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quarta-feira, 5 de novembro de 2014

NR 13 -Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulações - CONTINUIDADE - PARTE 9

8 - DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA 

8.1 Válvulas de Segurança

Sua função é promover o escape de excesso do vapor, caso a pressão máxima de trabalho permitida na caldeira venha a ser ultrapassada e os outros dispositivos de segurança venham a falhar.
As válvulas de segurança, mesmo que ajustadas para abertura na PMTA, deverão:
}Ser adequadamente projetadas;
}Ser adequadamente instaladas;
}Ser adequadamente mantidas.
  1. Nos casos que estas condições não forem atendidas, a válvula de segurança será considerada como inexistente.

  A quantidade e o local de instalação das válvulas de segurança, deverão atender aos códigos ou normas técnicas aplicáveis.
De acordo com o código ASME, Seção I, é permissível um acréscimo de pressão, durante a descarga (com a válvula já aberta) de no máximo 6% da PMTA.

  Quando uma caldeira possuir duas válvulas de segurança, uma delas deverá abrir com 5% e a outra com 10% acima da pressão máxima de trabalho permitida.

  Para garantir um perfeito funcionamento da válvula de segurança, deve-se observar o seguinte:
}Experimentar, uma vez ao dia, todas as válvulas de segurança, acionando-se a alavanca de teste manual;
}Promover a inspeção das sedes das válvulas pelo menos uma vez por ano;
}Fazer periodicamente um teste de funcionamento da válvula. Isto se faz colocando um manômetro aferido na caldeira e, em seguida, fechando todas as saídas de vapor até que a válvula comece a funcionar. Para sua aferição devem ser observadas as percentagens acima indicadas e, durante o processo, o teste da pressão máxima na caldeira não deve ultrapassar 10% da máxima permitida.

8.2 Válvulas de Mola
 Estas válvulas são as mais utilizadas atualmente. Existem dois tipos de válvulas de mola:
}de baixo curso;
}de alto curso.

8.2.1 Válvulas de Baixo Curso
   Nas válvulas de baixo curso, a pressão do vapor que atua sobre a área do disco de vedação abre totalmente a válvula.

8.2.2 Válvulas de Alto Curso
Nestas, a ação da pressão abre parcialmente a válvula. O vapor que escapa projeta-se sobre um disco provido de anel de regulagem proporcionando a mudança de direção do fluido e a força de reação do vapor completa sua abertura.
Estas válvulas são perfeitas, abrem e fecham instantaneamente. Elas são vendidas pelos fabricantes nas dimensões adequadas, desde que sejam fornecidas a vazão e a pressão do vapor.
As válvulas de segurança exigem cuidados especiais desde a sua instalação. Dentre eles, podemos citar:
}evitar choques;
}acertar a prumo (velocidade da válvula);
}evitar alterar a regulagem original do fabricante.
As válvulas de segurança evitam a contínua elevação da pressão no gerador de vapor. Válvulas de segurança corretamente dimensionadas devem:
  1º) Abrir totalmente a uma pressão definida, evitando o desprendimento de vapor antecipadamente;
  2º) Permanecer abertas enquanto não houver queda de pressão, ou seja, retorno da pressão para as condições de trabalho do gerador;
  3º) Fechar instantaneamente e com perfeita vedação logo após a queda de pressão.
  4º) Permanecer perfeitamente vedadas para pressões inferiores a sua regulagem. Os cuidados também se estendem à operação:
}não permitir acréscimos de peso na válvula;
}testar diariamente seu funcionamento;
}eliminar vazamentos contínuos.
}Para assegurar esta performance, as válvulas de segurança devem ser fabricadas sob controle de qualidade, instaladas corretamente e serem submetidas a sistemáticas inspeções e mantidas em condições de funcionamento perfeito.
}Podemos encontrar, basicamente, dois tipos de válvulas de segurança:
}a) de contrapeso; FIG 35
}b) de mola. FIG 36.

9 - DISPOSITIVOS E SISTEMAS DE PROTEÇÃO E CONTROLE DE CHAMA

  Os dispositivos usualmente empregados nestes sistemas de proteção são dos seguintes tipos:

  Por Termoelétricos
  São formados por lâminas bimetálicas (lâminas de metais diferentes) e por uma chave elétrica. As lâminas bimetálicas ficam instaladas no caminho dos gases e também estão ligadas ao circuito, de tal modo que não é possível acender o queimador com a chave aberta. Acendendo a caldeira, o calor dos gases desprendidos dilata as lâminas e quando se queima a caldeira, as lâminas resfriam e se contraem abrindo e interrompendo o circuito elétrico do queimador.

Por Células Fotoelétricas
Trata-se de um sistema bem aperfeiçoado que trabalha com uma célula fotoelétrica, um amplificador e um relé. O seu funcionamento é baseado na coloração das chamas. Se estas se apagarem, a luminosidade no interior da fornalha será diminuída, a célula fotoelétrica comandará o amplificador e o relé abrirá seus contatos, interrompendo o circuito dos queimadores.
Os sistemas fotocondutivos para segurança de chama têm quase o mesmo funcionamento dos fotoelétricos, sendo modificado apenas o tipo de célula. Utilizam-se das irradiações infravermelhas das chamas e fazem uso de amplificadores especiais que conseguem estabelecer diferenças entre o calor das chamas e o calor dos refratários na fornalha.
Estes controladores funcionam em conjunto com os equipamentos de segurança, fazendo com que a caldeira seja parada e religada automaticamente, controlando perfeitamente a água de alimentação e os limites de pressão. É efetuada, também, a parada de emergência comandada pelo circuito de segurança.

10 - DISPOSITIVOS DE CONTROLE 
 Estes dispositivos são projetados para garantir que a caldeira funcione em perfeita segurança.
   10.1 Pressostatos
10.1.1 Pressostato de Controle de Máxima Pressão da Caldeira.
Tem a finalidade de controlar a pressão interna da caldeira por meio de um comando para os queimadores.
     É constituído de um fole metálico (ou de um diafragma) que comanda uma chave elétrica por meio de um dispositivo de regulagem da pressão. A medida que diminui a pressão dentro da caldeira o fole (ou diafragma) se contrai, fechando o circuito elétrico e dando partida ao queimador. 
Quando a pressão for restabelecida o fole (ou diafragma) se dilatará e fará a abertura dos contatos, interrompendo o funcionamento dos queimadores.
  Nas caldeiras semi-automáticas a chave interrompe o circuito do queimador quando atingida a pressão de corte, mantendo o circuito travado e impedindo que seja reacendido manualmente, até que seja atingida a pressão de operação.

10.1.2 Pressostato Modulador

  Apresenta construção semelhante ao pressostato de máxima pressão, faz a regulagem do óleo e do ar para os queimadores. Sua diferença com o pressostato anterior é que este não faz a simples partida ou parada de motor da bomba de combustível e regulador de ar nos pontos preestabelecidos de pressão. Ele regula a velocidade do motor nas pressões intermediárias as prefixadas, dando um perfeito equilíbrio ao regulador de ar-combustível.
  Todo este trabalho é conseguido através do motor modulador que é composto (além dos enrolamentos do motor) por um relé de equilíbrio e um reostato de balanceamento. Portanto, o motor trabalha junto ao reostato da chave moduladora.

10.2 Válvula Solenóide

 É comandada eletricamente, abrindo e fechando, para dar passagem ao óleo e ao vapor.
  Um bom lubrificante para a haste móvel da válvula solenóide é o grafite em pó.

10.3 Chave Seqüencial

  Tem a finalidade de promover na caldeira um ciclo completo de operações, que são: i) modulação automática; ii) ignição elétrica; iii) apagar a caldeira por motivo de segurança; iv) limitar a pressão, v) promover a ignição automaticamente.
  Seu funcionamento é parecido com o pressostato modulador, mas ao invés de apresentar o reostato para regulagem de velocidade do motor, ele apresenta um conjunto de contatos que são destinados um para cada operação a ser feita. Portanto, quando termina um ciclo de operações, imediatamente começa outro.

11 VÁLVULAS.

As válvulas podem ser classificadas em:
Válvula principal de saída de vapor;
Válvula de segurança;
Válvula de retenção;
Válvulas de descarga: Lenta e Rápida
Válvula de vapor de serviço;
Válvula para escape de ar;
Válvula para introdução de produtos químicos e Válvula para descarga contínua;
Válvula de alívio;
Válvula de alimentação.

Válvula Principal de Saída de Vapor
 Permite a vazão de todo o vapor produzido pela caldeira. Na maior parte das aplicações são válvulas do tipo globo, por assegurarem controle mais perfeito da vazão.
  A válvula conhecida como gaveta aplica-se em grandes unidades, sem responsabilidade sobre o controle da vazão.

  Válvula de Segurança
  Destina-se a permitir ou interromper o suprimento de água no Gerador de Vapor. É do tipo globo com passagem reta. 

Válvula de Retenção
  Geralmente, a válvula de alimentação permanece totalmente aberta. As válvulas de retenção, colocadas logo após a anterior, impedem o retorno da água sob pressão do interior da caldeira. 

Válvula de Descarga
Também conhecida como válvula de dreno, permite a purga da caldeira e está sempre ligada nas partes mais inferiores da mesma. O lodo do material sólido em suspensão, geralmente acumulado no fundo dos coletores ou tambores inferiores das caldeiras, é projetado violentamente para fora da unidade quando se abrem estas válvulas.
  Há dois tipos de válvulas de descarga que se instalam em série:
 a) Válvula de descarga lenta – sua função principal é assegurar a perfeita vedação do sistema. É uma válvula de passagem reta do tipo globo.
  b) Válvula de descarga rápida – que abre a secção plena instantaneamente, assegurando a vazão da água com violência capaz de arrastar os depósitos internos.
 As dimensões destas válvulas são padronizadas 1 1/2" - 2" até 2 1/2". As descargas interminentes geralmente são projetadas no esgoto.

Válvula de Vapor de Serviço 
É uma válvula do tipo globo e sua secção corresponde a 10% da válvula principal. Sua função é assegurar o suprimento de vapor para acionamento de órgãos da própria caldeira, como:
}bombas de alimentação;
}aquecimento de óleo;
}Injetores.

Válvula de Escape de Ar
É uma válvula do tipo globo que controla a saída ou entrada de ar na caldeira, nos inícios e fins de operação. Apresenta dimensões de 3/4" a 1”.

Válvula de Introdução de Produtos Químicos e de Descarga Contínua
Esta válvula caracteriza-se por ser do tipo globo agulha de fina regulagem. A primeira é usada quando se procede o tratamento interno de água na caldeira, permitindo a vazão regulada de produtos químicos.
A segunda assegura a descarga contínua da caldeira, a fim de manter a concentração de sólidos totais em solução na água, aquém dos limites máximos permitidos para evitar incrustações.

  Válvula de Alívio
  É uma válvula instalada na parte superior do pré-aquecedor de óleo, para evitar que este combustível atinja pressões superiores aos níveis adequados.

  Válvula de Alimentação
  É uma válvula do tipo globo com passagem reta. Ela permite ou interrompe o suprimento de água no gerador de vapor.
Se a água for lançada na parte onde tem vapor, estando ela bem mais fria, provocará um choque térmico que poderá causar sérias conseqüências. Portanto, a admissão é feita abaixo do nível de água e o mais distante possível da fornalha.
Não se deve injetar água fria em caldeira quente quando o nível da água estiver baixo porque se corre o risco do choque térmico e de uma provável implosão. Deve-se, portanto, diminuir o fogo e até apagá-lo, esfriando a caldeira.


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