Máquinas Térmicas - Apostila sobre Caldeiras

Máquinas Térmicas - Apostila sobre Caldeiras

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4.2.2. Limpeza química de caldeiras

As superfícies internas da caldeira, ainda que a água seja bem tratada, acumulam certa quantidade de depósitos de várias natureza através do tempo. A experiência tem mostrado que uma limpeza química regular ( a cada 5 ou 6 anos ) apresenta bons resultados. Observa-se assim, o desaparecimento de certos problemas de corrosão que são notados quando não é feita a limpeza regularmente. O rendimento da caldeira também melhora, podendo chegar a uma redução do consumo de até 20%.

Existem vários agentes de limpeza, mas o mais usado é o ácido clorídrico misturado a um inibidor, para evitar a corrosão acentuada das partes internas da caldeira.

32 4.2.3. Proteção de caldeiras contra corrosão

Esta proteção baseia-se fundamentalmente em evitar a entrada de ar na caldeira. O método mais fácil de conseguir impedir esta entrada é pelo enchimento da caldeira com água (a própria água de alimentação).

Também pode ser feito um selo com nitrogênio, que é um gás inerte. Nesse caso, injeta-se N2 no espaço vazio da caldeira até uma pressão de 3 a 5 kgf/cm2.

Caso a caldeira tenha de ser drenada, a proteção contra corrosão se baseia em evitar que a umidade se deposite sobre os metais. Isso pode ser conseguido aquecendo-se a caldeira com lâmpadas ou resistências elétricas ou usando agentes dessecantes (sílica gel ou alumina ativada).

5. NORMA REGULAMENTADORA Nº 13

No Brasil, desde 1943 a CLT, de forma incipiente, contempla a preocupação com a segurança em caldeiras. Porém, somente a partir de 1978 foi criada a norma sobre Caldeiras e Recipientes de pressão, a NR-13, que estabeleceu as medidas de segurança para os usuários destes sistemas. No final de 1994, a Secretaria de Segurança e Saúde no Trabalho publicou, no Diário Oficial da União, o novo texto da NR-13 (vide site: w.mte.gov.br), elaborado por uma comissão composta por representantes das empresas, Governo e trabalhadores.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) na NBR-12177 – antiga NB-5 – trata dos procedimentos de como fazer as inspeções, e a NB-227, dos códigos para projeto e construção de caldeiras estacionárias. Outras entidades (INMETRO, IBP e a Abiquim), têm procurado contribuir elaborando estudos, pesquisas e discussões sobre os aspectos de segurança em caldeiras.

Caldeira não é apenas uma máquina que a qualquer problema signifique somente uma parada para manutenção. Em muitas situações esta parada representa, também, a paralisação da produção. Como já tratado, dependendo do estado de conservação do equipamento, devido à má condição de operação ou também falhas na verificação de seus sistemas de segurança, e de procedimento incorreto no funcionamento, a caldeira ou os vasos de pressão podem explodir e destruir parcial ou totalmente uma fábrica. As conseqüências são inúmeras e se for constatada a não observância das normas de segurança, o proprietário ou o seu preposto, no caso o inspetor de caldeira, está sujeito a ser responsabilizado civil e criminalmente.

Dentre os vários pontos importantes da NR-13, a qual é centrada, portanto, na inspeção de segurança de caldeiras estacionárias a vapor, são apresentadas a seguir um resumo das principais regulamentações:

• É considerado “Profissional Habilitado” aquele que tem competência legal para o exercício da profissão de engenheiro nas atividades referentes a projeto de construção, acompanhamento de operação e manutenção, inspeção e supervisão de inspeção de caldeiras e vasos de pressão, em conformidade com a regulamentação profissional vigente no país.

• As caldeiras serão obrigatoriamente, submetidas à inspeção de segurança, interna e externamente, nas seguintes oportunidades:

• Antes de entrarem em funcionamento, quando novas, no local de operação.

• Após reforma, modificação, ou após terem sofrido qualquer acidente.

• Periodicamente, pelo menos uma vez ao ano, para as caldeiras das categorias A, B e C.

Estabelecimentos que possuam “Serviço Próprio de Inspeção de Equipamentos” podem estender os períodos entre inspeções de segurança, respeitando alguns prazos (vide norma).

• Ao ser recolocada em funcionamento após intervalo de inatividade igual ou superior a seis meses consecutivos.

• Quando houver mudança de local de instalação.

• Ao completar 25 anos de uso, na sua inspeção subseqüente, as caldeiras devem ser submetidas a rigorosa avaliação de integridade estrutural.

• Toda caldeira deve possuir no estabelecimento, onde estiver instalada, a seguinte documentação:

• “Prontuário da Caldeira”, contendo diversas informações sobre o projeto e fabricação da caldeira (vide norma).

• “Registro de Segurança” (livro próprio com páginas devidamente enumeradas), contendo todas as ocorrência importantes (condições de segurança da caldeira e inspeções anteriores).

• “Projeto de Instalação”.

• “Relatórios de Inspeção”, contendo algumas informações do “Prontuário da Caldeira”, tipo de inspeção executada, descrevendo as inspeções e teste realizados, resultados e providências, nome legível, assinatura e CREA do “Profissional Habilitado”, etc.

• Todos documentos acima referidos devem estar sempre à disposição para consulta dos operadores, do pessoal de manutenção e de inspeção e do pessoal de CIPA, devendo o proprietário da empresa assegurar pleno acesso a esses documentos.

• Inspecionada a caldeira e uma vez emitido o “Relatório de Inspeção”, uma cópia do mesmo deve ser encaminhado pelo “Profissional Habilitado”, num prazo de 30 dias, a contar do término da inspeção, à representação da categoria profissional predominante no estabelecimento.

A NR-13 regulamenta também a inspeção de vasos de pressão, cujas disposições são similares àquelas previstas para as caldeiras. A NR-13 prevê ainda, no seu Anexo I-A, o currículo mínimo para os cursos de “Treinamento de Segurança na Operação de Caldeiras” e no Anexo I-B, o currículo mínimo para os cursos de “Treinamento de Segurança na Operação de Unidades de Pressão”. Ainda, no Anexo I, prevê os “Requisitos para Certificação de Serviço Próprio de Inspeção de Equipamentos”.

Existe muitos pontos comuns entre a norma NBR-12177 e a NR-13, entretanto, no que diz respeito às inspeções em si, encontra-se detalhado na primeira. Algumas partes importantes da NBR-12177 são vistas a seguir. As inspeções incluem:

• Exame do “Prontuário da Caldeira” e dos “Relatórios de Inspeção” • Exame externo.

• Exame interno.

• Ensaio hidrostático.

• Ensaios complementares:

• De acumulação.

• Dos dispositivos de alimentação de água.

O exame do prontuário visa verificar se o mesmo está devidamente organizado, completo e mantido em dia, colher dados e elementos necessários para a realização da inspeção. O exame do “Relatório de Inspeção” (último) visa verificar se não foi ultrapassada a data até a qual devia ser realizada a inspeção e verificar se foram devidamente atendidas as recomendações eventualmente consignadas nos relatórios das inspeções anteriores.

O exame externo visa sempre verificar se a caldeira funciona normalmente, verificar se a caldeira satisfaz todas as condições de segurança, detectar qualquer anomalia capaz de prejudicar a segurança e colher outros dados ou elementos eventualmente necessários. 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, está em ordem e satisfaz todas as condições de segurança; detectar qualquer anomalia capaz de prejudicar a segurança; colher outros dados ou elementos, eventualmente necessários para os cálculos, exames, análises, ensaios, etc., tais como: espessura de paredes, amostras de resíduos, corpos de prova de materiais, etc. O exame interno deve ser realizado com a caldeira não em funcionamento, devendo estar fria e devidamente preparada, permitindo o acesso do inspetor nos espaços a serem examinados.

A atualização da PMTA deve ser efetuada quando, na caldeira, ocorrer alteração da resistência de uma ou mais partes vitais, de modo que, em nenhum ponto, a tensão máxima causada pela pressão do vapor ultrapasse a correspondente tensão admissível. A atualização é obrigatória quando os cálculos indicam a necessidade de uma redução de mais de 5% da PMTA anterior, em virtude de anomalia insanável. Quando a resistência das partes afetadas é evidentemente inferior a 5%, o inspetor pode dispensar até mesmo os cálculos justificados.

O ensaio hidrostático visa detectar a frio e em curto prazo, vazamentos e alguns pontos de resistência fraca. O fato de suportar satisfatoriamente o ensaio hidrostático, não constitui prova suficiente de que a caldeira apresenta segurança adequada, quanto à sua resistência. A pressão de prova a ser aplicada durante o ensaio hidrostático é 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 água, evitando a retenção de bolsas de ar. Todas as aberturas devem estar fechadas, exceto as necessárias ao ensaio e a pressão de ser elevada de maneira progressiva e contínua, preferencialmente com uma bomba manual.

Os ensaios complementares são os seguintes:

• Ensaio de acumulação. Visa comprovar a suficiência das válvulas de segurança.

É obrigatório quando em toda caldeira nova, depois de instalada, nas provas de recebimento ou na inspeção inicial; em qualquer caldeira não nova; antes da caldeira entrar em uso normal, após a redução da PMTA, e/ou após aumento de capacidade de produção de vapor, e/ou após a substituição, modificação, reforma ou concerto de válvulas de segurança.

• Ensaio dos dispositivos de alimentação de água. Visa comprovar experimentalmente a suficiência dos dispositivos de alimentação de água das caldeiras. O dispositivo de alimentação deve ser capaz de fornecer à caldeira, estando essa sob pressão de trabalho, uma descarga de água igual ou maior que aproximadamente 1,25 vezes a capacidade de produção de vapor da mesma.

• Outros ensaios. Em casos especiais, a verificação das condições de segurança de determinada caldeira, poderá tornar necessária a realização de outros ensaios, além dos citados anteriormente. A realização dos mesmos deverá obedecer, sempre que possível, aos códigos e/ou normas da ABNT, ASME, ISO, DIN e outros.

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