Responsável pela manutenção das caldeiras? Aqui está o que você precisa saber

A revolução industrial foi construída sobre caldeiras, e elas são usadas para várias aplicações até hoje. Será difícil encontrar uma instalação sem uma única caldeira em algum lugar em suas instalações.

Em ambientes industriais, as caldeiras operam 24 horas por dia e desempenham um papel importante em garantir que as instalações funcionem sem problemas. Por essas razões, a manutenção da caldeira requer uma abordagem disciplinada.

Se você é o responsável pela manutenção de caldeiras, temos muitas informações importantes para compartilhar.

Os perigos da má manutenção da caldeira

As caldeiras são um dos equipamentos mais utilizados no ambiente industrial. Eles também estão entre os mais perigosos. Quando você está lidando com combustível, água quente e vapor mantidos em alta pressão - você realmente precisa saber o que está fazendo.

Uma falha na caldeira pode causar uma grande catástrofe, prejudicando vidas e propriedades nas proximidades.

Em 7 de maio de 2020, ocorreu uma explosão na usina termelétrica NLC India Ltd em Neyveli, no estado de Tamil Nadu, na Índia. Este acidente causou a morte de 6 trabalhadores e feridos 17 mais. Um incêndio que eclodiu na caldeira foi a causa da explosão.

Por causa dos perigos mencionados, os projetistas e engenheiros se certificaram de que as caldeiras sejam bem construídas. É improvável que sofra uma falha depois de pular um ou dois compromissos de manutenção . Infelizmente, isso pode levar à complacência na atitude da equipe de manutenção em relação às caldeiras - e tal comportamento pode agravar as ineficiências do equipamento, resultando em uma grande explosão.

Outras razões para negligenciar a manutenção da caldeira incluem medidas de corte de custos, falta de recursos e indiferença.

Conclusão? A manutenção das caldeiras deve ser realizada com disciplina, por técnicos devidamente treinados.

Tipos de caldeiras

Como mencionado anteriormente, as caldeiras estão em uso há séculos. O conceito inicial baseava-se na aplicação de calor à água. Ao longo dos anos, o desenvolvimento de novas tecnologias, materiais e princípios levaram à criação de diferentes tipos de caldeiras.

Aqui está uma análise rápida dos tipos mais comuns de caldeiras com base nas fontes de energia, conteúdo dos tubos, números dos tubos, posições do forno e métodos de circulação.

Fonte de energia

As caldeiras variam de acordo com sua fonte de energia. Algumas das fontes de energia mais comumente usadas para caldeiras são:

• Madeira
• Carvão
• Carvão
• Óleo
• Gás natural
• Eletricidade

Conteúdo em tubos

A água no corpo da caldeira é aquecida usando fluido quente que circula pelos tubos da caldeira. Com base no tipo de fluido que flui através de seus tubos, podemos diferenciar entre:

• Caldeiras de tubo de fogo :Os gases e fumos quentes gerados pela combustão passam pelos tubos da caldeira para aquecer a água.
• Caldeiras de tubo de água: Aqui, a água que precisa ser aquecida passa pelos tubos. Os tubos são cercados por gases quentes, fogo e calor da câmara de combustão.

Caldeira de tubo de água vs tubo de fogo. Fonte: ElectricalEngineering.XYZ

Número de tubos

As caldeiras também podem ser classificadas de acordo com o número de tubos no invólucro da caldeira:

• Caldeiras de tubo único: Este tipo de caldeira possui um único tubo em sua concepção. O tubo único pode ser um tubo de incêndio ou um tubo de água. As caldeiras de tubo único geralmente têm uma baixa capacidade.
• Caldeiras multitubulares :Como o nome sugere, as caldeiras multitubulares possuem mais de um tubo. Tais projetos permitem o aquecimento de uma quantidade maior de água em um menor tempo, com uma maior eficiência.

Posição do forno

Outra forma de classificar as caldeiras é baseada na posição da câmara de combustão (ou forno):

• Caldeiras alimentadas internamente: A combustão do combustível ocorre dentro do invólucro da caldeira, em uma câmara separada dentro do invólucro.
• Caldeiras de queima externa: A combustão do combustível acontece fora do invólucro da caldeira.

Claro, alguns projetos de caldeiras não incluem um forno. Por exemplo, as caldeiras elétricas não queimam nenhum tipo de combustível e, portanto, não precisam ter uma câmara de combustão.

Métodos de circulação

A água para a caldeira, a água quente da caldeira e o vapor podem ser circulados usando diferentes métodos:

• Caldeiras de circulação natural: As correntes de convecção e a gravidade são usadas para mover os fluidos.
• Caldeiras de circulação forçada: O fluido é movido usando bombas centrífugas ou outras forças externas.

Problemas comuns com caldeiras industriais

Apesar de todos esses tipos e variações, existem alguns problemas comuns que afetam quase todas as caldeiras. Se não forem explorados e resolvidos a tempo, esses problemas irão se agravar, até que você seja forçado a prestar atenção.



Ter cuidado com:

• Vazamentos :As fugas são um dos problemas mais comuns das caldeiras. Vazamentos podem ocorrer em vários componentes de transporte, bem como na própria carcaça da caldeira. Sempre que a água estiver pingando, é hora de uma inspeção.
• Corrosão :A corrosão é outro problema universal com caldeiras. Como as peças e componentes metálicos interagem com a água, eles estão sujeitos à corrosão. Isso danifica vários componentes da caldeira e pode fazer com que falhem se medidas preventivas não forem tomadas.
• Dimensionamento :A água utilizada na caldeira contém minerais e outras impurezas. Essas impurezas podem formar depósitos escamosos em diferentes partes da caldeira. Sua aparência é semelhante a escamas de peixe - daí o nome.
• Espuma :Quando a água é aquecida, as impurezas sólidas podem subir e espumar sobre a água fervente. Isso causa uma queda na eficiência da caldeira. Os resíduos sólidos também podem ser transportados mais adiante com o vapor e formar depósitos em outras partes da caldeira.
• Baixa pressão :Baixa pressão de água ou vapor é outro problema comum. Isso geralmente é uma indicação de outros problemas na caldeira.
• Preparação :Em caldeiras a vapor, as moléculas de água podem ser transportadas junto com o vapor. O resultado é chamado de vapor úmido. Isso é chamado de priming , e pode causar muitos outros problemas no futuro. A escorva ocorre devido ao projeto impróprio da caldeira, altos níveis de água, contaminantes da água e uso impróprio.
• Ruídos incomuns :Se já os conhece há algum tempo, sabe como soa uma caldeira em funcionamento normal. Bangs altos e assobios geralmente não fazem parte das operações normais . Esses sintomas indicam claramente problemas subjacentes.

Diferentes problemas afetam diferentes componentes da caldeira. Compreender os componentes críticos da caldeira é essencial para uma solução de problemas e manutenção eficazes. Vamos repassar isso a seguir.

Componentes críticos da caldeira

Como acontece com qualquer equipamento completo, as caldeiras consistem em muitos componentes com funções exclusivas. Cada um dos componentes possui requisitos de manutenção distintos. Vamos examinar rapidamente os diferentes componentes e suas respectivas considerações de manutenção.

Queimador

Esta é a parte onde ocorre a combustão. Combustível, ar e faíscas se encontram no queimador para criar a energia usada para aquecer a água. A combustão ineficiente leva a uma perda de eficiência e desperdício de combustível. Queimadores entupidos podem causar vazamento de combustível, o que pode causar incêndio descontrolado e explosões.

Realize inspeções periódicas do queimador, incluindo suas conexões elétricas e mecânicas. Certifique-se de que não haja vazamentos de combustível. Além disso, verifique se há corrosão:a superfície, os tubos de combustível e outros acessórios. Verifique regularmente se há detritos bloqueando a fonte de combustível ou o suprimento de ar fresco para a combustão.

Câmara de combustão

A câmara de combustão é um espaço seguro e isolado para a combustão do combustível. Esta é uma das áreas críticas da caldeira, gerando energia que é utilizada para aquecer a água. Naturalmente, ele também pode gerar muitos perigos se a manutenção não for adequada.

Limpe a câmara de combustão periodicamente. A fuligem e outros detritos na câmara de combustão podem levar a uma queda na eficiência. Objetos indesejados na câmara de combustão também podem causar riscos de incêndio. Certifique-se de que a entrada de ar não esteja bloqueada. Verifique periodicamente se há rachaduras ou corrosão nos materiais que revestem a câmara de combustão.

Trocador de calor

O trocador de calor é onde o calor gerado pela combustão é transferido para a água. Na maioria dos projetos de caldeiras, o trocador de calor consiste basicamente em tubos de fogo / água que transportam fluidos.

A superfície do trocador de calor está em contato com fluidos de diferentes temperaturas. Isso pode causar várias distorções de material. Verifique se há rachaduras ou outras alterações físicas nos materiais. Além disso, você pode executar vários métodos de teste não destrutivos - como teste ultrassônico e teste de corrente parasita - para verificar a integridade do tubo.

Controles

Os interruptores, botões, sensores e outros componentes para monitorar e controlar as operações também podem ser considerados como componentes críticos da caldeira. A falha de controle pode levar a resultados catastróficos.

Verifique as conexões elétricas dos elementos de controle periodicamente. Se o software for usado em sistemas de controle, certifique-se de que a atualização mais recente esteja instalada. Além disso, certifique-se de seguir os protocolos de segurança cibernética adequados. Substitua os componentes de hardware de acordo com o cronograma fornecido pelos OEMs.

Linhas de transporte

Água da caldeira, água quente e vapor são todos transportados por meio de canos, tubos ou outras engenhocas mecânicas. Eles formam linhas de transporte de caldeiras.

Verifique regularmente as linhas de transporte quanto a corrosão e rachaduras. Certifique-se de que não há perda de pressão nos canos e tubos. Além disso, certifique-se de que não haja bloqueios impedindo o fluxo de fluido.

Pilha de exaustão

A chaminé de exaustão consiste em chaminés e equipamentos associados usados ​​para remover os gases e fumos produzidos pela combustão do combustível. A chaminé de exaustão é projetada de forma que nenhum gás venenoso permaneça na planta.

Tubos de escapamento e chaminés quebrados podem causar vazamento de gases de escapamento. Verifique se há falhas nos tubos e na chaminé de exaustão. Verifique periodicamente a existência de gases tóxicos para garantir que a chaminé de exaustão esteja funcionando corretamente. Programe limpezas regularmente, pois a fuligem e outros detritos acumulados podem diminuir a eficiência do escapamento - e, conseqüentemente, a eficiência da caldeira também.

Cronograma de manutenção para caldeiras industriais

As caldeiras devem ser mantidas regularmente para garantir que estejam operando com segurança e dentro da eficiência operacional desejada. A criação de um cronograma de manutenção preventiva para caldeiras usadas na indústria é fundamental para evitar a falha da caldeira.

O fabricante da caldeira fornecerá um cronograma de manutenção padrão que deve ser cumprido.

No entanto, isso é apenas uma linha de base - a programação deve ser ajustada com base nas condições da caldeira e seu uso no dia a dia.

A dureza da água, os níveis de pH e as impurezas da água podem desempenhar um grande fator. Muitos outros fatores ambientais - como as variações de umidade e temperatura no local da caldeira - também desempenham um papel na determinação do cronograma de manutenção exato. Isso é antes mesmo de considerar fatores como derramamento ou detritos de outros equipamentos da fábrica!

A fim de levar em consideração todas as várias considerações, o cronograma de manutenção da caldeira deve ser criado por profissionais experientes. Isso inclui engenheiros do fabricante da caldeira, técnicos de operação, engenheiros de confiabilidade e técnicos de manutenção.

Todos os especialistas devem se reunir e determinar as diferentes tarefas que devem ser realizadas diariamente, semanalmente e mensalmente.

Para uma camada adicional de segurança, você pode crie listas de verificação de manutenção preventiva e procedimentos operacionais padrão para várias tarefas de manutenção da caldeira .

Listas de verificação de manutenção da caldeira

As tarefas de manutenção devem ser feitas rotineiramente e meticulosamente. Ignorar etapas no processo de manutenção não é aconselhável. As listas de verificação são úteis para seguir procedimentos de manutenção rigorosos. Eles ajudam a prevenir erros causados ​​por negligência ou complacência.

Cada caldeira terá seu próprio conjunto de listas de verificação de manutenção . As seções a seguir cobrem um conjunto comum de etapas a serem executadas em diferentes intervalos de tempo.

Lista de verificação diária

Execute as seguintes tarefas diariamente.

• Abra a drenagem e sopre a água dos canos quando a caldeira não estiver em uso.
• Acompanhe os parâmetros da caldeira, como combustível consumido, temperatura e pressão. Isso é para garantir que a caldeira está operando dentro de suas características operacionais.
• Verifique regularmente a pressão de saída do vapor. Além disso, verifique a pressão da entrada de água.
• Observe o forno periodicamente através da janela de visão. Procure por anomalias de chama. Além disso, fique atento para fuligem.
• Verifique os vários sistemas de ventilação e drenagem quanto a bloqueios e obstruções.
• As características da água usada na caldeira. Pegue amostras e verifique a dureza da água, os minerais presentes, etc.

Lista de verificação semanal

Algumas verificações a serem feitas semanalmente são fornecidas abaixo:

• Verifique o suprimento de combustível, canos, tubos e válvulas associados à válvula de suprimento de combustível.
• Realize testes de evaporação para garantir o funcionamento adequado.
• Verifique se há vazamentos na caldeira - incluindo água, vapor e gases de exaustão.
• Verifique se os controles estão funcionando normalmente.
• Verifique se os indicadores e recursos de segurança estão funcionando corretamente.
• Verifique se há ruídos e vibrações incomuns no equipamento.

Lista de verificação mensal

Siga as seguintes verificações em uma programação mensal:

• Verifique os componentes da caldeira quanto a rachaduras visíveis e outros danos.
• Limpe a câmara de combustão, a chaminé e a chaminé de exaustão.
• Verifique o sistema de ignição da caldeira.
• Verifique se há pontos de acesso no exterior da caldeira.

Lista de verificação semestral

Algumas tarefas de manutenção precisam ser feitas em intervalos de seis meses, incluindo:

• Verificação de dimensionamento dentro dos componentes da caldeira.
• Avaliação dos níveis de corrosão na caldeira e nos tubos de transporte.
• Verificar as características operacionais de várias bombas de caldeira.
• Execução de testes não destrutivos para testar os materiais dos componentes da caldeira.
• Verificar a condição de fios, interruptores e outros componentes elétricos.

É importante reiterar que o cronograma de manutenção exato deve ser baseado no tipo de caldeira, nas diretrizes do OEM, no histórico de manutenção e nas condições em que a caldeira está operando no momento.

Assumir o serviço e manutenção das caldeiras

As caldeiras são um dos equipamentos mais críticos usados ​​nas operações industriais. Na melhor das hipóteses, a falha da caldeira causará perdas de capital e interrupções operacionais. Na pior das hipóteses, isso resultará em danos catastróficos, tirando vidas e destruindo propriedades.

Como tal, a manutenção da caldeira não deve estar na ordem do dia para medidas de redução de custos. Pelo contrário.

Você deve criar programações de manutenção abrangentes e planos meticulosos para executá-las. Se necessário, faça o acompanhamento com listas de verificação de manutenção e SOPs para garantir que todas as tarefas de manutenção sejam realizadas a tempo e com a devida disciplina.

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