Download - Gv 07.1 prevenção explosões
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1
Prevenção contra Explosões
e outros
Riscos da Operação de Caldeiras
e Sistemas de Vapor
Palmas/PR
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2
1• Definições
2• Causas dos Riscos
3• Prevenção
Prevenção contra Explosõese outros Riscos
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3
Expansão violenta ou arrebentação, acompanhada de
estrondo, causada por repentina libertação de energia por
uma reação química muito rápida, por uma reação nuclear
ou pelo escape de gases ou vapores sob grande pressão.
(Michaelis)
1 • Definições
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4
Expansão violenta ou arrebentação, acompanhada de
estrondo, causada por repentina libertação de energia por
uma reação química muito rápida, por uma reação nuclear
ou pelo escape de gases ou vapores sob grande pressão.
(Michaelis)
1 • Definições
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5
Caldeira:Pressão de 10 kgf/cm² (manométrico)
� Vapor (saturado) ≅≅≅≅ 183 ºC
• 1 kg água líquida (11 kgf/cm²abs) = 1,13 litros• 1 kg água vapor
(01 kgf/cm²abs = P atmosférica) = 2.135,00 litros
� Cada 50 kg (66,5 L) de água líquidaequivalente a 1 kg de pólvora
(Raul Peragallo Torreira)
1 • Definições
Software: CATT2
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6
1 • Definições
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7
1 • Definições
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8
1 • Definições
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9
1 • Definições
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10
1 • Definições
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1 • Definições
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1 • Definições
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1 • Definições
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1 • Definições
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1 • Definições
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1 • Definições
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18
1 • Definições
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18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011)Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)
Caldeiras de Recuperação
1 • Definições
2009
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18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011)Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)
Caldeiras de Recuperação
1 • Definições
2010
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18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011)Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)
Caldeiras de Recuperação
1 • Definições
2011
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18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011)Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)
Caldeiras de Recuperação
1 • Definições
Idade
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23
2 • Causas dos Riscos
- Erro Humano (Operação)- Manutenção incorreta- Materiais (corrosão, etc.)- Procedimentos incorretos- Processo (definição de consumo, etc.)
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24
2 • Causas dos Riscos
- Erro Humano (Operação)- Manutenção incorreta- Materiais (corrosão, etc.)- Procedimentos incorretos- Processo (definição de consumo, etc.)
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25
2 • Causas dos Riscos
- Erro Humano (Operação)- Manutenção incorreta- Materiais (corrosão, etc.)- Procedimentos incorretos- Processo (definição de consumo, etc.)
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26
2 • Causas dos Riscos
- Erro Humano (Operação)- Manutenção- Material- Procedimento- Processo
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27
Definição da Física: Inércia
Propriedade que têm os corposde não modificar por si próprios o seu estado
de repouso ou de movimento.
Um automóvel a 120 km ...
- Em uma reta... Sem problemas (fora a multa!)- Em uma curva ???
O que pode acontecer?Por que?
2 • Causas dos Riscos
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28
Definição: Rotina
Hábito de proceder sempre da mesma maneira,sem atender aos progressos.
(Michaelis)
Corre-se o risco de fazer algoapenas por fazer.
Traz desatenção.................................
2 • Causas dos Riscos
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29
É como dirigir um automóvel:
Pela primeira vez � atenção....
Depois que virou rotina ...
2 • Causas dos Riscos
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30
É como dirigir um automóvel:
Pela primeira vez � atenção....
Depois que virou rotina ...
É aí que mora o perigo !
2 • Causas dos Riscos
![Page 31: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Na operação de caldeiras a inércia e Rotinajuntas são muito perigosas...
“Sempre fiz assim, sempre deu certo!”
“Isso não é verdade...Nunca deu errado!”
“É muito difícil isso acontecer...Comigo nunca aconteceu!”
2 • Causas dos Riscos
![Page 32: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/32.jpg)
32
2 • Causas dos Riscos
Na operação de caldeiras a inércia e Rotinajuntas são muito perigosas...
“Sempre fiz assim, sempre deu certo!”
“Isso não é verdade...Nunca deu errado!”
“É muito difícil isso acontecer...Comigo nunca aconteceu!”
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33
A ROTINA muitas vezes é a causa do risco.
- Na operação- Na manutenção- Na análise e tratamento da água- Nos procedimentos de segurança- Nos processos
O que tem que ser feito então?
2 • Causas dos Riscos
![Page 34: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/34.jpg)
34
A ROTINA muitas vezes é a causa do risco.
- Na operação- Na manutenção- Na análise e tratamento da água- Nos procedimentos de segurança- Nos processos
2 • Causas dos Riscos
Ou é a sogra?
![Page 35: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/35.jpg)
35
A ROTINA muitas vezes é a causa do risco.
- Na operação- Na manutenção- Na análise e tratamento da água- Nos procedimentos de segurança- Nos processos
Temos que...
2 • Causas dos Riscos
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36
Riscos originados pela combinação de:
1. Diminuição de resistência do material
2. Diminuição da espessura (chapas, tubos)
3. Aumento da pressão (falhas operacionais ou não)
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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37
• Superaquecimento
Modificação da estrutura metalúrgicado material
Diminuição de resistência do material
2 • Causas dos Riscos
Propriedade do material utilizado
2.tP.r
S =
OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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• Superaquecimento (causas)
Material inadequado para funçãoRisco de Fluência e/ou Ruptura
Material defeituosoDupla Laminação:
vazios no interior da chapa
Diminuição de resistência do material
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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39
• Superaquecimento (causas)
Dimensionamento incorretoErro de projeto ou construção
Queimadores mal posicionadosChamas “lambem” a fornalha
Diminuição de resistência do material
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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40
• Superaquecimento (causas)
IncrustaçõesDeposição e agregação de sólido ao aço
Ocultamento ou “Hide-out”Cristalização fosfatos dissolvidos sobre os tubos
Diminuição de resistência do material
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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41
Diminuição de resistência do material
Fonte: Gyurkovits, J. L.
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 42: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/42.jpg)
42
• Superaquecimento (causas)
Marcha ForçadaExcesso de fogo na fornalha
Falta de águaAusência de refrigeraçãoTubo exposto a temperaturas ≅ 500°C
Diminuição de resistência do material
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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43
Diminuição da espessura do material
• Corrosão
• Erosão
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 44: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/44.jpg)
44
Diminuição da espessura do material
• Corrosãoperigosa porque:
Pressostatos, válvulas de segurança � NÃO detectam
É descoberta apenas por meio de inspeções.
Pode ser: � Interna� Externa
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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45
Diminuição da espessura do material
• Corrosão Interna
- Oxidação do Ferro (Fe)Na presença de oxigênio, quelantes
- Corrosão Galvânica Dois metais diferentes em contato na presença de eletrólito (água
de caldeira) formam uma diferença de potencial
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 46: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Diminuição da espessura do material
• Corrosão Interna
- Aeração DiferencialCorrosão nos tubos superiores devido à diferença
de concentração de oxigênio na água
- SalinasConcentrações elevadas de cloretos
- Fragilidade CausticaSoda cáustica (hidróxido de sódio) acima de 5%
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 47: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/47.jpg)
47
Diminuição da espessura do material
• Corrosão Externa
- Temperaturas Altas (> 600°C)Superaquecedores e Ressuperaquecedores�Depósitos de Cinzas facilitam o ataque do oxigênio
- Temperaturas Baixas (< 160°C)� É consequência do Enxofre no combustível� Local da Instalação: umidade
maresiaatmosfera fortemente poluída
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 48: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Diminuição da espessura do material
• Erosão
Caldeiras Aquatubulares Sopradores de fuligem desalinhados
incidem seu jato de vapor sobre os tubosem vez de entre eles.
Caldeiras Aquatubulares e FlamotubularesErosão pelo vapor em sedes de vedação de válvulas de segurança
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 49: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/49.jpg)
49
Diminuição da espessura do material
Quando Erosão e Corrosão
se associam, os efeitos danosos são muito mais intensos que a soma de cada
um, se agirem isoladamente.
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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50
Aumento da pressão
• Falhas Operacionais
- Pressostatos� Bloqueio da comunicação com caldeira� Deterioração do diafragma� Colamento dos platinados
- Válvulas Solenóides�Queimam em posição aberta� Instalação incorreta
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 51: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/51.jpg)
51
Aumento da pressão
• Falhas Operacionais
- Válvulas de Segurança� Não abre!� “Overpressure” acima do
limite (10%)
- Instrumentos de Indicação� Manômetro:
descalibrado, quebradoligação com caldeira entupida
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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52
Falha Operacional
- Controle de nível não funciona
- Bomba não liga
- Injetor instalado incorretamente
- Falta de treinamento
- Operador com Atividades paralelas fora do ambiente
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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53
Caso verídico (Santa Rosa /RS)Caldeira flamotubular horizontal, lenha
7 kgf/cm², 3.000 kg/h
Operador do turno da noite:
- “brincadeira” com colega do turno do dia- fecha a válvula de controle de nível
sem avisar- vai para casa e se esquece ...
2 • Causas dos Riscos
![Page 54: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/54.jpg)
54
Caso verídico (Santa Rosa /RS)Caldeira flamotubular horizontal, lenha
7 kgf/cm², 3.000 kg/h
Operador do turno do dia:
- não seguiu os procedimentos (rotina)- coloca lenha na fornalha � manter a
pressão na linha de vapor- falhou sistema de bombeamento
(triste coincidência)- baixa o nível de água na caldeira- visor de nível NÃO indica- caldeira chega ao limite!- parada total...
� Quem é o responsável!
2 • Causas dos Riscos
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55
Pontos de Manutenção:
• Contatos elétricos
• Sensores (pressostatos, eletrodos, termômetros)
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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56
Pontos de Manutenção:
• Bomba d’água sentido rotação (circuito trifásicos)
• Célula fotoelétricaqueimadores
• Válvulas de Segurançadesgaste da sede (base) da válvula
• Manômetrocalibração
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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57
A água é classificada:
• segundo seus constituintes • caracterizada conforme os teores de:
- Dureza- Alcalinidade- Salinidade- Sílica- Turbidez- Gases dissolvidos
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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58
Tratamento não adequado da águapode causar:
- Corrosãodiversas formas
- Depósitos / Incrustações / “Hideout”
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
3 Passos/RS
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59
Pergunta:
Já solicitaram o exame da água poroutra empresa?
É bom (por mais que seja contratual)averiguar a qualidade do serviço
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
3 Passos/RS
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- Gasta-se em motivação
• Pôsteres• Folders• Placas
mas...
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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61
Na segurança... nem tanto
Onde estão apresentados os procedimentos da caldeira?
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 62: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/62.jpg)
62
Os Procedimentos estão...
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 63: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Os Procedimentos estão aqui...
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
![Page 64: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/64.jpg)
64
os Procedimentos estão aqui ?
2 • Causas dos Riscos
Rotina...
O operador já sabe tudo!Não precisa olhar sempre!
Mas...E se ele sofrer algo e
ficar impossibilitado?
Há outra pessoa treinada?
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Processos da empresa demandam vapor.
Erros de demanda no projeto provocam:
� Sub ou Superdimensionamento do sistema de vapor
Qual o pior?Quais as consequências?
� Arraste da água na linha, manutenção maior, etc...� Válvula de segurança abrindo com frequência...
2 • Causas dos Riscos OperaçãoManutenção
Tratamento da águaProcedimentos
Processos
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3 • Prevenção
Identificação- Identificar as Válvulas com Números ou Cores
segundo procedimentos de parada
- Identificação do Limite de Operaçãono Visor de Nível
Comandos eletrônicos podem falhar...
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67
Manômetro:Indicação de pressão máximaTrocar Manômetro para escala condizente com uso
3 • Prevenção
![Page 68: Gv 07.1 prevenção explosões](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051312/547a0e70b4795959098b491f/html5/thumbnails/68.jpg)
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Procedimentos com identificação
• Fotos
• Imagens
Poster grande e visível no ambiente
3 • Prevenção
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Contatos dos Eletrodos:
IdentificaçãoLimpeza de contatosVerificar medidas de cada um
3 • Prevenção
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Bombas
- Proteção contra inversão de sentido de rotação(troca de fases)
- Manutenção periódica preventiva
3 • Prevenção
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3 • Prevenção
� Tratamento adequado da água
� Análise com empresa de confiança
�Comparação com resultados de outra empresa?• É interessante!• Evita surpresas.• Pode confirmar os resultados da empresa ou não.
� Água na temperatura correta (se possível 80°C)
1 ano
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3 • Prevenção
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3 • Prevenção
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3 • Prevenção
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- NR-13
13.3.5 Operador deve possuir certificado de “Treinamento de Segurança na Operação de Caldeiras” e comprovação de estágio prático
13.3.11 A reciclagem de operadores deve serpermanente
3 • Prevenção