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REFINARIA GABRIEL PASSOS 1

PROGRAMACERTIFICAÇÃO DE OPERADORES

DIPRO / SEDHID

MODULO DE TREINAMENTO

FORNOS DAS UDAV’s

REFINARIA GABRIEL PASSOS

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 2

MÓDULOS DE TREINAMENTO,DESENVOLVIMENTO E CAPACITAÇÃO

PROFISSIONAL NO SEDHID

MÓDULOS 1 e 2

ABRANGÊNCIA:

CARACTERÍSTICAS E OPERACIONALIZAÇÃO DOSFORNOS DAS UDAV’s

ASSUNTOS TRATADOS:

♦ TEORIAS DE COMBUSTÃO♦ FUNCIONAMENTO E OPERAÇÃO DE UM FORNO♦ FUNCIONAMENTO E OPERAÇÃO DE QUEIMADORES♦ PRINCIPAIS PROBLEMAS COM QUEIMADORES♦ PRINCIPAIS SEÇÕES, COMPONENTES E ACESSÓRIOS DE UM FORNO♦ PADRÕES MÍNIMOS DE SEGURANÇA PARA OPERAÇÕES DOS FORNOS♦ PRINCIPAIS PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS DA ÁREA♦ BANCO DE QUESTOES (Perguntas e Respostas)

EQUIPE DE COLABORADORES:

Coordenador - MARIO LUCIO MARQUES Elaboração/Revisão - CARLOS ANTÔNIO ANJOS ACÁCIO / ADRIANO CÂMARA PEÇANHA /SILVIO ROMERO Desenhos - ROGÉRIO AUGUSTO BRETAS / MARCOS ANTÔNIO SERRANO PINTO Capa - AGNALDO ALVIM Obs. TODOS OS OPERADORES DOS GRUPOS DE TURNOS, contribuiram na criação do Banco dequestões

REV. 00

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JAN/98

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ÍNDICE

1 - GENERALIDADES:

1.1 Introdução .............................................................................................. 06

1.2 Tipos de fornos ...................................................................................... 061.2 - 1 Fornos de aquecimento ............................................................... 06

1.2 - 2 Aspecto construtivo .................................................................... 061.2.2 - 1 Forno tipo cilindro vertical sem seção de convecção ........ 071.2.2 - 2 Forno tipo vertical com serpentina helicoidal sem secção de convecção

................................................................... 071.2.2 - 3 Forno tipo vertical com seção de convecção horizontal .... 071.2.2 - 4 Forno tipo cilindro vertical com seção de convecção vertical

............................................................................. 071.2.2 - 5 Forno tipo arco ............................................................... 071.2.2 - 6 Forno tipo caixa com tubos verticais e com câmaras de combustão

independentes ................................................. 081.2.2 - 7 Forno tipo cabine com tubos horizontais .......................... 081.2.2 - 8 Forno tipo caixa com câmaras de combustão independentes

.................................................................. 081.2.2 - 9 Forno tipo cabine com altar ............................................. 081.2.2 - 10 Forno tipo horizontais com fila única de tubos ............... 08

2 - PRINCIPAIS SEÇÕES, COMPONENTES E ACESSÓRIOS DE UM FORNO:

2.1 Estrutura ................................................................................................ 09

2.2 Carcaça metálica ..................................................................................... 09

2.3 Refratários ............................................................................................. 092.3 - 1 Secagem de refratários ............................................................... 09

2.4 Zona de radiação ou câmara de combustão ............................................ 10

2.5 Zona de convecção ................................................................................ 10

2.6 Curvas e cabeçotes de retorno ................................................................ 10

2.7 Caixa de fumaça ..................................................................................... 11

2.8 Chaminé / Tiragem ................................................................................. 11

2.9 Serpentina .............................................................................................. 122.9 - 1 Descoqueamento das serpentinas dos fornos .............................. 13

2.9 - 2 O que pode provocar coqueamento em tubos dos fornos ........... 14

2.9 - 3 Possicionamento das serpentinas em cada forno da UDAV ........ 14

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2.10 Queimadores ........................................................................................ 192.10 - 1 Classificação dos queimadores ................................................. 19

2.10 - 2 Principais partes de um queimador ........................................... 202.10.2 - 1 Piloto ........................................................................... 202.10.2 - 2 Virolas de ar ................................................................ 202.10.2 - 3 Bloco refratário ............................................................ 202.10.2 - 4 Maçaricos de óleo .......................................................... 212.10.2 - 5 Maçaricos a gás ............................................................. 212.10.2 - 6 Visor de chama .............................................................. 22

2.10 - 3 Problemas com queimadores ................................................... 222.10.3 - 1 Gotejamento do queimador a óleo ................................ 222.10.3 - 2 Limites de pressão nos queimadores ............................. 222.10.3 - 3 Condições de queima ................................................... 232.10.3 - 4 Fumaça escura na chaminé ........................................... 232.10.3 - 5 Aspecto normal de uma chama ..................................... 23

2.10 - 4 Acendimento de queimadores .................................................. 242.10.4 - 1 EPI’s recomendados .................................................... 242.10.4 - 2 Riscos e cuidados operacionais no acendimento ........... 24

2.11 Abafador .............................................................................................. 24

2.12 Sopradores de fuligem .......................................................................... 25

2.13 Sistema de abafamento e purga ............................................................ 25

2.14 Sistema de pré-aquecimento de ar ........................................................ 25

2.15 Instrumentação .................................................................................... 262.15 - 1 Temperatura ........................................................................... 262.15 - 2 Vazão ..................................................................................... 272.15 - 3 Pressão ................................................................................... 272.15 - 4 Sistema de segurança e intertravamento .................................. 28

2.15.4 - 1 Eventos que provocam TRIP e valor de atuação .......... 28

3 - COMBUSTÃO:

3.1 Definição ............................................................................................... 30

3.2 Excesso de ar ........................................................................................ 32

3.3 Temperatura da chama .......................................................................... 33

3.4 Controle da queima (ORSAT) ............................................................... 33

3.5 Perda de calor ....................................................................................... 34

3.6 Atomização do combustível .................................................................. 34

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4 - PADRÕES MÍNIMOS DE SEGURANÇA OBRIGATÓRIOS PARA OPERAÇÕES NOS FORNOS DAS UDAV’s:

4.1 Manobras previstas no forno ................................................................. 354.1 - 1 EPI’s mínimos e obrigatórios para as manobras .......................... 364.1 - 2 Local onde ficam os EPI’s .......................................................... 36

4.2 Manobras a serem executadas ............................................................... 36

5 - RELAÇÃO DE PS’s, PO’s e TP’s RELACIONADOS C/ ÁREA DE FORNOS DAS UDAV’s : .....38

6 - OUTRAS FONTES DE CONSULTAS : ............................................................................................38

7 - MATERIAL DE APOIO : ..................................................................................................................38

8 - BANCO DE QUESTÕES : ..................................................................................................................39

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1 - GENERALIDADES:

1.1 - INTRODUÇÃO

A refinação de petróleo em produtos e derivados necessita de grandes quantidadesde energia térmica para que sejam realizadas as operações de fracionamento, retificação,reforma e hidrotratamento.

O equipamento que proporciona o aquecimento final da carga às temperaturasadequadas ao processamento, é conhecido como forno, retorta, fornalha, etc..

Os fornos são projetados para o aquecimento de uma determinada carga, pelaqueima de combustível nos maçaricos, através de chama direta ou indireta.

Nas plantas de processo, os fornos representam:

- 20% do investimento total- 75 A 80% da energia consumida ( queima de combustível )

1.2 - TIPOS:

1.2 - 1 - FORNOS DE AQUECIMENTO

a - PRÉ-AQUECEDORES DE CARGA DE TORRES FRACIONADORASb - REFERVEDORES DE TORRES FRACIONADORASc - AQUECEDORES DE CARGA DE REATORESd - FORNOS DE AQUECIMENTO INDIRETO

1.2 - 2 - QUANTO AO ASPECTO CONSTRUTIVO

A padronização dos projetos de fornos é muito difícil devido a diversidade deaplicação requerida. Devido a isto, há muitas variações no “ LAY OUT “ , no projeto e noaspecto construtivo dos fornos.

A principal classificação dos fornos tubulares é baseada na posição dos tubos naseção de radiação ou na forma da carcaça metálica externa, dando origem a fornosverticais ou horizontais. Os fornos verticais exigem menor área para construção e, em geral,levam menor investimento.

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1.2.2 - 1 - FORNO CILINDRO VERTICAL SEM SEÇÃO DE CONVECÇÃO

a - Formato cilíndricob - Queimador no pisoc - Baixa eficiência / baixo custod - Carga térmica de 0,15 a 5,0 x 106 Kcal/h

1.2.2 - 2 - FORNO VERTICAL COM SERPENTINA HELICOIDAL SEM SEÇÃO DECONVECÇÃO

a - Formato cilíndricob - Queimador no pisoc - Tubos arranjados helicoidalmented - Baixa eficiência / baixo custoe - Limitado a um só passof - Cargas térmicas típicas como o anterior

1.2.2 - 3 - FORNO VERTICAL COM SEÇÃO CONVECÇÃO HORIZONTAL

a - Nesta classe se enquadram a grande quantidade de fornos da atualidadeb - Possuem as seções de radiação e convecçãoc - Altamente eficiênte / baixo custod - Carga térmica dem 2,5 a 50,0 x 106 Kcal/h

1.2.2 - 4 - FORNO CILÍNDRICO VERTICAL COM SEÇÃO DE CONVECÇÃO VERTICALINTEGRAL

a - Foram muito usados no passado. É grande o número de fornos deste tipob - Queimador no pisoc - Os tubos são arranjados verticalmente ao longo da pareded - Eficiência médiae - Carga térmica de 2,5 a 25,0 x 106

1.2.2 - 5 - FORNO TIPO ARCO ( “ ARBOR “ OU “ WICHET “ )

a - É um projeto especial, tubos em forma de “ U “ inteligando entrada e saídab - A convecção normalmente é usada para gerar vaporc - É empregado para aquecimento de grandes vazãoes de gásd - Aplicação típica é em unidade de reforma catalíticae - Carga térmica de 12,5 a 25,0 x 106 Kcal/h

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1.2.2 - 6 - FORNO TIPO CAIXA COM TUBOS VERTICAIS E COM CÂMARAS DECOMBUSTÃO INDEPENDENTES

a - Normalmente empregado em fornos reatores ( HDT )b - Alto custoc - Carga térmica de 5 a 32 x 106 Kcal/h

1.2.2 - 7 - FORNO TIPO CABINE COM TUBOS HORIZONTAIS ( 101-F-1 )

a - Os queimadores podem ser colocados no piso ou nas paredes verticais nãocobertas pelos tubos

b - É um projeto econômico com alta eficiênciac - É o mais utilizado em unidades de processo ( destilação )d - Carga térmica de 2,5 a 50,0 x 106 Kcal/h

1.2.2 - 8 - FORNO TIPO CAIXA COM CÂMARAS DE COMBUSTÃO INDEPENDENTES( 001-F-1 )

a - Os tubos são arranjados horizontalmenteb - A zona de convecção fica entre as 2 câmaras de combustãoc - Queimador no pisod - É um projeto econômico com alta eficiênciae - Carga térmica de 25 a 65 x 106 Kcal/h

1.2.2 - 9 - FORNO TIPO CABINE COM ALTAR

a - Fornos iguais ao do item 3.7, porém possuem uma parede divisória de refratários( altar )

b - Queimador na parede ou no piso, sempre inclinados para o altarc - Foram muito usados no passadod - Carga térmica de 5 a 25 x 106 Kcal/h

1.2.2 - 10 - FORNOS TIPO HORIZONTAIS COM FILA ÚNICA DE TUBOS

a - Os tubos da zona de radiação são dispostos horizontalmente numa fila única e nocentro da câmara

b - Os queimadores são posicionados no piso e em filas paralelas, distrbuição decalor uniforme na circunferência dos tubos

c - São normalmente empregados como fornos reatoresd - Carga térmica de 5 a 12,5 x 106 kcal/h

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A escolha de determinado tipo de forno é feita em função da vazão, temperatura epressão da carga, quantidade de calor requerida e também do combustível a ser utilizado.

2 - PRINCIPAIS SEÇÕES, COMPONENTES E ACESSÓRIOS DE UM FORNO:

2.1 - ESTRUTURA

- Sustentação de seu peso e dos esforços a ele submetidos

2.2 - CARCAÇA METÁLICA

a - Apoiam na estruturab - Apoio ao refratárioc - Garantir estanqueidade do fornod - Material normalmente usado - Aço carbono - 3/16” ou 1/4”

2.3 - REFRATÁRIOS

a - Isolar a câmara de combustão dos elemantos estruturais e reduzir perda de energiab - Reiradiar o calor para a superfície do tubo que não vê a chama e para dentro da câmara,evitando com isso perdas de calor.c - Proteger as chapas da carcaça metálica das chamas ou calor, evitando o contato dosgases de combustão, onde se condensariam formando ácidos corrosivos. - Proteçãopessoald - Tipos - ( concreto refratário , cerâmicas refratárias , fibras cerâmicas )

2.3 - 1 - SECAGEM DE REFRATÁRIOS

Quando há reparo em refratários do forno, há necessidade de se fazer a secagemdos mesmos, para remover a água e evitar trincas por vaporização brusca dessa água.Essa secagem é feita por uma curva de aquecimento fornecida pela Sesman. É feitoaquecimento gradual, obedecendo alguns patamares, no aquecimento e resfriamento.

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2.4 - ZONA DE RADIAÇÃO OU CÂMARA DE COMBUSTÃO

É a seção do forno onde se processam as reações de queima do combustível. É aparte mais quente de um forno e onde a superfície do tubo é exposta diretamente ao calorde radiação da chama. O calor radiante da chama aquece os tubos que aquece o produto. Amaior parte do calor absorvido pela carga é transmitido nesta seção.

Os tubos desta seção são sempre lisos, pois estão localizados onde as taxas decalor são muito elevadas. A utilização de tubos aletados provocaria a formação de pontosquentes nos tubos provocando falhas prematura do material.

2.5 - ZONA DE CONVECÇÃO

Esta seção situa-se em região afastada dos maçaricos, não recebendo o calorradiante das chamas. Os gases de combustão que passam da seção de radiação para aconvecção possuem temperatura elevada, cedendo, portanto, calor aos tubos desta seçãopor convecção e condução.

Os tubos desta seção, geralmente são aletados ou pinados com a finalidade deaumentar o coeficiente de troca de calor. Na refinarias normalmente a escolha recai nostubos pinados, que apresentam menor tendência a reter cinza.

As duas primeiras filas de tubos da convecção são sempre lisos, por estarem sujeitostambém a troca de calor por radiação. Estes tipos são denominados tubos de proteção outubos escudo.

Em alguns fornos, para aproveitar o calor remanescente dos gases de combustão,existe na saída desta seção serpentina para geração ou aquecimento de vapor d'água.

Quanto ao arranjo dos tubos, deve-se observar que enquanto na radiaçãoprocuramos espaçar os tubos para obtermos uma boa ditribuição de calor, na convecçãoprocuramos aproximar os tubos, de maneira a obter uma alta velocidade dos gases e,portanto, uma boa troca de calor.

2.6 - CURVAS E CABEÇOTES DE RETORNO

A utilização de cabeçote de retorno mandrilhados, muito comuns nos projetos maisantigos, tinha como finalidade a aplicação de limpeza mecânica interna aos tubos dosfornos que trabalhavam com fluidos sujeitos a coqueamento. Atualmente, com o advento dalimpeza através de descoqueamento “ STEAM AIR DECOKING “ ( vapor d’água e ar ) atendência é usar as curvas de retorno, de custo bem mais baixo que o cabeçote.

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2.7 - CAIXA DE FUMAÇA

Na saída da seção de convecção está localizada a caixa de fumaça cuja finalidade écoletar e dirigir para a chaminé os gases de combustão.

2.8 - CHAMINÉ / TIRAGEM

a - Fornecer tiragemb - Lançar os gases de combustão em local mais seguroc - Manter pressões na câmara

Tem como finalidade fornecer a tiragem necessária ao processo de queima e trocede calor do forno, isto é, permitir que por diferença de densidades os gases ao subirem pelachaminé, succionem o ar necessário para a combustão e os gases desta queima, sejamlançados a uma altura tal que não traga problemas ecológicos na região.

Mantem também todo o forno em pressões levemente negativas, a fim de evitar fugasde gases através das paredes, onde poderiam aquecer a estrutura do forno.

A chaminé está situada à jusante da caixa de fumaça

TIRAGEM - É a diferença de pressão existente entre um ponto no exterior, situadona mesma cota ( altura ) do interior da chaminé.

Baseado no enunciado acima, podemos tirar as seguintes conclusões:

1 - A tiragem depende diretamente da altura da chaminé;

2 - Depende do diâmetro da chaminé, pois quanto maior, maior será a facilidade deescoamento dos gases.

3 - A tiragem é maior em regiões mais frias (maior densidade do ar);

4 - A tiragem é tanto maior quanto maior fôr a temperatura dos gases de combustão.Nesta condição, menor é a densidade dos gases.

A eficiência de um forno depende grandemente do escoamento do gases residuaispara atmosfera. A este escoamento damos o nome de tiragem, definida como fluxo formadopela corrente de ar frio que entra para os maçaricos e a de gás residual quente, mais leve,que sai pela chaminé.

A tiragem é medida pela diferença entre a pressão atmosférica no ponto consideradoe a pressão do gás residual em um determinado ponto dentro do sistema forno-chaminé. Apressão interna varia ao longo do trajeto dos gases no forno. Há uma queda de pressão emcada seção (inclusive na chaminé), cujo somatório deve ser vencido pela tiragem natural.

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A tiragem natural depende das condições atmosféricas e da temperatura média dosgases da chaminé que variam com as condições operacionais do forno.

Muitas vezes as quedas de pressão do forno, tornam a chaminé anti-econômica e,nestes casos, lançam-se mão de ventiladores. Temos, então, a tiragem mecânica que podeser :

Forçada - quando o ventilador está na entrada, fornecendo ar aos maçaricos .

Induzida - quando o ventilador está na saída dos gases de combustão para achaminé

O emprego de ambas as tiragens, denominada tiragem balanceada, possibilita otrabalho com qualquer pressão no interior do forno. Contudo, é sempre preferível trabalharcom uma pressão inferior à atmosferica .

Mesmo com a tiragem balanceada é necessário o uso de chaminé para que osgases residuais escoem para a atmosfera num ponto seguro.

Os fornos, quando trabalhando com pressão negativa em seu interior, impedem oescapamento dos gases de combustão em qualquer ponto abaixo da chaminé. Isto éparticularmente importante como fator de segurança para o homem e o equipamento. Apressão positiva no interior impediria as observações periódicas das condições internas doforno, que são feitas através das janelas de inspeção, além do que, tenderia a forçar osgases quentes da combustão através das chapas, no topo da seção de radiação,aumentando dessa forma os gastos com a sua manutenção.

2.9 - SERPENTINAS

a - Passosb - Carga térmica / vazão de carga, etc.c - Tubos da convecçãod - Curvas e cabeçotes de retornoe - Suporte dos tubos

Denomina-se serpentina ao conjunto de tubos existentes no interior de um forno, cujafunção é direcionar a carga através das seções, nas quais ocorre o recebimento da energiatérmica.

Em função de diversas variáveis, tais como carga térmica, vazão, velocidade deescoamento, área de troca de calor, etc, a serpentina é dividida em passos.Passo é o conjunto de tubos consecutivos, através dos quais o fluido escoa em movimentoturbulento, desde o primeiro (tubo de entrada) até o último (tubo de saída).

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Os passos podem ser distribuidos das formas mais diversas. Assim, por exemplo,em um forno de dois passos, o fluído deverá ser dividido em duas correntes na entrada,seguindo separadamente através de cada conjunto de tubos e recombinando-se logo quedeixa o forno no lado oposto.

A ligação dos tubos pode ser feita por intermédio de cabeçotes, os quais sãoconectados por mandrilhamento ou por intermédio de curvas soldadas. Os cabeçotespodem ser retirados para possibilitar a limpeza interna dos tubos.

Os cabeçotes estão localizados em compartimentos de fácil acesso, a fim de permitirinspeções sempre que necessário. Estes compartimentos, devidamente protegidos contra ocalor, chama-se caixa de cabeçotes.

Para facilitar a transmissão de calor, em alguns fornos, os tubos da seção deconvecção possuem pinos ou aletas, a fim de aumentar a superfície de troca térmica.

2.9 - 1 - DESCOQUEAMENTO DAS SERPENTINAS DOS FORNOS:

Para se fazer o descoqueamento dos passos, temos que estar com a unidadeparada e sistema/linhas de entrada/saída dos fornos despressurizadas, pois temos que viraras curvas na saída dos passos para retornar para o vaso de descoqueamento e/ou chaminé.Na entrada dos passos, temos que remover as raquetes dos sistemas de vapor dedescoqueamento e ar.

No início do descoqueamento, aquece-se o forno gradativamente, conformepatamares definido no procedimento, com vapor passando nos tubos.

A primeira fase é a do spalling, ou quebra do coque. Varia-se a injeção de vapor etemperatura do forno, com o objetivo da desagregação do coque.

A segunda fase é a queima do coque com AR. Deixa-se uma pequena vazão devapor, e injeta-se ar passo por passo, por alguns minutos. Deve-se ficar observando a cordos tubos, pois pode haver queima localizada e super aquecimento do tubo, com risco dedanificá-lo. O tubo tende a ficar “ rubro “. Após injetar ar, injeta-se maior quantidade devapor, parar arrastar o coque.

Essas etapas são feitas até que se perceba visualmente que não está mais saindocoque junto com o vapor/água no vaso de descoqueamento. Faz-se cromatografia dosgases para confirmar se a queima já terminou, verificando pelo percentual de O2 e CO2.

ALGUNS CUIDADOS: As linhas na saída do forno, indo para o vaso dedescoqueamento/chaminé ficam super aquecida, com risco de queimar tábuas de andaimespróximos ou cabos de conduítes, ou mesmo acidentes pessoais - atenção.Visualizar os tubos com frequência, durante queima com AR.

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Acompanhar a saída de coque nos drenos do vaso de descoqueamento.O aquecimento e resfriamento do forno, após o descoqueamento tem que obeder ospatamares, conforme procedimento. Comumente faz-se a secagem dos refratários e aseguir o descoqueamento.

2.9 - 2 - O QUE PODE PROVOCAR COQUEAMENTO EM TUBOS DOS FORNOS :

a) Baixa vazão ou falta de carga no passo do forno ( má distribuição de carga por passo )

b) Baixa velocidade do fluido dentro dos tubos ( baixa turbulência )c) Temperatura do produto acima do valor máximo especificadod) Temperatura da parede dos tubos acima do máximo especificadoe) Incidência de chamas nos tubos ou descontrôle no sistema de queimaf) Não existência , não atuação ou atuação indevida do sistema de intertravamentog) Baixa vazão de vapor para deslocamento dos passos ( quando se está com vazão nospassos baixa e com velocidade abaixo da especificada ).

2.9 - 3 – POSICIONAMENTO DAS SERPENTINAS EM CADA FORNO DAS UDAVs:

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ESQUEMA DAS SERPENTINAS DO 001-F-1(LADO DOS CABEÇOTES)

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ESQUEMA DAS SERPENTINAS DO 002-F-1(LADO DOS CABEÇOTES)

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ESQUEMA DAS SERPENTINAS DO 101-F-1( LADO 90° - VISTA A A )

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ESQUEMA DAS SERPENTINAS DO 102-F-1( LADO 270° - VISTA A A OESTE )

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2.10 - QUEIMADORES

a - Liberar combustível / calorb - Promover mistura ar/combustívelc - Manter queima contínua

Os queimadores são, basicamente, acessórios dos fornos. Tem a função de liberarcombustível e ar para a câmara de combustão, promover a mistura de combustivel com ar,dar condições para a queima contínua da mistura combustível/ar.

No caso de combustíveis líquidos, atomizar, aumentando o contato com o ar parapropiciar uma combustão completa.

A maioria dos queimadores usados na refinaria são do tipo combinado e podemqueimar óleo combustível, gás combustível ou os dois juntos.

2.10 - 1 - CLASSIFICAÇÃO DOS QUEIMADORES:

- Quanto à alimentação de ar para a queima:

a - Aspiração naturalb - Alimentação forçada de ar para a queima ( caso dos PAF’s )

- Quanto à queima do combustível:

a - Queima simples ( apenas um tipo de combustível )b - Queima combinada ( mais de um combustível simultaneamente )

- Quanto à Atomização:

Isto é, quanto a disposição do óleo combustível em gotículas afim de aumentar a área decontato ( intimidade com o ar ).

a - Atomização mecânicab - Atomização por fluido auxiliar ( vapor )

Atomização mecânica - Na atomização mecânica o óleo é injetado sob alta pressão nacaneta de óleo, e é obrigado a passar por orifício de pequeno diâmetro, adaptandomovimento rotativo.

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Atomização a vapor - É mais usada em refinarias dada a sua disponibilidade e algumasvantagens citadas a seguir:

a - Possibilita a variação do formato da chamab - Facilita limpeza dos maçaricosc - Facilita a operação com óleo mais viscososd - Não necessita de pressões elevadas

- Cuidados com a atomização:

a - O vapor deve estar sem umidade ( seco );b - O diferencial de pressão ( delta P ) vapor - óleo deve ser constante

2.10 - 2 - PRINCIPAIS PARTES DE UM QUEIMADOR:

- Piloto,- Virolas primárias e secundárias de ar,- Bloco refratário,- Maçarico de óleo,- Maçarico de gás- Visor de chama.

2.10.2 - 1 - PILOTO

Os pilotos operam, apenas, com gás cuja finalidade é facilitar e assegurar a operação deacendimento do maçarico, que esteja queimando óleo ou gás combustível. Normalmente, possuem um pequeno tubo Venturi, ou um sistema que funcione como tal,que serve para admitir o ar e homogeneizá-lo com o gás.

2.10.2 - 2 - VIROLAS DE AR

Estão situadas no conjunto queimador, são utilizados para controlar o excesso de arno forno e no próprio conjunto queimador.

2.10.2 - 3 - BLOCO REFRATÁRIO

É um conjunto de tijolos isolantes de forma circular ou retangular no interior do qual achama do maçarico se projeta para a câmara de combustão.

O bloco refratário possui as seguintes finalidades:

a) Proporcionar uma mistura homogênea entre o ar e o combustível devido ao seu formato(bocal).

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b) Aumentar a eficiência da combustão de vez que sua superfície recebe calor da chama e otransmite à mistura a ser queimada, concorrendo assim, para a ignição da mistura e acombustão.

c) Serve para formar o corpo da chama, impedindo que se espalhe desde a sua base evenha a incidir nos tubos.

2.10.2 - 4 - MAÇARICOS DE ÓLEO

O maçarico é a parte do queimador onde se efetua a queima do óleo combustível.Consiste, essencialmente, de duas partes distintas: o bico e o maçarico propriamente dito.

- O bico é uma peça de diâmetro reduzido com um bocal com um "rasgo" de 1,1 mmde espessura que orienta e distribui o formato do corpo da chama. o diâmetro, o número defuros e a inclinação destes em relação ao centro do bico, influem diretamente no rendimentoda queima. Geralmente são usados bicos com furos de inclinações de 30 a 400.

- O maçarico de óleo é constituído de duas tubulações concêntricas que se interligam.Na sua parte inferior possui entrada independente para o óleo e o vapor. Pela tubulaçãointerna, de menor diâmetro, escoa o óleo combustível e pela externa o vapor de atomização.Na parte superior estas duas correntes se unem através da câmara de atomização ouatomizador. O atomizador é uma peça rosqueada à tubulação de óleo e possui umaabertura para saída do óleo atomizado. O vapor entra para a câmara através de orifícios,dispersando o óleo.

É importante que o maçarico esteja sempre na direção correta, visto que umainclinação diferente poderá desviar a chama e fazê-la incidir sobre os tubos, provocandosuperaquecimento localizado com danos para os mesmos.

2.10.2 - 5 - MAÇARICOS DE GÁS

Para a queima do gás combustível, cada fabricante adota uma arranjo que, narealidade, é variação do anel interno ao queimador ou de dois semi-anéis externos aoqueimador.

O anel interno ao queimador, localizado ligeiramente abaixo da parte superior domaçarico de óleo, possui uma série de furos inclinados de 45º e voltados para cima. Essesfuros regularmente espaçados e com diâmetro aproximado de 6 milímetros, dirigem o fluxode gás para o centro e para cima do queimador. O gás mistura-se com o ar ascendente,indo queimar-se pouco acima do maçarico de óleo. Há a possibilidade, no entanto, daqueima se iniciar um pouco abaixo do previsto, ocasionando a danificação do bico domaçarico de óleo. Por esta razão, recomenda-se que o maçarico de óleo seja retiradoquando houver queima de gás combustível ou, de preferência, que o maçarico de óleo fiqueconectado para que possa ser usado rapidamente mas que, neste caso, tenha um fluxorefrigerante que pode ser o próprio vapor de atomização.

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Dos dois semi-anéis externos ao queimador saem os maçaricos de gás,essencialmente seções de tubos, que a um lado se conecta ao semi-anel de gás e do outroé provido de um bico especial. Esse bico possui um rasgo inclinado na sua parte superior,inclinação esta que dirige o fluxo de gás para o centro do queimador.

2.10.2 - 6 - VISOR DE CHAMA:

É a parte do queimador por onde nos é permitido um melhor acompanhamento dacondições de trabalho do queimador. Por este visor podemos verificar:

- Estado de limpeza do bico,- Ângulo de queima dos bicos (tanto gás como óleo),- Qualidade de queima,- Funcionamento do piloto,- Dar permisão de acentimento ao queimador através da insersão de ignitor portátio

2.10.3 - PROBLEMAS COM QUEIMADORES :

2.10.3 - 1 - GOTEJAMENTO DO QUEIMADOR A ÓLEO

- CAUSAS DO GOTEJAMENTO :a - Viscosidade do óleo muito alta, acima da capacidade do queimador ( aumentar atemperatura do óleo ou colocar óleo mais diluido...)b - A capacidade do atomizador é ultrapassada, seja por elevação de vazão ou viscosidadedo óleo. Começa a aparecer maiores gotículas de óleo que são projetadas para junto dorefratário e escorrem para a caixa do mesmo, podendo vir a destruí-la.c - Sujeira no bico do queimadord - Baixo diferencial de pressão vapor / óleo.

2.10.3 - 2 - LIMITES DE PRESSÃO NOS QUEIMADORES A GÁS E ÓLEO

PRESSÃO BAIXA - Pode provocar retorno de chama, ou apagamento do queimador,continuando a jogar combustível na câmara, formando mistura explosiva, que podereacender novamente, explodindo.

PRESSÃO ALTA - Pode exceder a capacidade de liberação máxima de caloria doqueimador, danificando-o ou mesmo causando super aquecimento localizado no tubos, porincidência de chama , pois o tamanho da chama pode ficar muito alto ou aberta.

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2.10.3 - 3 - CONDIÇÕES DE QUEIMA

Fatores que afetam a qualidade da queima:

a - MÁ ATOMIZAÇÃO - Delta P baixo não tem uma relação vapor/óleo suficiênte paraquebrar as gotículas do óleo em tamanho necessário para uma boa atomização.Delta P alto - a relação vapor para o óleo fica muito alto, e o vapor dificulta a saída do óleo,causando efeito similar ao delta P baixo.

b - EXCESSO DE AR - Excesso de ar muito baixo causa falta de ar na queima, causandofuligem e “ enfumaçamento “ da chama. A chama fica alaranjada escura e fuliginosa. Tendea queimar lateralmente.Excesso de ar alto - A chama fica amarela clara ( queima de óleo ) e longa. Há perda deenergia , pois o combustível tem que aquecer o ar que vai participar da queima.

c - INCIDÊNCIA DE CHAMAS e AJUSTES EM QUEIMADORESAlguns fatores que contribuem para a incidência de chamas:

1 - Pressão mais alta tende a incidir chama no teto da radiação.2 - Com queima combinada, o gás tende a incidir lateralmente, além de parte dele serarrastado e tender a queimar próximo ao teto.3 - Com baixo excesso de ar a chama tende a incidir lateralmente, além de parte da mesmaqueimar no teto.4 - Má atomização5 - Bico do queimador a óleo sujo com coque de óleo6 - Virolas do queimador mal ajustada

2.10.3 - 4 - FUMAÇA ESCURA NA CHAMINÉ - CAUSAS

a) Baixo excesso de ar ( ou falta de ar localizado em algum queimador )b) Vapor de atomização insuficiênte ( baixo delta P )c) Condensado no vapor de atomizaçãod) Algum queimador ( principalmente a óleo ) pode ter se apagado e continuou a jorrarcombustível no forno, ocasionando queima incompleta, com fumaça escura.

2.10.3 - 5 - ASPECTO NORMAL DE UMA CHAMA, QUANDO SE TEM UMA BOACOMBUSTÃO

- A chama deve ser brilhante, límpida e cor amarelo alaranjada; deve ser compacta e nãoincidir nos tubos; não deve possuir regiões escuras; e não deve ter centelhas

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2.10.4 - ACENDIMENTO DE QUEIMADORES NO FORNO

2.10.4 - 1 - E.P.I’s RECOMENDADOS

Para olhar chama - Usar máscara azul cobalto para ver diretamente a chama. Paravisualizar os tubos, além da máscara azul cobalto, usar máscara transparente.

Para visualizar chama sob o queimador ou acender queimador / remover canetas -Usar protetor facial, luvas de amianto cano longo e avental de amianto.

2.10.4 - 2 - RISCOS E CUIDADOS OPERACIONAIS PARA ACENDER FORNO

a - Para acender os pilotos após a purga/abafamento :

- Manter o abafador +- 70 % fechado, mantendo a pressão negativa entre -2 a -5- Trabalhar em dupla, pois não se consegue ver muito bem se o piloto acendeu, estando sob

o forno.- Após acender os pilotos e a medida que for acendendo queimadores a gás e óleo, ir

abrindo o abafador, ajustando a pressão do forno.- Seguir as recomendações do procedimento específico de acendimento do forno.

b - Temperatura - Fazer acompanhamento constante da temperatura passo a passo,evitando defasagens. Se a temperatura tender a disparar, cortar combustível ou apagarqueimador no forno.

c - Vazão nos passos - Manter vazão nos passos acima da mínima, para evitarcoqueamento / trip. Ajustar a vazão/temperatura por passo.

2.11 - ABAFADOR

a - Ajustar tiragem ( para tiragem natural )b - Ajustar a pressão da câmara ( tiragem natural )

Tem como finalidade ajustar o perfil de tiragem do forno, controlando a tiragem naregião diretamente abaixo da seção de convecção do forno ( para tiragem natural ). Estásituado próximo à base da chaminé e consiste de uma ou duas lâminas ligadas a umsistema de polias e articulações, tracionadas por cabos ou por um sistema de pistão quepermitem fixar as citadas lâminas em todas as posições intermediárias entre os extremosde aberto e fechado.

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A movimentação é feita por dispositivos constando de uma alavanca, indicador deabertura e dispositivo de fixação, ou por controle automático manual.

2.12 - SOPRADORES DE FULIGEM (RAMONADORES)

a - Aumentar a eficiência de troca de calor dos tubosb - Há vários tipos ( fixos, retráteis... )

Essencialmente, os sopradores de fuligem constam de uma tubulação provida devários bicos pelos quais o vapor é descarregado com velocidade suficiente para removerdepósitos de fuligem da superfície dos tubos aletados ou pinados da serpentina, os quaisfazem diminuir a eficiência da troca de calor. Essa tubulação é inserida perpendicularmenteaos tubos da câmara de convecção e possui um movimento de rotação cujo mecanismo deacionamento acha-se instalado externamente ao forno Esse mecanismo, que pode sermotorizado ou manual, aciona, também, a válvula de admissão de vapor no tubo ramonador,abrindo-a no início do giro e fechando-a automaticamente quando o disco de camescompleta 360º de giro.

2.13 - SISTEMA DE ABAFAMENTO E PURGA

Os fornos são dotados de um sistema de abafamento que consiste de váriastubulações que interligam o sistema de vapor à câmara de combustão. Essas tubulaçõessão providas de válvulas de bloqueio instaladas individualmente em cada circuito, sendo quea operação é feita manualmente no "manifold" localizado a uma distância segura do forno.

A finalidade é purgar a câmara de combustão imediatamente após o apagamento doforno por qualquer motivo, antes do seu acendimento, ou em caso de incêndio nas câmarasde ar.

Hoje a injeção de vapor de abafamento é feita também nas caixas de ar, por issodeve-se atentar para este fato quando do acendimento dos fornos em tiragem natural e comvapor de abafamento aliviado.

2.14 - SISTEMA DE PRÉ-AQUECIMENTO DE AR

a - PAV - Pré-aquecedor a vaporb - PAR - Pré-aquecedor regenerativo - Ljungstronc - VTF - Ventilador de tiragem forçadad - VTI - Ventilador de tiragem induzidae - Tipos de tiragem : Tiragem forçada - só VTF operando Tiragem induzida - só VTI operando

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Tiragen Natural - VTF, VTI , Ljungstron fora de operação Tiragem balanceada - VTF, VTI e LJUNGSTRON operando

Em um forno convencional o ar necessário à queima do combustível, é admitido nacâmara de combustão diretamente da atmosfera, à temperatura ambiente. Os gases decombustão deixam o forno pela chaminé a altas temperaturas, carregando consigo grandequantidade de energia, que é perdida para a atmosfera. No sentido de obter umaconsiderável economia de combustível, o sistema de preaquecimento de ar propicia umaumento de eficiência de aproximadamente 10% , com o aproveitamento do calor dosgases provenientes da seção de convecção, transferindo-o ao ar destinado a combustão.

2.15 - INSTRUMNTAÇÃO

2.15 - 1 -TEMPERATURA

Para medir a temperatura da carga, ou do produto que passa internamente nasserpentinas, são colocados na entrada e saída do forno, pares termo-elétricos, que sãocolocados internamente num poço de aço inoxidável sem contato direto com o produto.Essa temperatura deve ser controlada com precisão, pois pequenas variações podemafetar o rendimento operacional da unidade.

Além da temperatura da carga, deve ser medido também a temperatura da parededos tubos do forno (skin-point).

Considerando-se que poderá haver queima irregular da chama dos maçaricos, e queelas podem ser distorcidas e incidirem sobre a parede dos tubos, coloca-se pares termo-elétricos nos pontos de maior temperatura. Estes pares termo-elétricos, ou "SKIN-POINTS",são, por sua vez, soldados à superfície externa da parede do tubo do forno.

Tais termopares são necessários para controle de temperatura da parede do tubo emcondições normais e sua necessidade aumenta com o tempo de campanha da unidade,pois à medida que aumenta o número de horas de operação aumenta também asincrustações internamente e externamente nos tubos. Essas incrustações atuam comoisolamento térmico e para manter-se a mesma temperatura de carga, necessitamos demaior quantidade de calor, com o consequente aumento de temperatura da parede dostubos ou mesmo superaquecimento.

O coque formado internamente nos tubos, é o produto que mais frequentementeencontramos como incrustação nas paredes internas dos tubos, ao passo que externamentepode haver incrustação de óleo combustível e cinzas.

Convém lembrar, que uma vez iniciada a formação de coque internamente nos tubos,sua espessura aumenta rapidamente, pois, o coque atua como uma barreira para atransferência de calor, necessitando de maior quantidade de calor para manter-se atemperatura de carga.

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Neste caso, a temperatura do tubo também aumenta. Tendo em vista que, quantomaior a temperatura da parede do tubo, maior a formação de coque internamente, entramosnum ciclo vicioso, chegando a temperaturas críticas de operação do material com oconsequente rompimento do tubo.

O controle automático de temperatura da saída do forno é feito por outro instrumentocujo termopar acha-se localizado em um ponto onde as várias correntes são recombinadas(quando possui mais de um passo). Esse instrumento atua normalmente nas válvulas dossistemas de alimentação de combustíveis.

Para que seja obtido um controle satisfatório nas temperaturas de saída da carga, aser aquecida em um forno com vários passos, faz-se necessário, primeiro, assegurar igualvazão em cada um dos passos.

Com as vazões equalizadas, as temperaturas individuais são reguladas pelo ajuste manualdas chamas.

2.15 - 2 - VAZÃO

Geralmente, o arranjo ideal para controle de vazão nos passos de um forno, consistena instalação de um controlador de vazão em cada passo.

2.15 - 3 - PRESSÃO

Os indicadores ou registradores de pressão instalados nos passos de umaserpentina tem por função dar subsídios na avaliação da perda de carga em cada passoque podem ser oriundas das semi-obstruções ou sobrevaporização excessivas.

Os instrumentos instalados nos sistemas de suprimento de óleo e gás combustíveltem por finalidade controlar a pressão nos respectivos anéis. Esse controle de pressão é deprimordial importância na operação de um forno e normalmente trabalha cascateado pelocontrolador de temperatura da saída de produto. Além destes, o anel de vapor deatomização é provido de um controlador de pressão diferencial, que tem por finalidademanter a pressão do vapor de atomização num valor superior à pressão do anel de óleocombustível, para promover a atomização do óleo comustível a ser queimado.

Medidores de tiragem são instrumentos indicadores de pressão diferencial quepodem estar instalados na base da chaminé, base da convecção e câmara de radiação,sendo usados para indicação da pressão interna dessas seções. O conhecimento dessaspressões é um dado importante para o ajuste de um forno em tiragem natural, uma vez que oabafador e as virolas dos queimadores são regulados em função dessa pressão, a fim depossibilitar uma boa tiragem.

Com pressões positivas ao longo do forno em tiragem natural, além da possibilidadede reversão de chama, teríamos o escapamento de gases no topo da radiação econvecção, danificando a estrutura e chaparia do forno, que não é projetada para resistir aocontato desses gases de elevadas temperaturas.

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Esses gases contêm, entre outros, o dióxido e o trióxido de enxofre (SO2 e SO3) queao se resfriarem, combinam-se com a umidade do ar atmosférico dando origem aos ácidossulfurosos e sulfúrico que diminuem a vida útil das chaparias.

O acompanhamento e controle de pressão dos fornos se dão da seguinte maneira:

a - EM TIRAGEM NATURAL - É feito atuando no abafador da chaminé, que irá alterar atiragem do forno ( maior ou menor fluxo de gase pela chaminé ), alterando a pressão doforno.

b - EM TIRAGEM FORÇADA - É igual à tiragem natural.

c - EM TIRAGEM BALANCEADA - O abafador da chaminé fica fechado. O contrôle depressão é feito atuando no damper do VTI.

2.15 - 4 - SISTEMA DE SEGURANÇA E INTERTRAVAMENTO

a - Transferência de tiragem automáticab - Trip manualc - Trip parcial do fornod - Trip total do fornoe - Proteção dos equipamentos ( temperatura, pressão combustíveis, pressão forno, vazãonos passos, etc...).

2.15.4 - 1 - EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP e VALOR DE ATUAÇÃO:

OBS: Considerando o 002-F-1 com CAIXA DE AR. Falta confirmar valores dos001/002-F-1

- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP TOTAL NOS 002-F-1 e 102-F-1 :

1 - Falha de energia 120 VCC baterias PT-200 p/ circuitos de intertravamento2 - Vazão muito baixa nos passos do forno - 425 m3/d - tempo = 15 seg.3 - Pressão alta na câmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferência de tiragem ( trip indireto...) - tempo =14 segundos5 - Temperatura alta na saída por passo = 436 ºC - tempo = 15 seg.6 - TRIP acionado pelo operador, no console cega , no sdcd software ou no campo

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- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP TOTAL NOS 001-F-1 e 101-F-1 :

1 - Falha de energia 120 VCC baterias PT-200 p/ circuitos de intertravamento2 - Vazão muito baixa nos passos do forno - 960 m3/d3 - Pressão alta na câmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferência de tiragem ( trip indireto...) - tempo =14 segundos5 - TRIP acionado pelo operador, no console cega , no sdcd software ou no campo

- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP PARCIAL NO 101/102-F-1 :

ÓLEO- Pressão baixa de óleo = 2,5 kg/cm 2 - Pressão alta de óleo = 10 kg/cm 2

- Delta P baixo óleo/vapor atomização = 0,8 kg/cm 2

- Temperatura baixa do óleo = 110 ºC

GÁS / PILOTOS- Pressão baixa de gás combustível = 0,07 kg/cm 2

- Pressão alta de gás combustível = 0,8 ( 101-F-1 ) e 102-F-1 = 1,7 kg/cm 2 - Pressão baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

- Pressão alta nos pilotos = 1,8 kg/cm 2

- Nível alto no 101-V-11 = 80% ( gás e pilotos )

- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP PARCIAL NO 001/002-F-1 :

ÓLEO- Pressão baixa de óleo = 2,7 ( 001-F-001 ) e 3,4 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Pressão alta de óleo = 8,0 kg/cm 2 ( 001-F-001 ) e 10,0 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Delta P baixo óleo/vapor atomização = 0,8 kg/cm 2

- Temperatura baixa do óleo = 110 ºC

GÁS / PILOTOS- Pressão baixa de gás combustível = 0,06 kg/cm 2 ( 001/002-F-1 )- Pressão alta de gás combustível = 1,81 ( 001/002-F-1 )- Pressão baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

- Pressão alta nos pilotos = 1,8 kg/cm 2

- Nível alto no 001-V-6 = 80% ( TRIP no gás e pilotos )

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PAF - TRIP PARCIAL 101/102-F-1 :

a) Incêndio no ljungstron = 400 ºC passa para Natural - Tem 6 seg. para normalizar

b) Baixa vazão de Ar - 101-FSLL-420 = 18.000 Nm3/h e 102-FSLL-7.200 Nm3/h -

Tem 6 seg. para normalizar - Passa para Natural -

c) Queda do VTF - Passa para Natural

d) Pressão baixa na Câmara - -20 mmca - Tem 6 seg . para normalizar - Transfere para

Natural -

e) Velocidade baixa no Ljungstron = 1 rpm - Passa para forçada

f) Queda do VTI - Passa para forçada

3 - COMBUSTÃO

3.1 - DEFINIÇÃO

A energia necessária à operação de um forno ou caldeira para geração de vapor éfornecida sob a forma de calor, pela queima de um combustível líquido ou gasoso.

A queima ou combustão é definida como as reações químicas que se processamentre o combustível e o oxigênio, dando como resultado grande desprendimento de calor.

Os principais constituintes dos combustíveis são carbono e hidrogênio, associados apequenas quantidades de enxofre, nitrogênio, oxigênio, etc..

A principal característica de um combustível está relacionada com a quantidade decalor que é liberada pela queima de um quilograma do mesmo. É o chamado podercalorífico ou calor de combustão e é expressa em Kcal/Kg. Para os combustíveis gasosos,esse calor pode ser dado também em Kcal/m3, sendo o volume medido em condiçõespadrão, ou seja 1,0 atmosfera e 15,6ºC.

O quadro a seguir mostra alguns valores do calor de combustão de diversoshidrocarbonetos e do Hidrogênio:

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Produto Fórmula Kcal/Kg

Metano CH4 13.265Etano C2 H6 12.399Propano C3 H8 12.033Butano C4 H10 11.837Pentano C5 H12 11.715Hexano C6 H14 11.635Hidrogênio H2 33.887

De acordo com o quadro anterior, podemos verificar que o calor de combustão dasfrações de petróleo diminui com o aumento da densidade.

O oxigênio necessário às reações químicas, envolvidas na combustão, é fornecidopelo ar atmosférico, cuja composição média é 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio.

As principais reações de combustão são:

C + O2 --> CO2 + calor (94,05 Kcal/mol)C + 1/2 O2 --> CO + calor (26.41 Kcal/mol)CO + 1/2 O2 --> CO2 + calor (67,64 Kcal/mol)H2 + 1/2 O2 --> H2O + calor (57,80 Kcal/mol)

A presença de enxofre, como impureza no combustível, acarreta a formação deDióxido de Enxofre (SO2) de acordo com a seguinte reação:

S + O2 --> SO2

A combustão é dita completa quanto todo o carbono é transformado em CO2. Issoporque o CO é um produto intermediário que pode ser combinado com mais oxigênio paraformar CO2.

Pela análise das reações, observamos que quando o carbono reage com o oxigênio,para formar CO2, há um desprendimento de 94,05 Kcal/mol, e quando o carbono reage como oxigênio, formando CO, há um desprendimento de apenas 26,41 Kcal/mol.

Verificamos também que quando a combustão não se processa até o final, há umagrande perda de calor (94,05 - 26,41 = 67,64). Por isto, nos processos industriais, oprocesso de combustão deve ser rigidamente controlado, para se obter o máximo deeficiência, o que equivale a um consumo menor de combustível acarretando maiores lucros.

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Por outro lado, quando há combustão incompleta, a presença de CO e O2 nos gasesde combustão pode provocar a queima retardada, levando o CO a CO2 em locaisimpróprios, fato este que poderá ocasionar altas temperaturas com danificação da estruturado forno.

- FATORES OPERACIONAIS QUE CONTRIBUEM PARA UMA BOA OTIMIZAÇÃO DACOMBUSTÃO

a) Excesso de arb) Atomização perfeitac) Análise dos gasesd) Aspecto da chamae) Aspecto da fumaçaf) Aspecto dos gases na saída da chaminé’g) Pré-aquecimento de ar de combustãoh) Pré-aquecimento do combustível líquido para obtenção da viscosidade ideal de queima (

otimizar a tempetatura do RV ou do O.C2B )i) Análise dos gases de combustão ( cromatografia )

- ASPECTO NORMAL DE UMA CHAMA, QUANDO SE TEM UMA BOA COMBUSTÃO

- A chama deve ser brilhante, límpida e cor amarelo alaranjada; deve ser compacta e nãoincidir nos tubos; não deve possuir regiões escuras; e não deve ter centelhas

- MALHA DE CONTRÔLE DE COMBUSTÃO

a - Otimização do consumo de combustívelb - Otimização do excesso de ar nos fornosc - Melhor utilização dos PAF’s

3.2 - EXCESSO DE AR

Teoricamente, para cada 12 Kg de carbono são necessários 32 Kg de oxigênio epara cada 2 Kg de hidrogênio, 16 Kg de oxigênio a fim de se conseguir a queima completa.

A estas quantidades, dá-se o nome de ar teórico. Qualquer quantidade adicional aeste valor denomina-se de excesso de ar.

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Para que a reação de combustão se processe é necessário que o combustível entreem contato com o oxigênio do ar. As altas velocidades dos gases que se verificam nacâmara de combustão, o tamanho não uniforme das partículas de combustível e aimpossibilidade de uma perfeita homogeneização do combustível com o ar pode acarretar oproblema de combustão incompleta, pois não há o necessário contato entre o combustível eo ar.

Para minimizar este problema um excesso de ar é admitido na câmara decombustão.

A % de excesso de ar é definida pela seguinte equação:

Excesso de ar X 100% de excesso de ar = ---------------------------------------

Ar teórico

3.3 - TEMPERARURA DA CHAMA

O processo usual da combustão é acompanhado de uma incandescência - a chama -que é característica das oxidações rápidas a alta temperatura.

A chama é a região onde se processam as reações químicas. Ela é uma separaçãoentre os gases queimados e os não queimados. O volume e o formato da chama pode variarbastante dependendo das condições da combustão.

Teoricamente, a temperatura máxima possível de se obter na queima de umcombustível é aquela que ocorre quando se usa o ar teórico na combustão completa. Quantomaior for o excesso de ar (ou de produtos de combustão) menor será a temperaturaresultante da chama e menor a intensidade da RADIAÇÃO, porque grande parte do calor decombustão é utilizado para aquecer o excesso de ar.

3.4 - CONTROLE DA QUEIMA - ANÁLISE DE ORSAT

O conhecimento do excesso de ar admitido num forno é importante, pois quando aquantidade é demasiada, não só a eficiência do forno como as suas capacidades máximasficam reduzidas. Além disso, todo ar que entra e não é utilizado na combustão, gasta umacerta quantidade de calor para seu aquecimento.

O exame visual das chamas não é um meio satisfatório para se deduzir o excesso dear e sim através da análise dos gases de combustão feita pelo teste de ORSAT ou pelacromatografia dos gases que permite calcular o excesso de ar utilizado na queima. Estestestes nos dá uma indicação da composição volumétrica dos gases com porcentagem deCO2, CO e O2 por diferença de N2.

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Através dos resultados do teste ORSAT ou da cromatografia dos gases, podemostirar conclusões sobre as condições de queima. Em seguida temos alguns casos possíveise sua análise:

- Caso 1: CO2 . 17% O2 . 0%CO 0% N2 83%

A ausência de CO no gás nos leva a concluir que todo o carbono presente nocombustível foi levado a CO2, portanto, uma combustão completa.

A ausência de O2 indica, neste caso, que não há excesso de ar. Esse resultado écaracterístico da combustão total com o ar teórico. É o limite que se deseja alcançar.

- Caso 2: CO2 . 5% - Caso 3: CO2 . 10%CO 10% CO .. ..4% O2 0% O2 . ..7%N2 85% N2 . 79%

A presença conjunta de CO e O2 nos gases de combustão, indica uma condiçãoanormal de queima, decorrente de uma homogeneização deficiente da misturaar/combustível com consequente combustão incompleta. Neste caso temos que otimizar amistura ar/combustível

3.5 - PERDA DE CALOR

As perdas de calor em um forno, quando se toma por base o poder calorífico docombustível, são principalmente de dois tipos:

- Um primeiro devido à temperatura de saída dos gases na chaminé

- Um segundo devido às perdas por radiação e convecção através das paredes, caixas decabeçotes, pisos, etc.

3.6 - ATOMIZAÇÃO DO COMBUSTÍVEL

A queima do óleo combustível se processa em fase gasosa. Para facilitar a suavaporização, o óleo é lançado na câmara de combustão sob a forma de pequenaspartículas. A atomização do óleo combustível é obtida através da dispersão de vapor, sobpressão, na câmara de atomização, num acessório do forno chamado maçarico.

Do processo de atomização depende grandemente a boa queima.

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A atomização com vapor oferece, entre outras, as seguintes vantagens:

a) Possibilitar a variação da forma da chama;b) Facilitar a limpeza dos maçaricos;c) Permitir a operação com óleo de alta viscosidade.

Por outro lado, a atomização exige certos requisitos necessários a uma queimaeficiente. Assim, o óleo deve ser suficientemente aquecido de forma a manter suaviscosidade em um valor em torno das condições de projeto. A pressão do óleo deverá sermantida constante e não estar sujeita a flutuações.

Quanto ao vapor de atomização, ele deve ser seco e possuir uma pressão superiorao óleo (acima de 0,8 Kg/cm2).

Para melhorar o sistema de atomização, este foi separado do vapor de limpeza ecolocado um purgador para mantê-lo isento de condensado. Com isto se tem, também, umamaior pressão de vapor de limpeza e se evita variações na pressão de atomização quandoda limpeza de alguma caneta.

Com a finalidade de assegurar um suprimento de vapor seco, a tubulação de vapor édotada de purgadores que eliminam o condensado.

A presença de condensado no vapor de atomização provoca chama fuliginosa ecombustão incompleta.

Quem controla a pressão do sistema de óleo combustível é a UDAV-I ou a UDAV-IIquando queimando resíduo de vácuo, com o SETUT ficando na espera automática. Havendonecessidade da entrada do óleo do SETUT para se efetuar o abastecimento do OCR , estepassa a controla a pressão do sistema.

Nas U's HDT o sistema de controle está fundamentado em PIC's que variam aspressões para os maçaricos e em PDIC's que controlam o diferencial de pressão entrevapor x óleo.

4 - PADRÕES MÍNIMOS DE SEGURANÇA OBRIGATÓRIOSPARA OPERAÇOES NOS FORNOS DAS UDAV`s

4.1 - Manobras previstas no forno :

a) Troca de canetas de óleo ( instalação / remoção )b) Remoção de queimador pelo caldeireiroc) Olhar chama pelo visor sob o queimadord) Acender o fornoe) Acender queimador ( com forno apagado ou após manutenção )

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4.1 - 1 - Equipamentos de proteção individual ( E.P.I ) mínimoobrigatório para qualquer destas manobras:

a) Blusão de amianto, aluminizadob) Capacete com protetor facial com proteção aluminizada na parte traseirac) Luvas de amianto cano longod) Protetor auricular

4.1 - 2 - Local onde ficam esses E.P.I’s :

- Na Plataforma próximo aos visores de chama ficam as máscaras com lente azul cobalto etransparente, para visualizar chamas e serpentinas pela lateral do forno

- Na pilastra sob os fornos tem uma caixa com os E.P.I’s para troca de canetas , visualizarchamas sob o forno e acender fornos

4.2 - Manobras a serem executadas:

Liberação de queimadores

- Steam tracing - bloquear alimentação / retorno de condensado e despressurizar.Confirmar se não tem válvula dando passagem. Solicitar ao executante do serviço paradesconetar lentamente, até confirmar que não há passagem .

- Remoção dos queimadores - Manter o abafador bem aberto, para garantir pressãonegativa no forno

- Colocar na P.T. recomendação para usar os seguintes E.P.I’s durante a remoção:

- Blusão de amianto, aluminizado- Capacete com protetor facial com proteção aluminizada na parte traseira- Luvas de amianto- Protetor auricular

Acendimento de queimadores ou forno:

Cuidados - Restringir abafador para diminuir a tiragem . Trabalhar em dupla, com umoperador verificando no visor lateral do forno se o piloto acendeu.

Riscos - Pressão positiva no forno, pode queimar o rosto / corpo -Atenção para manter pressão negativa no forno.Usar os E.P.I’s recomendados no item 4.1 - 1

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Remoção de canetas ou veriricar bico das canetas sob o forno :

Cuidados - Ao abrir o visor de chama pode cair óleo quente ou pedaço de refratário quente.Postar-se de lado, não colocando o rosto / corpo sob o visor.

- Ao remover a caneta a óleo, a mesma pode ter obstruido o bico, e vazar óleo quandodesconectá-la. Postar-se de lado, colocar a luvas na frente do rosto, desconectalentamente até certificar-se que está despressurizado.

- Usar os E.P.I’s recomendados no item 4.1 - 1

Riscos - Queimaduras no rosto / corpo, se estiver sem E.P.I.

Inspecionar chamas / serpentinas no visor na parte lateral do forno:

Equipamentos de Proteção Individual ( E.P.I ) MÍNIMO obrigatórios paraessas manobras :

a) Protetor facial com lente azul cobalto, para visualizar chamasb) Protetor facial com lente transparente para visualizar serpentinas

Riscos: Pressão positiva no forno, saindo chamas pelos visores, queimandoo rosto / corpo.

Prevenção : Confirmar antes se a pressão está negativa, pelo indicador nocampo e/ou no console

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 37

5- RELAÇÃO DE PS, PO’s e TP’s RELACIONADOS COM A ÁREA DE FORNOS DAS UDAV’s:

PS’s:SEDHID/PS-0013 - Normas, recomendações e limitantes operacionais nas UDAV’sSEDHID/PS-0015 - Padrões mínimos de segurança para as áreas do SEDHID.

PO’s:SEDHID/PO-UDAV0301 - Abastecimentos do sistema de OCRSEDHID/PO-UDAV0302 - Liberação e recebimento de queimadoresSEDHID/PO-UDAV0303 - Ramonagem dos fornosSEDHID/PO-UDAV0304 - Liberação e recebimento das Cx. de queimadorSEDHID/PO-UDAV0305 - Transferência do comando do abafador Campo/ConsoleSEDHID/PO-UDAV0306 - Transferência do comando do damper do VTF/VTI

- Campo/ConsoleSEDHID/PO-UDAV0307 - Troca de maçaricos/Canetas dos queimadoresSEDHID/PO-UDAV0308 - Transferência de tiragem dos fornosSEDHID/PO-UDAV0309 - Liberação e recebimento de ramonadoresSEDHID/PO-UDAV0310 - Acendimento inicial dos fornos das UDAV’s

TP’s:SEDHID/TP-UDAV0011 -Operação dos fornos 101/102-F-1SEDHID/TP-UDAV0012 -Operação dos fornos 001/002-F-1

6 - OUTRAS FONTES DE CONSULTAS:

- CURSO BÁSICO DE FORNOS

7 - MATERIAL DE APOIO:

- Fluxograma do sistema de combustão dos fornos- Fluxograma do sistema de Pre-aquecimento de ar dos fornos- Malhas de Intertravamento dos fornos

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 38

BANCO DE QUESTÕES(Perguntas e Respostas)

TEMA ⇒⇒ FORNOS DAS UDAV’s(001-F-1 / 002-F-1 / 101-F-1 / 102-F-1)

1 - QUAL A FUNÇÃO DA CHAMINÉ EM UM FORNO ?

Resp. - Tem como finalidade fornecer a tiragem necessária, isto é, permitir que pordiferença de densidades os gases ao subirem succionem o ar para combustão a uma alturatal que não traga problemas ecológicos na região. Manter todo o forno em pressõeslevemente negativas, a fim de evitar fugas de gases através das paredes, onde poderiamaquecer a estrutura do forno.

2 - QUAL A FUNÇÃO DO ABAFADOR DA CHAMINÉ ?

Resp. - Tem como finalidade ajustar o perfil de tiragem do forno, controlando a tiragemna região diretamente abaixo da seção de convecção do forno ( para tiragem natural ).O abafador pode ser de folha única ou folhas múltiplas ( perciana ), quando a chaminé tivergrandes diâmetros.

3 - QUAIS SÃO AS DESVANTAGENS DE SE TRABALHAR COM O ABAFADOR DACHAMINÉ ALIVIADO OU ABERTO, EM TIRAGEM BALANCEADA ?

Resp. - a ) Perda de energia , pois parte dos gases quentes não vão passar no sistema doPAF, aquecendo ainda mais o ar.b) Entrada de ar falso no forno, com perda de energia, pois poderemos ficar com pressãomuito negativa e possibilitar entrada de ar falso nas gretas das juntas das caixas de curvas,e outros pontos. Este ar não participa da combustão e sobrecarrega o VTI.

4 - QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS CAUSAS DE PERDA DE EFICIÊNCIA EM UM FORNO ?

Resp. - a) Excesso de ar alto ( entrada de ar falso no forno ).b) Abafador da chaminé aberto ( Temperatura alta após o damper da chaminé )c) PAF - Ljungstron sujo ou com sêlos radiais/circunferências danificadosd) Excesso de sujeira nos tubos da convecção ( pinados / aletados )e) BSW alto na saída das dessalgadoras ( vamos gastar energia para vaporizar água )

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 39

5 - O QUE É TIRAGEM ?

Resp. - TIRAGEM - É a diferença de pressão existente entre um ponto no exterior, situado namesma cota ( altura ) do interior da chaminé.Por diferença de densidade, os gases quentes escoam pela chaminé e o ar frio entra porbaixo. Mesmo com o forno apagado, há diferença de densidade entre o ar no topo dachaminé e dentro do forno, o que permite o escoamento do “ AR “ . Este escoamento é a “tiragem “. Quanto mais alta e maior o diâmetro da chaminé, maior será a tiragem.

6 - COMO CONTROLAR E AUMENTAR A TIRAGEM DE UM FORNO EM TIRAGEMNATURAL E BALENCEADA ?

Resp. - TIRAGEM NATURAL - O contrôle da tiragem é feito no damper do abafador dachaminé. Quanto mais alta e maior o diâmetro da chaminé, maior será a tiragem.TIRAGEM BALANCEADA - O contrôle da tiragem é feito no damper do VTI, que contrôla apressão do forno.

7 - QUAIS OS PROBLEMAS DE SE OPERAR COM PRESSÃO POSITIVA EM UM FORNO?

Resp. - a) Incidência de chamas nos tubos, que causariam coqueamento ;b) Excesso de calor na chaparia, danificando-a;c) Risco de queimar o operador ao verificar chamas ou remover canetas do forno;

8 - EXCESSO DE AR ALTO e MUITO BAIXO NO FORNO - O QUE PREJUDICA ?

Resp. - EXCESSO DE AR BAIXO - Excesso de ar muito baixo causa falta de ar na queima,causando fuligem e “ enfumaçamento “ da chama. A chama fica alaranjada escura efuliginosa. Tende a queimar lateralmente.

EXCESSO DE AR ALTO - A chama fica amarela clara ( queima de óleo ) e longa. Há perdade energia , pois o combustível tem que aquecer o ar que vai participar da queima.

9 - QUAIS OS BENEFÍCIOS DE UM SISTEMA DE PRÉ-AQUECIMENTO DE AR PARA OFORNO ( PAF ) ?

Resp. - O sistema de preaquecimento de ar propicia um aumento de eficiência deaproximadamente 10% , com o aproveitamento do calor dos gases provenientes da seçãode convecção, transferindo-o ao ar destinado a combustão.Com isto, possibilita operar o forno com maior eficiência, gerando economia de combustívelde +- 10% e dando mais folga ao forno , permitindo carga maior.

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10 - PAF - QUAIS OS PRINCIPAIS SINTOMAS DE SÊLOS DO LJUNGSTRONDANIFICADO ?

Resp. - Haverá passagem de AR para o lado do GÁS. O Excesso de ar do lado do gás vaificar alto. Os VTF e VTI vão ficar mais sobrecarregados. Dependendo da carga ou doestado do Sêlo, torna-se necessário aliviar o abafador.

11 - QUAIS CUIDADOS DEVEMOS TER AO LIBERAR O PAF PARA MANUTENÇÃO ?

Resp.: a) Guilhotinar os dutos de AR e GASb) Desenergizar, os motores do VTF/VTI/LJUNGSTRON, confirmar no campo e etiquetar.

Colocar em RED TAG no console.c) Bloquear e raquetear vapor para PAV / retorno de condensado e ramonagem do

Ljungstron e água de processod) Pegar CIS com Asema para abrir BV’se) Solicitar instalar luminárias junto as BV’sf) Pegar CIS para adentrar e solicitar limpeza dos dutos e lavagem química do ljungstron (

recomendar uso de E.P.I’s adequados para contato com ácidos ( ácido sulfúrico formadonas paredes dos dutos ) - VER com Asema.

g) Só liberar serviços dentre dos dutos após a limpeza.

12 - O QUE DEVEMOS RECOMENDAR NA PERMISSÃO PARA TRABALHO EMSERVIÇOS DE SOLDA NOS DUTOS DO PAF , INTERNAMENTE ?

Resp. - a) O item 11 tem que estar concluido. A limpeza dos dutos de ar , gas e ljungstrontem que estar concluída.b) Instalar exaustor e lumináriasc) Pegar CIS com Asema e transcrever para a PT as recomendaçõesd) As principais recomendações são : Trabalhar em dupla ; Manter ventilação forçada ;

Usar E.P.I’s conforme recomendações do padrão mínimo de segurança do seu setor paraeste serviço.

13 - QUAIS CUIDADOS DEVEMOS TER AO LIBERAR O TRANSMISSOR DO “ FIC “ DEAR PARA O FORNO ?

Resp. - Verificar se não está em cascata com a TIC na saída do forno. Tirar de cascata, seestiver. Passar o forno para tiragem natural.

14 - CAIXAS DE AR - EM CASO DE ATUAÇÃO DO INTERTRAVAMENTO,TANSFERINDO TIRAGEM AUTOMÁTICAMENTE PARA NATURAL, SE O FORNO TEMMAIS DE UMA CAIXA DE AR , O QUE ACONTECE SE UMA DELAS NÃO ABRIR ?

Resp. - Vai dar trip total no forno, pois para o sistema, todas as caixas tem que estar aberta,

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em tiragem natural, para o forno ficar aceso.

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15 - MUDANÇA DE TIRAGEM - QUAL O PROCEDIMENTO DE PASSAGEM DE TIRAGEMNATURAL PARA BALENCEADA e BALANCEADA PARA NATURAL, NO CONSOLE E NAÁREA ?

Resp. - Ver procedimento específico SEDHID/PO-0308

16 -QUAL O PROCEDIMENTO DE PASSAGEM DO COMANDO DO ABAFADORDA ÁREA PARA O CONSOLE E DO CONSOLE PARA A ÁREA ?

Resp. - Ver procedimento específico SEDHID/PO-0305

17 - QUAL O PROCEDIMENTO DE PASSAGEM DO COMANDO DO DAMPER DO VTFOU VTI DA ÁREA PARA O CONSOLE OU DO CONSOLE PARA A ÁREA ?

Resp. - Ver procedimento específico SEDHID/PO-0306

18 - QUAL A FUNÇÃO DO PAV ( PRÉ AQUECEDOR A VAPOR ) E PORQUE SECONTROLA TEMPERATURA MÍNIMA?

Resp. - Pré aquecer o ar que vai para o Ljungstron, com o objetivo de evitar que os gasessaiam muito frio do Ljunstron , o que causa corrosão no lado frio dos cestos , nos dutos esêlos do Ljungstron. Controla-se a média de temperatura do AR após o PAV com atemperatura de saída dos GASES na saída do Ljungstron, atuando no vapor para o PAV,para evitar a referida corrosão. A média é de no mínimo 130 ºC, nos fornos que queimamgás ácido é 168 ºC.

19 - QUAIS SÃO OS SISTEMAS DE PROTEÇÃO DO PAF / FORNO? COMO ATUAM ?

Resp. - a) BAIXA VAZÃO DE AR PARA O FORNO - Transfere a tiragem para Natural.b) FALHA NA ABERTURA DA CAIXA DE AR ( atuação do intertravamento ) - Dá Trip total

no forno. ( tem temporizador )c) QUEDA DO VTF - Transfere a tiragem para Natural.d) PRESSÃO ALTA NA CÂMARA - Transfere a tiragem para forçada. Se a pressão

continuar alta, dá trip total ( tem temporizador )e) PRESSÃO BAIXA NA CÂMARA - Transfere para tiragemNaturalf) QUEDA DO VTI - Transfere para tiragem forçadag) BAIXA ROTAÇÃO OU QUEDA DO LJUNGSTRON - Transfere para tiragem forçadah) INCÊNDIO NO LJUNGSTRON - Transfere para tiragem natural

20 - QUAIS OS CUIDADOS AO SE COLETAR AMOSTRA DE GASES PARACROMATOGRAFIA ?

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Resp. - a) Confirmar se não há passagem nas gaxetas das válvulas, juntas ou furo na linha,para evitar contaminação com ar atmosférico ( passar vapor periódicamente ).b) Colocar ejetor em operação, alinhando a água.c) Acertar com laboratório o horário que vão apanhar a bexiga com a amostragem, pois é

recomendável que não se fique mais 30 minutos com os gases dentro da bexiga.e) Antes de se fazer as amostragens, o forno já deve estar ajustado para o mínimo excesso

de ar, com boas condições de queima.

19 - RAMONAGEM - QUAIS OS CUIDADOS PARA SE INICIAR UMA RAMONAGEM EMUM FORNO ?

Resp. - a) Fazer contato prévio com Setut sobre consumo de vaporb) Contatar com console para manter abafador da chaminé o mais aberto possível,

restringindo o damper do VTI ( atenção para pressão no forno, que pode transferirtiragem ).

c) A indicação dos analisadores de oxigênio vão variar, pois o sistema dá purga automática,quando se começa a ramonagem do forno. Tirar o controlador dos analisadores decascata, pois do contrário haverá variações bruscas no forno, com possível corte de arpor indicação falsa.

d) Certificar-se que os purgadores do sistema de ramonagem estejam operando bem e quefuncionaram, quando se alinhou o vapor

e) Durante a ramonagem, verificar se não há ramonadores com vazamento. Programar, sehouver.

20 - QUAL A FINALIDADE DA RAMONAGEM ?

Resp. - Na seção de convecção dos fornos, os tubos da serpentina aproveitam o calor dosgases de combustão par aganho de energia. Estes gases depositam fuligem a qual seagrega às paredes dos tubos ( pinados ou aletados ), diminuindo a eficiência da troca decalor. O método mais usual de se remover em operação estes depósitos, é o de seempregar jatos de vapor d’água sobre a superfície dos tubos, através do uso de sopradoresde fuligem.

21 - QUAL O PROCEDIMENTO DE LIBERAÇÃO DE UM RAMONADOR PARAMANUTENÇÃO ?

Resp. - a) Desenergizar sistema de ramonadores e etiquetar no painel de ramonagemb) Colocar etiqueta no painel de ramonagem, indicando o número do ramonador que está

em manutenção e o motivo ( troca de motor, remoção de lança, etc...)c) Bloquear vapor para ramonagem ,etiquetar e drenar.d) Emitir PT para os serviços.e) Após concluido o serviço no ramonador e baixa na PT, e se o mesmo não for voltar no

mesmo dia, manter etiqueta junto a botoeira do ramonador , no painel, e mantercontornado.

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 44

22 - MATERIAL PARTICULADOS - QUAL A FINALIDADE DAS MEDIÇÕES DO TEOR DEPARTICULADOS NAS CHAMINÉS DOS FORNOS ?

Resp. - Há um compromisso da empresa com o órgão ambiental ( FEAM ) do Estado de sefazer medições periódicas do teor de particulados emitido pelas chaminés dos fornos ecaldeiras da refinaria. Isso visa verificar se a emissão desses particulados está dentro doslimites estabelecidos pela legislação. O limite máximo de emissão para os fornos é de 150mg/Nm3 a 8% de oxigênio.

23 - QUAIS AÇÕES PODEMOS TOMAR PARA MINIMIZAR A EMISSÃO DEPARTICULADOS PELOS FORNOS ?

Resp. - Cumprir as recomendações de ajuste dos fornos, conforme padrão técnico deprocesso do forno ( TP ) , principalmente as recomendações referentes ao acordo com aFEAM. Veja lista abaixo:

Item de Controle Especificação001/002 101/102

Teor de enxofre no óleocombustível < 1,4% < 1,4%

Viscosidade do óleo0C 2B ou RV no queimador

001-F-1: 17 cst máx.002-F-1: 19 cst máx. 19 cst máx.

Diferencial de pressão vapor/óleo1,4 kgf/cm2 2 kgf/cm2

Razão mássica vapor/combustível0,25 a 0,35 0,25 a 0,35

Razão mássica Ar/combustível 001-F-01: 21002-F-01: 13

101-F-01:15102-F-01:20

Pressão ( em Kg/cm2)Anel de óleo 001-F-01: 3,5 a 6,0

002-F-01: 5,0 a 8,0101-F-01: 5,0 a 7,0102-F-01: 5,0 a 7,0

24 - O QUE É UMA “ LARANJA “ EM UM TUBO DA SERPENTINA DO FORNO ?

Resp. - Devido a incidência de chamas nos tubos, ou incrustação de soda, cloretos ououtros sólidos, começa a haver formação de coque em alguns pontos localizados . Nesteslocais, começa a haver super-aquecimento localizado, deformando o tubo e formandopequenas erupções salientes, com ligeiro formato de laranja, que visualmente dá para sever que estão mais avervelhadas. Foram apelidas de “ laranjas “. Nesses pontos os tubosfrazilizam, desgantam mais e com o tempo acabam furando.

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 45

25 - QUAL A TEMPERATURA MÁXIMA DOS FORNOS DAS UDAV’s , DOS SKINS eCARGA TÉRMICA ?

Resp.: - 001-F-1 = 350 ºC para operaçao normal com carga de referência. Para carga de 6.000 m3/d pode operar com 360 ºC, desde que a carga térmica ( Cter ) não ultrapasse 40 MMKcal. SKIN = 650 ºC máximo

- 002-F-1 = 425 ºC - Cter = 19,6 MMKcal - SKIN = 650 ºC máximo

- 101-F-1 = 360 ºC para operaçao normal com carga de referência.Para carga de 6.000 m3/d pode operar com 370 ºC , desde que não ultrapasse 44 MMKcalSKIN = 600 ºC máximo

- 102-F-1 = 425ºC - Cter = 15 MMKcal. Atualmente operando em 17 MMKcal. devidoliberação pelo Cempes.SKIN = 650 ºC máximo

26 - O QUE DANIFICA OU PROVOCA PERDA DE REFRATÁRIOS PELA CHAMINÉ ?

Resp. - Variações bruscas de temperatura nos fornos, tais como:a) Aquecimento rápido, estando o forno frio. Resfriamento rápido, estando o forno quente,

pode provocar trinca e queda de refratários. Por isso é importante cumprir asrecomendações de patamares de temperatura nos fornos, no aquecimento ouresfriamento.

b) Trip’s dos fornosc) Atuação do vanádio, enxofre e outros componentes presentes no combustível, que

reagem com o refratário, danificando-o.

A perda pela chaminé se dá porque o refratário já está danificado, devido aosmotimos mencionados e “ esfarinhando“ , sendo arrastado pelos gases de combustão.

27 - O QUE UM RESFRIAMENTO BRUSCO PODE PROVOCAR NO FORNO?

Resp. - Além de danificar os refratários ( trincas, queda, etc), pode causar empenamentodos tubos da serpentina.

28 -QUAIS OS PRINCIPAIS CUIDADOS AO SE QUEIMAR GÁS ÁCIDO NOS FORNOS ?

Resp. - Os gases ácidos normalmente tendem a arrastar água junto consigo. Devemos fazerum acompanhamento constante de nível de água nos vasos de nock-out desses sistemas ,fazendo a drenagem da água, quando necessário. Sempre que houver distúrbios nasunidades de água ácida, observar se não está havendo arraste de líquido para os fornos. Seestiver, virar para tocha.

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 46

Atenção especial deve-se ter quando houver TRIP no forno. Confirmar que o gás ácidotambém tripou ou não está alinhado para o forno, antes de acender.O teor de enxofre queimado no forno fica maior ( tem que somar o enxofre o combustível maio do gás ácido ).

29 - O QUE É e QUANTOS SKINS POINTS TEM NOS FORNOS DAS UDAV’s ?

Resp. - Skins points são medidores de temperatura das paredes dos tubos da serpentinados fornos.001-F-1 = 08002-F-1 = 12101-F-1 = 12102-F-1 = 12

30 - ONDE FICA A TOMADA DE PRESSÃO DA CÂMARA DOS FORNOS DAS UDAV’s ?

Resp. - No teto da radiação.

31 - AO SE DETECTAR UM PEQUENO FURO EM UM TUBO DO FORNO, QUAIS ASPRINCIPAIS PROVIDÊNCIAS O OPERADOR DEVE TOMAR ?

Resp. - Quando há furo no tubo, o mesmo fica aceso, como se fora um pequeno maçarico.Avaliar o tamanho do furo pelo tamanho da chama. Avisar ao supervisor do grupo e aoconsolista. O supervisor , juntamente com os operadores, devem fazer uma avaliação dagravidade do furo, pois há o risco potencial do furo aumentar e causar um vazamento maior,com incêndio. Acionar COTUR / CHEFIA / SETEQ ( inspetor equipamento ).A unidade terá que ser parada para manutenção no forno/tubos.Nesta situação, após confirmar que o tubo está furado, o mais seguro é recircular a unidadee deslocar os passos do forno com VAPOR , até providenciar parada para manutenção (contatar chefia ).

32 - O QUE PODE PROVOCAR E COMO AJUSTAR UMA QUEIMA “ FULIGINOSA “ EMUM QUEIMADOR ?

Resp. - A queima fuliginosa pode ser provocada por : falta de ar ou baixo excesso de ar, máatomização, queima combinada, coqueamento do bico do queimador a óleo, líquido no gás,pressão muito alto do combustível, etc.Para ajustar, temos que detectar a causa da queima ruim, e atuar na mesma.

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 47

33 - O.C.R - QUAL A TEMPERATURA MÁXIMA PERMITIDA PARA ENVIO DE RV PARA OANEL E PORQUE?

Resp. - A temperatura máxima é 300 ºC. A linha do anel não foi dimensionada para suportarvalores acima de 300 ºC ( dilatação ).

34 - O.C.R - QUAL A TEMPERATURA MÁXIMA O SETUT CONSEGUE ENVIAR O ÓLEO2B PARA O ANEL E PORQUE ? QUAL VALOR O PRESSOSTADO DA BOMBA ESTÁAJUSTADO?

Resp. - No Setut há um TQ com óleo 2B, cuja temperatura máxima no TQ é de 100 ºC, e a121-P-8 fica na espera automática, entrando sempre que houver alguma queda de pressãono anel. Antes de ir para o anel da refinaria, o óleo é aquecido no 121-E-3, refervedor avapor, atingindo a temperatura máxima de 170 ºC( valores acima deste a bomba do Setut cavita ). A viscosidade nos queimadores dos fornose caldeiras não é afetado , pois o óleo é mais diluido que o RV.O pressostato da bomba está ajustado para 9,0 kg/cm2.

35 - O.C.R - QUAL O TEOR MÁXIMO DE ENXOFRE NO ANEL DE O.C.R E PORQUE?

Resp. - S máximo = 1,4 %. É devido ao acordo com a FEAM, para minimizar poluiçãoatmosférica.

EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP NOS FORNOS e VALOR DE ATUAÇÃO:

36 QUAIS SÃO OS VALORES DE ALARME E TRIP E QUAIS EVENTOS QUE CAUSAMTRIP NOS FORNOS ?

Resp. - OBS: Considerando o 002-F-001 com CAIXA DE AR. Falta confirmar valores dos001/002-F-001

- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP TOTAL NOS 001-F-1 e 101-F-1 :

1 - Falha de energia 120 VCC baterias PT-200 p/ circuitos de intertravamento2 - Vazão muito baixa nos passos do forno - 960 m3/d3 - Pressão alta na câmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferência de tiragem ( trip indireto...) - tempo =15 segundos5 - TRIP acionado pelo operador, no console cega , no sdcd software ou no campo

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 48

- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP TOTAL NOS 002-F-1 e 102-F-1 :

1 - Falha de energia 120 VCC baterias PT-200 p/ circuitos de intertravamento2 - Vazão muito baixa nos passos do forno - 425 m3/d - tempo = 15 seg.3 - Pressão alta na câmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferência de tiragem ( trip indireto...) - tempo =15 segundos5 - Temperatura alta na saída por passo = 436 ºC - tempo = 15 seg.6 - TRIP acionado pelo operador, no console cega , no sdcd software ou no campo

- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP PARCIAL NO 001/002-F-1 :

ÓLEO- Pressão baixa de óleo = 2,7 ( 001-F-001 ) e 3,4 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Pressão alta de óleo = 8,0 kg/cm 2 ( 001-F-001 ) e 10,0 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Delta P baixo óleo/vapor atomização = 0,8 kg/cm 2

-- Temperatura baixa do óleo = 110 ºC

GÁS / PILOTOS- Pressão baixa de gás combustível = 0,06 kg/cm 2 ( 001/002-F-1 )- Pressão alta de gás combustível = 1,81 ( 001/002-F-1 )- Pressão baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

- Pressão alta nos pilotos = 1,8 kg/cm 2

- Nível alto no 001-V-6 = 80% ( TRIP no gás e pilotos )

- EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP PARCIAL NO 101/102-F-1 :

ÓLEO- Pressão baixa de óleo = 2,5 kg/cm 2 - Pressão alta de óleo = 10 kg/cm 2 - Delta P baixo óleo/vapor atomização = 0,8 kg/cm 2

- Temperatura baixa do óleo = 110 ºC

GÁS / PILOTOS- Pressão baixa de gás combustível = 0,07 kg/cm 2

- Pressão alta de gás combustível = 0,8 ( 101-F-1 ) e 102-F-1 = 1,7 kg/cm 2 - Pressão baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

- Pressão alta nos pilotos = 1,8 kg/cm 2

- Nível alto no 101-V-11 = 80% ( gás e pilotos )

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 49

PAF - TRIP PARCIAL 101/102-F-1 :

a) Incêndio no ljungstron = 400 ºC passa para Natural - Tem 6 seg. para normalizar

b) Baixa vazão de Ar - 101-FSLL-420 = 18.000 Nm3/h e 102-FSLL-7.200 Nm3/h -

Tem 6 seg. para normalizar - Passa para Natural -

c) Queda do VTF - Passa para Natural

d) Pressão baixa na Câmara - -20 mmca - Tem 6 seg . para normalizar - Transfere para

Natural .

e) Velocidade baixa no Ljungstron = 1 rpm - Passa para forçada

f) Queda do VTI - Passa para forçada

37 - QUAL O PROCEDIMENTO DE ACENDIMENTO DE UM QUEIMADOR A ÓLEO,ESTANDO O FORNO ACESO NORMALMENTE ?

Resp. - a) Contatar com console avisando da manobra e variação na pressão do óleo.b) usar E.P.I’s recomendados - Além do uniforme completo, luvas de amianto cano longo,

avental de amianto, capacete com visor panorâmico.c) Abrir virola para o queimador, ou confirmar se está totalmente abertad) Acender o queimador a gás do queimador que se quer acender o óleo ( consegue-se

acender com o piloto, porém é mais seguro acender o queimador a gás )e) Após inserir a caneta a óleo, com junta nova, alinhar vapor de limpeza e de atomização e

confirmar se não houve vazamento na junta da caneta.f) Bloquear vapor de limpeza, manter o de atomização alinhado e alinhar óleo.g) Após aceso o queimador, bloquear o gás ( se não estiver precisando operar com queima

combinada ) e verificar se está com queima boa. Fazer ajuste, se necessário.

38 - QUAL É O PROCEDIMENTO DE ACENDIMENTO DE UM QUEIMADOR APÓSRECEBIMENTO DA MANUTENÇÃO ?

Resp. - a) Confirmar que a montagem das linhas, steam tracing e queimador foi concluida.b) Instalar a caneta do queimador a óleo, com junta nova.c) Alinhar steam tracing do gás , óleo, e purgadoresd) Contatar console e acender piloto, acendendo logo após o gás. Verificar se estão

queimando bem, sem problemas.e) Acender o queimador a óleo

39 - QUAL O PROCEDIMENTO DE LIBERAÇÃO DE UM QUEIMADOR PARA ENTREGA ÀMANUTENÇÃO ?

Resp. - Ver PO específico. Principais pontos:

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 50

a) Apagar o óleo, gás e piloto do queimadorb) Bloquear steam tracing do gás, piloto e óleoc) Remover caneta de óleod) Manter forno com pressão bem negativa enquanto a caldeiraria estiver removendo o

queimadore) Acompanhar o serviço, quando estiverem desconectando os steam tracing ( avisar

executante do risco de passagem em válvulas...) e quando forem descer o queimadorf) Atenção especial para serviços em queimadores próximos a queimadores residualg) Recomendar na PT uso de E.P.I’s tais como : óculos contra impacto ou protetor facial ( há

risco de cair resíduos de refratário quente ou de combustível no executante...);Usar avental de PVC, quando estiver removendo o queimador; entre outros.

40 - E.P.I’s - QUAIS E.P.I’s QUE OS OPERADORES DEVEM USAR PARA REMOVER /INSTALAR MAÇARICO A ÓLEO NO FORNO OU OLHAR CHAMA PELOS VISORES SOBO FORNO ?

Resp. Para trocar maçaricos ou olhar chama sob o forno:

a) Capacete com protetor facialb) Luvas de amianto com cano longoc) Avental de amianto

Para olhar chamas pelos visores da parte lateral do forno:

Os visores devem estar com vidro, para proteger o rosto contra o calor ( se estiveremquebrados, programar manutenção ).

- Usar protetor facial com lente azul cobalto, para ver as chamas.- Usar protetor com lente clara, para inspecionar melhor os tubos- Confirmar sempre se a pressão no forno está negativa

41 - O.C.R - COMO DEVEMOS OPERAR O RETORNO INDIVIDUAL DE ÓLEOCOMBUSTÍVEL PARA O FORNO E O RETORNO GERAL?

Resp. - O retorno individual de cada forno fica bloqueado no final do header , próximo aoultimo queimador, para minimizar o volume de óleo circulando no anel. Manter selado comdiesel o restante do retorno.O retorno geral, dentro da unidade, fica aliviado, para evitar congelamento.

42 - AO SE LIBERAR PARA A MANUTENÇÃO UMA VÁLVULA CONTROLADORA DEVAZÃO DE ÓLEO OU GÁS QUAIS CUIDADOS DEVEMOS TER ?

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Resp. - a) Precisamos confirmar com manutenção/op. console se a indicação de vazão vaicontinuar normal ( serviço só na válvula ) - para serviços que impliquem em perda deindicação de vazão veja item 43.

b) Tirar o combustível de cascata e passar a FIC para manual, no console.c) Passar as PIC’s para manual, abrindo os batentes ( abrir a PIC de alta 100% e fechar a

de baixa )d) Contornar a válvula no campo, e liberar, drenando e purgando. Atenção para manter a

pressão do combustível estável. O consolista deve colocar em RED TAG a referidaválvula.

43 - QUAIS OS CUIDADOS AO SE LIBERAR PARA MANUTENÇÃO A INDICAÇÃO DEVAZÃO DE ÓLEO OU GÁS ?

Resp. - Como vamos ficar apenas sem indicação de vazão, a FIC do combustível tem queser passada para manual e as PIC’s continuam em automático. Se houver variação depressão, as PIC’s assumem e controlam o combustível.

44 - QUAIS AS PRINCIPAIS VARIÁVEIS AFETAM A “ CARGA TÉRMICA “ DO FORNO ?

Resp. - a) Temperatura da bateria de pré-aquecimentob) Excesso de ar altoc) Vazão de vapor super-aquecidod) Tipo e vazão de cargae) Temperatura da cargaf) Eficiência do PAFg) BSW do petróleo

45 - A CARGA TÉRMICA DO FORNO DA U-VÁCUO ESTÁ ACIMA DO MÁXIMO. O QUEVOCÊ PODE FAZER PARA ENQUADRÁ-LA, SEM REDUZIR A CARGA DA UNIDADEATMOSFÉRICA OU TEMPERATURA DO FORNO?

Resp. - a) Fazer ajustes nos queimadores, e reduzir excesso de arb) Aumentar a temperatura do forno atmosférico e maximizar a retirada de produto na U-atmosférica.

46 - QUAL A PRESSÃO MÁXIMA NOS TUBOS DOS FORNOS DAS UDAV’s ?

Resp. - 001-F-1 = 20 kg/cm2

002-F-1 = 13,0 kg/cm2

101-F-1 = 21,0 kg/cm2

102-F-1 = 6,0 kg/cm2

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REFINARIA GABRIEL PASSOS 52

47 - QUAL A TEMPERATURA MÁXIMA DO VAPOR SUPER AQUECIDO NA SAÍDA DO001-F-1 e 101-F-1 e COMO AJUSTAR SE A TEMPERATUR SUBIR?

Resp. - 001-F-1 = 450 ºC 101-F-1 = 350 ºC

Elevar vapor para as retificadoras e fundo da torre atmosférica ou aliviar vapor paraatmosfera ou aumentar pressão na 001-PC-1, para aumentar a velocidade nos tubosQuando aliviar o vapor do 001-F-1 para atmosfera, interditar a passarela, pois o vapor sái naaltura da mesma, e há risco de acidente pessoal.

48 - QUANTOS RAMONADORES TEM CADA FORNO DAS UDAV’S?

Resp. - 001-F-1 = 9 fixos e 9 retráteis 002-F-1 = 12 fixos e 12 retráteis 101-F-1 = 18 retráteis 102-F-1 = 6 retráteis

49 - QUANTAS ROTAÇÕES POR MINUTO O LJUNGSTRON DEVE DAR PARA NÃOATUAR O SPSL, TRANSFERINDO TIRAGEM ?

Resp. - 001-F-1 = 2.51 rpm 002-F-1 = 2.51 rpm 101-F-1 = 2.51 rpm 102-F-1 = 2.51 rpm

50 - QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS CUIDADOS QUE DEVEMOS TER QUANDO FIZERMOSDESLOCAMENTO DO O.C.R COM GOL na U-102 ou DIESEL DE LAVAGEM (U-002) ?

Resp. - a) Verificar se a unidade que está abastecendo e com o retorno para si não estáproduzindo CAP, que pode sair fora de especificação durante o deslocamento.

b) Quando Setut estiver abastecendo e ao deslocar retorno para o SETUT, solicitar paravirar retorno para o TQ, até concluir deslocamento, para evitar cavitação da 121-P-8.

c) Na U-102 o deslocamento é feito com GOL. A 102-P-1 tem que estar operando. Na U-002é feito com diesel de lavagem, com a 002-P-6.

51 - NUM TRIP TOTAL DO FORNO, QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS CUIDADOS QUE OOPERADOR DO FORNO DEVE TER ANTES DE ACENDER NOVAMENTE O FORNO ?

Resp. a) - Bloquear individualmente todos os queimadores de gás, pilotos, óleo. Confirmarse o gás residual está TRIPADO para o forno. O forno vai abafar automáticamente por 15minutos e o consolista vai dar comando de purga junto ( fornos com SDCD )

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b) - Usar E.P.I’s próprios para acendimento do forno e seguir as instruções do P.Oespecífico de acendimento do forno.

52 - SDCD - EXPLIQUE O QUE OCORRE NO FORNO ( ATUAÇÃO DAS VÁLVULAS ESISTEMAS ) QUANDO HÁ UM TRIP TOTAL

Resp. - PILOTOS - As duas válvulas de trip fecham . Abre a válvula para lugar seguro.GÁS - As duas válvulas de trip fecham e abre a válvula para lugar seguroÓLEO - As duas válvulas de trip fecham mais a válvula de trip do retorno.PAF - Passa para tiragem natural.ABAFAMENTO - O vapor de abafamento abre automáticamente por 15 minutosABAFADOR DA CHAMINÉ E CAIXAS DE AR - Abrem totalmente. O abafador só podeser modulado após o abafamento/purga, para não abortar a purga.

53 - QUAL O PROCEDIMENTO DE ACENDIMENTO DOS FORNOS DAS UDAV’s ?

Resp.: Ver procedimento específico SEDHID/PO-0324/0325

54 - O QUE É COMBUSTÃO ?

Resp. - É a reação química de um combustível com o oxigênio, resultando na liberação degrande quantidade de calor e produção de chama luminosa. Em outras palavaras significaqueimar algum coisa.

55 - REAÇÕES DE COMBUSTÃO:

Resp. - O carbono e o Hidrogênio são os principais componentes dos gases e óleoscombustíveis e a reação de combustão desses elementos pode ser esquematicamenterepresentada pelas equações a seguir:

C = 02 ⇒ CO2 + calor

2H + ½ O2 ⇒ H2O + calor

56 - O QUE PODE PROVOCAR COQUEAMENTO EM TUBOS DOS FORNOS ?

Resp. - a) Baixa vazão ou falta de carga no passo do forno ( má distribuição de carga porpasso )

b) Baixa velocidade do fluido dentro dos tubos ( baixa turbulência )c) Temperatura do produto acima do valor máximo especificadod) Temperatura da parede dos tubos acima do máximo especificadoe) Incidência de chamas nos tubos ou descontrôle no sistema de queima

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f) Não existência , não atuação ou atuação indevida do sistema de intertravamentog) Baixa vazão de vapor para deslocamento dos passos ( quando se está com vazão nos

passos baixa e com velocidade abaixo da especificada ).

57 - CONTAMINANTES DOS COMBUSTÍVEIS - QUAIS OS EFEITOS PREJUDICIAISPARA O FORNO CAUSAM O ENXOFRE, VANÁDIO E SÓDIO DOS COMBUSTÍVEIS ?

Resp. - ENXOFRE - O enxofre presente nos combustíveis, além dos problemas de poluiçãode ar que acarreta devido a liberaçãod e óxidos de enxofre na combustão, é o principalresponsável pelos problemas de corrosão que causa nos componentes da parte fria doforno. A corrosão é formada pela formação de ácido sulfúrico ( H2SO4 ) e posteriorcondensação devido a redução da temperatura dos gases de combustão. A temperatura decondensação do ácido sulfúrico será maior quando se aumenta o teor de enxofre nocombustível.

SÓDIO E VANÁDIO - O sódio e vanádio presentes no óleo combustível, após a combustão,vão constituir parte das cinzas, junto com o silício, ferro, cálcio, magnésio, níquel e outros.

Tanto o sódio quanto o vanádio podem provocar corrosão a altas temperaturas, ouseja, 600 ºc . A presença do sódio e vanádio baixa o ponto de fusão dos refratários nacâmara de combustão, destruindo-os com o tempo.

O pentóxido de vanádio atua como catalisador da conversão do dióxido de enxofre atrióxido de enxofre, o que aumenta a formação de ácido sulfúrico, consequentementeaumenta a corrosão nas zonas frias do forno.

58 - QUAL A TEMPERATURA MÍNIMA DO GÁS FRIO APÓS O P.A.R ? PORQUÊ?

Resp. - 170 ºC. Porque abaixo deste valor inicia-se a condensação dos compostos ácidosfazendo com que haja corrosão no ljungstron. A temperatura média do ar após o PAV e ogás a pós o P.A.R é de 130 ºC mínimo para os fornos que NÃO queimam GÁS ÁCIDO e.165 ºC para os fornos que queimam gás ácido ( 101-F-1 e 002-F-1 ) - O teor de enxofre nosgases de combustão nestes fornos é muito maior, devido ao enxofre do gás ácido.

59 - DESCREVA O PROCEDIMENTO CORRETO PARA TROCA DE CANETA DOQUEIMADOR A ÓLEO

Resp. - a) Contatar com console sobre a manobra e variações de pressão do sistemab) bloquear o queimador a óleo .c) Passar vapor de limpeza da caneta para tirar o resto de óleo que ficou na linha e nacaneta ( o queimador vai acender novamente, por alguns instantes, até queimar o óleo ).d) Bloquear o vapor de limpeza e de atomização.e) Colocar E.P.I’s indicados para troca de canetas dos fornosf) Fechar o segundo bloqueio do óleo e vapor na plataforma e/ou próximo ao queimador

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g) Colocar etiqueta avisando que a caneta foi removidah) Desaperte a caneta com cuidado ( o bico pode estar obstruido e a caneta ficar

pressurizada...). - Não bata o bico da caneta no piso, pois pode danificá-loi) Troque a junta da caneta e instale a outra, apertando-a.j) Abra o segundo bloqueio de óleo/vapork) Passar vapor de atomização e limpeza e confirmar que não houve vazamento nas juntas.

Bloquear vapor de limpeza e manter o vapor de atomização aberto.l) Com a virola de ar aberta e gás alinhado para o queimador, acender o óleo, e verificar se

está queimando bem, ou fazer ajustes.m) Bloquear o queimador a gás, se não estiver precisando de queimar combinado.

60 - ESTANDO O GÁS DO 101-V-4 e ou V-5 PARA O 101-V-11 QUALACOMPANHAMENTO DEVE SER FEITO ?

Resp. Manter acompanhamento constante do nível do vaso. Se aparecer nível de líquido,drenar para tocha.Acompanhar a queima nos fornos ( o gás é mais “ pesado “ - mais rico em GLP ).Atenção especial deve-se ter com a alimentação de gás para as tomadas do 102-LI-97, queficam a montante da PIC-430. Não bloquear o gás no LB, pois além de pressão alta emcaso de TRIP simultâneo dos fornos, pode faltar gás para as tomadas do LI-97.

61 - QUAIS AS CAUSAS DE GOTEJAMENTO DOS QUEIMADORES A ÓLEO ?

Resp. - a) Baixo delta P vapor óleob) Incrustração de óleo no bico da caneta, jogando o óleo no difusorc) baixa temperatura do O.C.Rd) Steam tracing bloqueadoe) Baixa pressão de óleo

62 - QUANTOS QUEIMADORES TEM EM CADA FORNO DAS UDAV’S?

Resp. - 001-F-1 = 30 queimadores combinados 002-F-1 = 16 queimadores combinados mais 04 de gás residual 101-F-1 = 12 queimadores combinados mais 01 de gás residual 102-F-1 = 08 queimadores combinados

63 - QUAL A VAZÃO MÍNIMA POR PASSO EM CADA FORNO E COM QUANTO ATUA A002-FRAL-28 ?

Resp. - 001-F-1 e 101-F-1 - Vazão mínima = 1.128 ( alarme ) - TRP = 960 m3/d002-F-1 e 102-F-1 - Vazão mínima = 550 ( alarme ) - TRIP = 425 m3/d002-FRAL-28 - Alarma com 2.200 e atua com 2.800 m3/d

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64 - QUAL A FINALIDADE DA UTILIZAÇÃO DE TUBOS ALETADOS NA ÁREA DECONVECÇÃO DOS FORNOS?

Resp. - São udados com a finalidade de se aumentar o coeficiente de troca de calor externonos tubos.

65 - QUAL O OBJETIVO DO SISTEMA DE PRÉ-AQUECIMENTO DE AR DOS FORNOS( PAF )?

Resp. - Aproveitamento de calor dos gases de combustão , aquecendo o ar que vaiparticipar da queima, proporcionando economia de combustível nos fornos deaproximadamente 10 % do total de combustível consumido.

66 - O QUE PODE ACONTECER SE A PRESSÃO DO ANEL DE ÓLEO CAIR ABAIXO DOVALOR MÍNIMO E O ÓLEO NÃO TRIPAR ?

Resp. - Pressãoes baixa no óleo facilita o fagulhamento, gotejamento e derramamento deóleo no piso dos fornos, com possibilidade de frasheamento. Há ainda o risco do queimadorapagar e continuar jorrando óleo no forno, formando mistura explosiva, e haver auto-ignição,com explosão.

67 - QUAL O OBJETIVO DA ATOMIZAÇÃO DO ÓLEO COMBUSTÍVEL E COMO ÉREALIZADA ?

Resp. - O objetivo é efetuar a vaporização do óleo combustível, pois a sua queima seprocessa em fase gasosa. É realizada através da dispersão de vapor d’água sob pressãonos maçaricos.

68 - QUAIS AS POSSÍVEIS CAUSA DE FUMAÇA ESCURA NA CHAMINÉ ?

Resp. - a) Baixo excesso de ar ( ou falta de ar localizado em algum queimador )b) Vapor de atomização insuficiênte ( baixo delta P )c) Condensado no vapor de atomizaçãod) Algum queimador ( principalmente a óleo ) pode ter se apagado e continuou a jorrar

combustível no forno, ocasionando queima incompleta, com fumaça escura.

69 - QUAL É O ASPECTO NORMAL DE UMA CHAMA, QUANDO SE TEM UMA BOACOMBUSTÃO ?

Resp. - A chama deve ser brilhante, límpida e cor amarelo alaranjada; deve ser compacta enão incidir nos tubos; não deve possuir regiões escuras; e não deve ter centelhas

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70 - QUAL É O PRINCÍPIO DA TROCA TÉRMICA EM UM FORNO ?

Resp. - Ocorre pelas três formas conhecidas:

a) Radiação - O calor se transfere em forma de ondas eletromagnéticas . É função datemperatura ( à quarta potência ) da capacidade de emissão do corpo e da superfície visívelpelo corpo emissor.

b) Condução - O calor se transfere pela diferença de temperatura entre dois pontos docorpo. A transmissão se dá de molécula a molécula, por um mecanismo de excitação ouvibração. O estado físico do corpo influência diretamente neste mecanismo, sendo maisefetivo nos sólidos , em seguida nos líquidos e menos efetivo nos gases.

c) Convecção - O calor se transfere através de um meio fluido em movimento, seja gás oulíquido. Neste mecanismo é fundamental a existência do movimento.

71 - DEFINA PODER CALORÍFICO DE UM COMBUSTÍVEL?

Resp. - É a quantidade de calor liberado pela queima total de uma unidade de combustível.

72 - QUAIS OS TIPOS DE PROBLEMAS PODEM SER CAUSADOS PELA PRESENÇADE ÁGUA E SEDIMENTOS PRESENTES NO COMBUSTÍVEL PARA QUEIMA EMFORNOS ?

Resp. - a) Centelhamento e pulsação da chamab) Retorno de chama no queimador, devido pulsaçãoc) Bloqueio e entupimento de filtros e bicos de maçaricosd) Perda de calore) Erosão de bicos e outras peças mecânicasf) extinsão ou apagamento da chamag) Combustão não uniforme

73 - QUAIS OS INCONVENIENTES DA FULIGEM DEPOSITADA NA SUPERFÍCIE DOSTUBOS DOS FORNOS?

Resp. - A fuligem atua como meio isolante dificultando a troca de calor dos gases decombustão com o produto no interior das serpentinas. A sua remoção preriódica, tanto nazona de radiação como da zona de convecção, é condição importantíssima, não somente naperformance do forno como na preservação de material deste, evitando a corrosão e aerosão.

74 - CITE OS COMPONENTES DE UM QUEIMADOR :

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Resp. - a) Maçarico a óleob) Maçarico a gásc) Maçarico do pilotod) Virolas primárias e secundárias de are) Bloco refratáriof) Visor de chamag) Orifício para introdução do ignitor

75 - COMO SE PROCESSA A ATOMIZAÇÃO A VAPOR EM UMA CANETA A ÓLEO EQUAL O SEU BENEFÍCIO?

Resp. - O processo consiste na passagem do vapor através de um orifício de redução parauma câmara de mistura, arrastando consigo o óleo combustível em pequenas gotículas,saindo atomizado pelo bico atomizador.A atomização a vapor além de produzir partículas menores , mantém a temperatura do óleona lança, evitando o aumento da viscosidade.

76 - QUAIS SÃO OS FATORES OPERACIONAIS QUE CONTRIBUEM PARA UMA BOAOTIMIZAÇÃO DA COMBUSTÃO?

Resp. - a) Excesso de arb) Atomização perfeitac) Análise dos gasesd) Aspecto da chamae) Aspecto da fumaçaf) Aspecto dos gases na saída da chaminé’g) Pré-aquecimento de ar de combustãoh) Pré-aquecimento do combustível líquido para obtenção da viscosidade ideal de queima (

otimizar a tempetatura do RV ou do O.C2B )i) Análise dos gases de combustão ( cromatografia )

77 - DESCREVA RESUMIDAMENTE COMO SE DÁ CADA TIPO DE TIRAGEM EM UMFORNO ?

Resp. - TIRAGEM NATURAL - A corrente é produzida pela diferença de densidade entreos gases quentes e o ar frio.- TIRAGEM FORÇADA - Consiste de um ventilador localizado a montante do “ P.A.R “do forno, insuflando o ar succionado da atmosfera para o interior do forno- TIRAGEM INDUZIDA - Consiste de um ventilador localizado a jusante do “ P.A.R “ doforno para retirar os gases de combustão num ponto abaixo do abafador da chaminé eenviá-los para a atmosfera, passando antes pelo “ P.A.R “ e retornando para um pontoacima do abafador da chaminé.

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- TIRAGEM BALANCEADA - É a combinação da tiragem forçada com a induzida. O Ar éinjetado para dentro do forno por um ventilador de tiragem forçada ( VTF ) , passando pelo “P.A.R “. Os gases de combustão saem da chaminé, cujo abafador deve ficar fechado,passam pelo “ P.A.R “ e é succionado pelo ventilador de tiragem induzida ( V.T.I ), indo para a chaminé, a jusante do abafador.

78 - COMO PODEMOS DETECTAR SE ESTÁ HAVENDO COQUEAMENTO NOS TUBOSDOS FORNOS?

Resp. - a) Aumento de pressão na entrada do passob) Temperatura dos skins points alta, em relação aos outros passosc) Coloração dos tubos - manchas escuras ou avermelhadas nos tubos indicam

aquecimento localizado. Acabará formando “ laranjas “, que são saliências nesses pontos.d) O aspecto visual dos tubos - deformações, oxidação, laranjas, etc, pode nos dar indícios

de coqueamento .e) Vazão muito maior em algum passo, para compensar diferença de temperatura nos tubos

ou do produto

79 - PORQUE MANTER O CONTORNO GERAL DE O.COMB. ALIVIADO E O RETORNOINDIVIDUAL DE CADA FORNO BLOQUEADO NO FINAL DO ANEL?

Resp. - Mantem-se o contorno geral aliviado para manter a temperatura ou evitarcongelamento do anel, caso o consumo de óleo esteje muito baixo ou haja trip nos fornos. Oretorno individual fica bloqueado para evitar circulação de volume muito alto de óleo no anel.Quando se abastece com RV, e a carga está baixa, pode haver secamento da torre devácuo devido ao volume alto que estaria circulando no anel.Além disso, poderia haver maior perda de calor na bateria de pré-aquecimento.

80 - PORQUE PURGAR OS FORNOS COM VAPOR ANTES DE ACENDÊ-LOS ?

Resp. - Para expulsar qualquer bolsão de gás ( combustível ) existente no interior do forno,evitando dessa maneira incêndio ou explosão. Esse combustível pode estar dentro do fornopor passagem nas válvulas de TRIP e bloqueios individuais.

81 - QUAIS E.P.I’s SÃO OBRIGATÓRIOS PARA REMOVER CANETAS E / OU COLOCARCANETA NO QUEIMADOR ?

Resp. - a) Blusão de amianto, aluminizadob) Capacete com protetor facial com proteção aluminizada na parte traseirac) Luvas de amiantod) Protetor auricular

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82 - O QUE PODE OCORRER NO CASO DE HAVER UM GRANDE ARRASTE DEHIDROCARBONETO LÍQUIDO JUNTO COM O GÁS COMBUSTÍVEL ? QUAISPROVIDÊNCIAS A TOMAR ?

Resp. - Poderá haver derramamento na câmara de combustão, provocando incêndio no pisodo forno, disparando a temperatura do forno; pode também derramar sob o fornoprovocando incêndio. Caso ocorra isso, tripar o gás e piloto, ou dar trip total, se a situaçãofor crítica.

83 - O QUE PODE OCORRER NO FORNO SE HOUVER ARRASTE DE LÍQUIDO JUNTOCOM O GÁS ÁCIDO ?

Resp. - O líquido pode ser hidrocarboneto ou água. Se for hidrocarboneto líquido, podeprovocar incêndio no forno, com incidência de chamas nos tubos, danificando-os.Se for água ácida, pode provocar choque térmico no forno, causando empenamento dostubos das serpentinas e queda de refratários, além do risco de apagar queimadores,causando risco potencial de explosão.

84 - QUAIS AS PRICIPAIS VANTAGENS DOS BLOCOS REFRATÁRIOS ?

Resp. - Proporciona mistura homogênea entre o ar/combustível- Aumenta a eficiência da combustão- Forma o corpo da chama, impedindo ou reduzindo a incidência nos tubos

85 - PARA QUE SERVEM OS INDICADORES DE PRESSÃO NA ENTRADA E SAÍDADOS PASSOS DOS FORNOS ?

Resp. - a) Existe limitante de pressão nos passos, que são acompanhados pela pressão naentrada dos passos

b) O acompanhamento do delta P entre a entrada e saída dos passos serve para verificarpossível coqueamento nos tubos.

86 - QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS CUIDADOS OPERACIONAIS E RISCOS DEACIDÊNTES NOS FORNOS ?

Resp. - CUIDADOS OPERACIONAIS :a) Verificar condições de queima periódicamente, pois algum queimador pode começar a

gotejar, danificando a caixa e ou os maçaricos, ou ainda cair óleo sob o forno e incendiar.O queimador pode ainda apagar , por algum distúrbio e continuar jorrando combustíveldentro do forno, com risco de explosão.

b) Ao verificar as chamas, tomar cuidado para não queimar o rosto com calor ( pressãopositiva ) ; Se algum vidro dos visores de chama estiverem quebrados

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87 - DESCOQUEAMENTO DOS PASSOS DOS FORNOS - RESUMIDAMENTE, CITECOMO SE FAZ O DESCOQUEAMENTO E CUIDADOS PRINCIPAIS:

Resp. - Para se fazer o descoqueamento dos passos, temos que estar com a unidadeparada sistema/linhas de entrada/saída dos fornos despressurizadas, pois temos que viraras curvas na saída dos passos para retornar para o vaso de descoqueamento e/ou chaminé.Na entrada dos passos, temos que remover as raquetes dos sistemas de vapor dedescoqueamento e ar.

No início do descoqueamento, aquece-se o forno gradativamente, conformepatamares definido no procedimento, com vapor passando nos tubos.

A primeira fase é a do spalling, ou quebra do coque. Varia-se a injeção de vapor etemperatura do forno, com o objetivo da desagregação do coque.

A segunda fase é a queima do coque com AR. Deixa-se uma pequena vazão devapor, e injeta-se ar passo por passo, por alguns minutos. Deve-se ficar observando a cordos tubos, pois pode haver queima localizada e super aquecimento do tubo, com risco dedanificá-lo. O tubo tende a ficar “ rubro “. Após injetar ar, injeta-se maior quantidade devapor, parar arrastar o coque.

Essas etapas são feitas até que se perceba visualmente que não está mais saindocoque junto com o vapor/água no vaso de descoqueamento. Faz-se cromatografia dosgases para confirmar se a queima já terminou, verificando pelo percentual de O2 e CO2.ALGUNS CUIDADOS: As linhas na saída do forno, indo para o vaso dedescoqueamento/chaminé ficam super aquecida, com risco de queimar tábuas de andaimespróximos ou cabos de conduítes, ou mesmo acidentes pessoais - atenção.Visualizar os tubos com frequência, durante queima com AR.Acompanhar a saída de coque nos drenos do vaso de descoqueamento.O aquecimento e resfriamento do forno, após o descoqueamento tem que obeder ospatamares, conforme procedimento. Comumente faz-se a secagem dos refratários e aseguir o descoqueamento.

88 - CITE 5 AJUSTES OU LIMITANTES OPERACIONAIS DOS FORNOS DA UDAV1 ?

Resp. - a) Delta “ T “ entre o lado norte e sul da câmara de combustão do 002-F-1 em 50 ºCmáximo.

b) Temperatura do vapor superaquecido em 450 ºC no máximo.c) Pressão na entrada dos passos do 001-F-1 em 20 e 8,0 kg/cm2 no máximod) Temperatura dos passos do 001-F-1 em 350 ºC máximo ( 360 ºC para carga de 6.000

m3/d ) e 425 ºC máximo no 002-F-1.e) Ajuste de temperatura média do PAV de 130 ºC mínimo no 001-F-1 e 168 ºC mínima no

002-F-1.

89 - ESTANDO O GÁS DO 002-K-4 ALINHADO PARA O 002-F-1 , O QUE ACONTECE EMCASO DE TRIP DO FORNO?

Resp. - A 02-HS-20 deverá estar no posição para o forno, e o trip ocasionará o envio de umsinal pedindo para fechar a 002-XCV-6 e abrir a 002-XCV-04 ( gás para a tocha ).

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90 - PRESSÕES BAIXAS NOS ANEIS DE ÓLEO COMBUSTÍVEL DOS FORNOS PODEMCAUSAR O QUE?

Resp. - Fagulhamento, gotejamento, derramamento de óleo no piso/caixa do queimador ,além de trip no óleo, se chegar no valor ajustado.

91- AO SE RAMONAR OS FORNOS, PORQUE PRIMEIRO SE DRENA O SISTEMA DEVAPOR ?

Resp. - Para evitar “ martelos “ nas tubulações.

92 - AO SE FAZER A RAMONAGEM E UM DOS RAMONADORES RETRÁTEISQUEBRAM A CORRENTE COM A LANÇA NO INTERIOR DO FORNO, O QUE DEVE SERFEITO?

Resp. - Deixar passando vapor pelo mesmo até o momento de sua retirada pelamanutenção, para evitar sua deformação com alta temperatura.

93 - QUANDO DA RETIRADA DO PAF DE OPERAÇÃO, POQUE DEVEMOS MANTER OLJUNGSTRON E O VTF EM OPERAÇÃO POR MAIS ALGUM TEMPO?

Resp. - Para que haja um resfriamento lento e gradual do sistema.

94 - COMO DETECTAR QUE O FORNO ESTÁ COM EXCESSO DE AR ALTO, SEMFAZER CROMATOGRAFIA OU ORSAT ?

Resp. - a) Chama muito clara.b) VTI sobrecarregado - damper muito aberto- ( pode ser um indício )c) Temperatura do vapor super aquecido muito alta

95 - ONDE OCORREM AS PRINCIPAIS PERDAS DE CALOR EM UM FORNO?

Resp. - a) Perdas no calor irradiado e não aproveitadob) Perdas através dos gases que escapam pela chaminéc) Perdas no excesso de ard) Perdas na combustão imperfeitae) Perdas na queima


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