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Inspeção de Caldeiras de Recuperação

19° Seminário sobre Recuperação e Energia

24 e 25 de Maio de 2012

Fíbria - Unidade Jacareí � Jacareí/SP

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Roteiro

� Por que inspecionar?

� O que inspecionar?

� Quando inspecionar?

� Como inspecionar?

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Por que inspecionar?

� caldeiras em operação apresentammecanismos de degradação que podemcomprometer a resistência ou odesempenho de seus componentes;

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Por que inspecionar?

� inspeção visa detectar não conformidades,defeitos e processos de degradação quepossam comprometer a segurança, aperformance ou a disponibilidade doequipamento.

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Quando inspecionar ?

� na fabricação e montagem:

� detectar defeitos originários dos processos defabricação e montagem

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Quando inspecionar ?

� após períodos de operação:

� detectar precocemente processos de

degradação, que possam comprometer a

segurança, a performance ou a

disponibilidade da caldeira.

� permitir planejar manutenção.

� orientar inspeções futuras.

� orientar a operação da caldeira.

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O que, quando e como inspecionar?

� não há normas técnicas que estabeleçam oescopo, a freqüência e os métodos de inspeção.

� legislação: NR-13 estabelece periodicidade dasinspeções externas e internas; escopo emétodos são definidos pelo engenheiroresponsável.

� publicações e recomendações: TAPPI, AFPA,National Board, ABTCP....� ABTCP(CSCRB): Guia para inspeção periódica de

caldeiras de recuperação

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Guia da ABTCP (CSCRB)Inspeção periódica de caldeiras de recuperação

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Processos de Degradação

� Redução de espessura:� sem concentradores de tensão: corrosão,abrasão,

erosão� com concentradores de tensão: trincas, pitting

� Efeitos de altas temperaturas� fluência� alterações metalúrgicas� fadiga térmica� alterações químico-metalúrgicas

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Corrosão

10

Corrosão

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Abrasão

12

Erosão

13

Trincas

14

Trincas

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Clips entre tubos de superaquecedor Ponteira de lança de soprador de fuligem

Alterações metalúrgicas

� Exposição prolongada a altas temperaturas

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Fadiga Térmica

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Formação de depósitos, incrustações

� Lado água:� tratamento d�água inadequado:� esclerosamento de tubos; superaquecimento

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� Lado gases:� entupimentos nos superaquecedores, bancada

e economizadores:� perda de rendimento, caminhos preferenciais,

erosão;

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O que inspecionar?

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O que inspecionar?

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Região inferior da fornalha:

- tubos do piso

- tubos compostos

- tubos pinados

- aberturas de smelt

- entradas de ar

- queimadores

O que inspecionar?

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Região superior da caldeira:

- superaquecedores

- nariz

- cortina dágua(screen)

- sopradores de fuligem

- passagem dos tubos pelo teto

O que inspecionar?

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Bancada e economizadores

- tubos

-elementos de suportação

-tirantes, espaçadores e braçadeiras

- sopradores de fuligem

- tubos curvos

- coletores

- chaparia de condução dos gases

-funil de cinzas

Como inspecionar?

� Inspeção visual

� Ensaios não destrutivos convencionais

� Ensaios não destrutivos especiais

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Inspeção Visual

� estado geral

� inscrustações, depósitos, corrosões

� deformações, fissuras, fraturas

� desgastes, obstruções, queimados

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Ensaios não destrutivos

� medição de espessuras� ultra-som� correntes parasitas (camada de inox em tubos

compostos)

� detecção de trincas superficiais� líquidos penetrantes� partículas magnéticas� (ultrassom e correntes parasitas)

� detecção de defeitos internos� radiografia� ultrassom

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Ensaios Especiais

� endoscopia

� réplicas metalográficas

� medição de espessura: B-Scan, IRIS, EMAT

� emissão acústica

� correntes parasitas (SLOFEC)

� radiografia digital

� raios-x pulsados

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29

Líquidos penetrantes

30


Inspeção de aberturas de smelt

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LP em tubos compostos de piso de fornalha

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Líquidos penetrantesLP em tubos compostos de piso de fornalha

LP colorido

LP fluorescente

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Líquidos penetrantesInspeção de tubos das paredes, no nível do smelt

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Inspeção de entradas de ar primário

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Líquidos penetrantesInspeção de entradas de ar primário

Medição de espessura por ultrassom

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apresentação dos

resultados: tabela

Nariz Mat.: ASTM-A-210-A1

Dia. Nom. (mm) : 2,5"

Contagem da PLE/PLD Esp. Nom. (mm) : 5,00

Obs.: Ver croqui nº 01. Esp. Rec. (mm) : 3,40

Esp .Mín. (mm) : 2,72

Nº A Nº A Nº A Nº A

Tubo 1997 1998 Dif. Tubo 1997 1998 Dif. Tubo 1997 1998 Dif. Tubo 1997 1998 Dif.

1 5,4 5,5 0,1 51 5,5 5,4 -0,1 101 5,5 5,3 -0,2 151 5,5 5,3 -0,2

2 5,4 5,4 0,0 52 5,4 5,3 -0,1 102 5,5 5,4 -0,1 152 5,4 5,4 0,0

3 5,4 5,2 -0,2 53 5,6 5,5 -0,1 103 5,5 5,3 -0,2 153 5,5 5,3 -0,2

4 5,6 5,5 -0,1 54 5,6 5,3 -0,3 104 5,5 5,3 -0,2 154 5,7 5,4 -0,3

5 5,6 5,3 -0,3 55 5,5 5,4 -0,1 105 5,5 5,5 0,0 155 5,4 5,4 0,0

6 5,5 5,3 -0,2 56 5,4 5,2 -0,2 106 5,4 5,4 0,0 156 5,4 5,3 -0,1

7 5,2 5,2 0,0 57 5,4 5,2 -0,2 107 5,7 5,5 -0,2 Méd. 5,50 5,34 -0,16

8 5,4 5,2 -0,2 58 5,4 5,4 0,0 108 5,4 5,4 0,0 Mín. 5,20 5,10

9 5,5 5,5 0,0 59 5,6 5,4 -0,2 109 5,4 5,2 -0,2

10 5,5 5,4 -0,1 60 5,4 5,2 -0,2 110 5,6 5,4 -0,2

11 5,5 5,4 -0,1 61 5,5 5,3 -0,2 111 5,5 5,2 -0,3

12 5,4 5,2 -0,2 62 5,5 5,3 -0,2 112 5,4 5,2 -0,2

13 5,5 5,5 0,0 63 5,4 5,4 0,0 113 5,6 5,3 -0,3

14 5,5 5,4 -0,1 64 5,5 5,4 -0,1 114 5,6 5,4 -0,2

15 5,4 5,2 -0,2 65 5,5 5,4 -0,1 115 5,5 5,3 -0,2

16 5,5 5,5 0,0 66 5,6 5,4 -0,2 116 5,7 5,5 -0,2

17 5,6 5,4 -0,2 67 5,6 5,4 -0,2 117 5,5 5,2 -0,3

18 5,4 5,4 0,0 68 5,5 5,3 -0,2 118 5,6 5,3 -0,3

19 5,5 5,4 -0,1 69 5,5 5,3 -0,2 119 5,4 5,3 -0,1

20 5,4 5,3 -0,1 70 5,5 5,3 -0,2 120 5,5 5,4 -0,1

21 5,3 5,1 -0,2 71 5,5 5,2 -0,3 121 5,5 5,3 -0,2

22 5,4 5,1 -0,3 72 5,4 5,3 -0,1 122 5,4 5,2 -0,2

23 5,5 5,3 -0,2 73 5,4 5,2 -0,2 123 5,5 5,3 -0,2

24 5,5 5,2 -0,3 74 5,7 5,4 -0,3 124 5,4 5,2 -0,2

25 5,4 5,2 -0,2 75 5,5 5,3 -0,2 125 5,5 5,2 -0,3

26 5,5 5,1 -0,4 76 5,5 5,3 -0,2 126 5,7 5,4 -0,3

27 5,6 5,3 -0,3 77 5,5 5,4 -0,1 127 5,6 5,4 -0,2

28 5,6 5,4 -0,2 78 5,5 5,4 -0,1 128 5,6 5,3 -0,3

29 5,6 5,4 -0,2 79 5,6 5,3 -0,3 129 5,5 5,3 -0,2

30 5,5 5,4 -0,1 80 5,5 5,4 -0,1 130 5,5 5,3 -0,2

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apresentação dos resultados: gráficosNariz

5,0

5,1

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

5,7

5,8

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103

109

115

121

127

133

139

145

151

A 1997 A 1998

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Medição de espessura por ultrassom B-Scan

40

Medição de espessura por ultrassom B-Scan

tubo novotubo com 19 anos de uso

Inspeção em parede d�água de fornalha de caldeira de recuperação

41

EMAT

42

EMAT

43

EMAT - Resultados

44

IRIS - Internal Rotatory Inspection System

45

IRIS - Internal Rotatory Inspection System

46

Ultra-som

Detecção de trincas por ultra-som

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Fornalha - paredes d�água Tubo composto trincado


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51


52

Partículas magnéticas

53


54

Yoke magnético


55

Yoke de pernas articuladas

Luminária

UV

Partículas fluorescentes

Radiografia

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Endoscopia

57

Endoscopia

58

Endoscopia

59

Endoscopia

60

Endoscopia

61

Emissão Acústica

62

Emissão Acústica

63

Emissão Acústica

64

Emissão Acústica

65

Réplicas Metalográficas

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Conclusões

� a inspeção competente de caldeiras permite uma utilização segura, confiável e com custos de manutenção minimizados;

� a coordenação técnica da inspeção deve ser confiada a inspetores experientes, e que conduzam a inspeção visual;

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Conclusões

� os ensaios não destrutivos adequados devem ser aplicados em locais definidos pela experiência do inspetor, pelo histórico anterior da caldeira e de outras caldeiras semelhantes e em função dos resultados da inspeção visual inicial.

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Inspeção de Caldeiras de Recuperação

Eng. Mec. Milton Mentz

SNQC/END N3 (RX/US/LP/PM/EV)

MKS Serviços Especiais de [email protected]

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