08milton_mentz_mks inspeção caldeiras

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

11

Abrasão

12

Erosão

13

Trincas

14

Trincas

15

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

18

Formação de depósitos, incrustações

19

Formação de depósitos, incrustações

� Lado gases:� entupimentos nos superaquecedores, bancada

e economizadores:� perda de rendimento, caminhos preferenciais,

erosão;

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O que inspecionar?

21

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

Líquidos penetrantes

Inspeção de aberturas de smelt

31

Líquidos penetrantes

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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Líquidos penetrantes

Inspeção de entradas de ar primário

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Líquidos penetrantesInspeção de entradas de ar primário

Medição de espessura por ultrassom

36

Medição de espessura por ultrassom

37

Medição de espessura por ultrassom

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

38

Medição de espessura por ultrassom

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

39

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

47

Ultra-som

Detecção de trincas por ultra-som

49

Fornalha - paredes d�água Tubo composto trincado

Detecção de trincas por ultra-som

50

Detecção de trincas por ultra-som

51

Detecção de trincas por ultra-som

52

Partículas magnéticas

53

Partículas magnéticas

54

Yoke magnético

Partículas magnéticas

55

Yoke de pernas articuladas

Luminária

UV

Partículas fluorescentes

Radiografia

56

Endoscopia

57

Endoscopia

58

Endoscopia

59

Endoscopia

60

Endoscopia

61

Emissão Acústica

62

Emissão Acústica

63

Emissão Acústica

64

Emissão Acústica

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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;

67

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 Engenhariamilton@mksservices.com.br