conhecer as principais caractersticas e

    componentes das caldeiras, alm de realizar manuteno peridicas com medidas

    preventivas, visto que se trata de um equipamento de alta periculosidade.

  • 42

    ANEXO I

    PESQUISA DE CAMPO

    Pesquisa de campo feita atravs de observao e registro de imagens,

    baseado na experincia profissional do autor desse trabalho na indstria CIPA

    Alimentcia MABEL LTDA., localizada no municpio de Itaporanga DAjuda em

    Sergipe, supervisionado por Marcos Oliveira Santos, observou onde foram instaladas

    as caldeiras e a posio de cada uma e a demonstrao dos tubos de vapores por

    onde saem o resultado do superaquecimento das caldeiras mencionado no corpo

    deste trabalho. Essa pesquisa foi realizada dia 10 de junho de 2014.

    FIGURA 01. REA EXTERNA DA CALDEIRA CIPA ALIMENTCIA MABEL LTDA.

    FONTE: O AUTOR.

  • 43

    FIGURA O2. PARTE TRASEIRA DA CALDEIRA COM TUBULAO DE GS.

    FONTE: O AUTOR.

    FIGURA 03. PARTE FRONTAL DA CALDEIRA COM PAINEL ELTRICO.

    FONTE: O AUTOR.

  • 44

    FIGURA 04. TUBULAO DE VAPORES DA CALDEIRA.

    FONTE: O AUTOR.

    FIGURA 05. CONTAINER DE ARMAZENAMENTO DE GORDURA.

    FONTE: O AUTOR.

  • 45

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    ABNT, Associao Brasileira de Normas e Tcnicas. NBR 12313, sistema de combusto. Controle e segurana para utilizao de gases combustveis em processo de baixa e alta temperatura, Brasil, 2000.

    ALTAFINI, C. R. Curso de Engenharia Mecnica. Disciplina de Mquinas Trmicas. Apostila sobre caldeiras. Universidade de Caxias do Sul Departamento de Engenharia Mecnica 2002.

    AMERICAN, Society of Mechanical Engineers. Cdigo de caldeira. ed. 2007. Disponvel em Acesso em 11 de abr. de 2014.

    BAZZO, Edson. Gerao de Vapor, Ed. da UFSC, ed. 4, vol. 06. Florianpolis,1995.

    BEGA, E. A; Instrumentao aplicada ao controle de caldeiras. Ed. Intercincia, 3 ed., 2003. BIZZO, W. A.; Gerao, distribuio e utilizao de vapor. Disponvel em

    . Acesso em 03 de jun. de 2013.

    BRASIL, Ministrio do trabalho. Norma regulamentadora NR 13. Manual de

    legislao atlas S.A., 2009.

    FERREIRA, F. O.: Estudo do sistema de controle de caldeiras de centrais

    termoeltrica. (Projeto graduao). Vitria: Universidade Federal do Esprito Santo,

    2008.

    GIL, Antnio Carlos, Como elaborar projetos de pesquisa. 4. Ed. So Paulo: Atlas, 2008. LOBO, Paulo, Direito Civil: famlia. 2. Ed. So Paulo: Saraiva 2009. SILVA, R.L.A.: Dissertao de mestrado. Estudo sobre os procedimentos para elaborao de um plano de controle de emergncia na indstria qumica. Joo Pessoa. Universidade Federal da Paraba. Torreira, R. P., Geradores de Vapor. Companhia melhoramentos, So Paulo, 1995. Disponvel em . Acesso em 19 de ago. de 2014.