Prevenção contra Explosões Riscos da Operação de Caldeiras

Apresentação em tema: "Prevenção contra Explosões Riscos da Operação de Caldeiras"— Transcrição da apresentação:

1 Prevenção contra Explosões Riscos da Operação de Caldeiras
e outros Riscos da Operação de Caldeiras e Sistemas de Vapor Iniciamos esta apresentação com esta foto.... Guararapes / Palmas / PR Um aluno de engenharia mecânica colocando a mão na cabeça. Depois me diz: imagina isso tudo explodindo! Então eu lhe respondi: é dever seu não deixá-la explodir! Palmas/PR

2 Luiz Carlos Martinelli Jr.
Meu nome: Corinthiano não tão sofredor...

3 Prevenção contra Explosões
e outros Riscos 1 Definições 2 Causas dos Riscos 3 Prevenção Vamos trabalhar em 03 assuntos - Definições - Causas dos Riscos Prevenção

4 1 Definições Explosão Expansão violenta ou arrebentação, acompanhada de estrondo, causada por repentina libertação de energia por uma reação química muito rápida, por uma reação nuclear ou pelo escape de gases ou vapores sob grande pressão. (Michaelis) Então, dentro das definições, por mais óbvio que seja, definamos EXPLOSÃO: É uma Expansão violenta ou arrebentação, acompanhada de estrondo, causada por repentina libertação de energia por uma reação química muito rápida, por uma reação nuclear ou pelo escape de gases ou vapores sob grande pressão. (Michaelis)

5 1 Definições Explosão Expansão violenta ou arrebentação, acompanhada de estrondo, causada por repentina libertação de energia por uma reação química muito rápida, por uma reação nuclear ou pelo escape de gases ou vapores sob grande pressão. (Michaelis) Então, dentro das definições, por mais óbvio que seja, definamos EXPLOSÃO: É uma Expansão violenta ou arrebentação, acompanhada de estrondo, causada por repentina libertação de energia por uma reação química muito rápida, por uma reação nuclear ou pelo escape de gases ou vapores sob grande pressão. (Michaelis)

6 Explosão 1.890 vezes maior Definições Caldeira:
Pressão de 10 kgf/cm² (manométrico) Vapor (saturado)  183 ºC 1 kg água líquida (11 kgf/cm²abs) = ,13 litros 1 kg água vapor (01 kgf/cm²abs = P atmosférica) = 2.135,00 litros Cada 50 kg (66,5 L) de água líquida equivalente a 1 kg de pólvora (Raul Peragallo Torreira) Software: CATT2 Para efeito de comparação... Tomando uma caldeira trabalhando com 10 kgf/cm² (10 bar) O vapor que sai da caldeira está saturado e está a 184°C aproximadamente Comparando 1 kg de água líquida dentro da caldeira (a 184°C) com a mesma massa de água na pressão atmosférica, vemos que ela aumenta de volume 1274 vezes Observe-se que nessas condições 50 kg de água, ao expandir violentamente, equivale a 1 kg de pólvora. 1.890 vezes maior

7 1 Definições Explosão O resultado... Todos já vimos estas fotos na internet.. É clássica.

8 Clipping Definições Façamos uma busca na internet sobre o assunto....
1 Definições Clipping Façamos uma busca na internet sobre o assunto.... REDUQUE

9 1 Definições Clipping 2000 CURITIBA

10 1 Definições Clipping 2001 – GASPAR /SC

11 Clipping Definições 2010 JEQUIÁ DA PRAIA - aqui pertinho... Uns 60 km

12 1 Definições Clipping 2012 – RIO PRETO / SP

13 1 Definições Clipping BLUMENAU

14 1 Definições Clipping 2012 SERRA DO MEL / Rio Grande do Norte

15 1 Definições Clipping FEIRA DE SANTANA / BAHIA

16 1 Definições Clipping 2012 – PARAGUAÇÚ PAULISTA / SP

17 1 Definições Clipping Amontada - Ceará

18 1 Definições Clipping 2012 – Mauá / SP

19 Clipping Definições Bom aí aparecem vários outros incidentes...
1 Definições Clipping Bom aí aparecem vários outros incidentes... Observem que o número de incidentes tem crescido... Por que? Idade das caldeiras Despreparo dos operadores e empresários Outra observação: A maioria absoluta ocorre em caldeiras pequenas e médias da categoria B.

20 Clipping Definições Caldeiras de Recuperação 2009
1 Definições Clipping Caldeiras de Recuperação 2009 Grandes caldeiras também têm incidentes sim.... Vejam dados da IBASE, em palestra apresentada em Congresso em agosto de 2011 Começando com incidentes 18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011) Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)

21 Clipping Definições Caldeiras de Recuperação 2010
2010 – 10 incidentes 18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011) Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)

22 Clipping Definições Caldeiras de Recuperação 2011
2011 – 05 incidentes O detalhe que estes incidentes não são grandes e são normalmente resolvidos dentro das próprias empresas Pois possuem equipe especializada (treinada e dedicada) na manutenção da caldeira. 18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011) Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)

23 Clipping Definições Caldeiras de Recuperação Idade
1 Definições Clipping Caldeiras de Recuperação Idade No parque de caldeiras de recuperação do Brasil tem-se 55% com mais de 15 anos... No período de vida útil de uma caldeira, não é muito... Mas para a manutenção e cuidados com risco de explosão deve-se manter atento. 18° Congresso Latino Americano de Caldeiras de Recuperação (08/2011) Instituto Brasileiro de Análises Sociais e Econômicas (IBASE)

24 Causas dos Riscos Causas dos Riscos 2 Erro Humano (Operação)
Manutenção incorreta Materiais (corrosão, etc.) Procedimentos incorretos Processo (definição de consumo, etc.) Observa-se que a maioria das causas desses riscos de explosão são Erro Humano (Operação) Manutenção Material Procedimento Processo

25 Rotina Causas dos Riscos Causas dos Riscos 2 Erro Humano (Operação)
Manutenção incorreta Materiais (corrosão, etc.) Procedimentos incorretos Processo (definição de consumo, etc.) Rotina Olhando ainda... Existe uma fator que aparece em todos os itens apontados: a ROTINA A rotina pode ser vista por 2 lados: Lado positivo: saber o que fazer nos momentos necessários  em função de treinamento

26 Rotina Causas dos Riscos Causas dos Riscos 2 Erro Humano (Operação)
Manutenção incorreta Materiais (corrosão, etc.) Procedimentos incorretos Processo (definição de consumo, etc.) Treinamento Rotina Olhando ainda... Existe uma fator que aparece em todos os itens apontados: a ROTINA A rotina pode ser vista por 2 lados: Lado positivo: saber o que fazer nos momentos necessários  em função de treinamento Inércia

27 Rotina Causas dos Riscos Causas dos Riscos 2 Erro Humano (Operação)
Manutenção Material Procedimento Processo Treinamento Rotina Lado negativo: a inércia... Inércia

28 Comparação Inércia & Rotina Causas dos Riscos 2
Definição da Física: Inércia Propriedade que têm os corpos de não modificar por si próprios o seu estado de repouso ou de movimento. Um automóvel a 120 km ... - Em uma reta... Sem problemas (fora a multa!) - Em uma curva ??? O que pode acontecer? Por que? Mas qual o problema da ROTINA? É a inércia... Bom a definição de INÉRCIA na Física é: Propriedade que têm os corpos de não modificar por si próprios o seu estado de repouso ou de movimento Qual o perigo? Um exemplo fácil... Um automóvel a 120 km ... - Em uma reta... Sem problemas (fora a multa!) Em uma curva ??? O que pode acontecer? Por que? O automóvel pode não fazer a curva... Passa reto! Porque a inércia dele quer que ele assim continue.

29 Comparação Inércia & Rotina Causas dos Riscos 2 Definição: Rotina
Hábito de proceder sempre da mesma maneira, sem atender aos progressos. (Michaelis) Corre-se o risco de fazer algo apenas por fazer. Traz desatenção E define-se ROTINA como... É a inércia... Bom a definição de INÉRCIA na Física é: Propriedade que têm os corpos de não modificar por si próprios o seu estado de repouso ou de movimento Qual o perigo? Um exemplo fácil... Um automóvel a 120 km ... - Em uma reta... Sem problemas (fora a multa!) Em uma curva ??? O que pode acontecer? Por que? O automóvel pode não fazer a curva... Passa reto! Porque a inércia dele quer que ele assim continue.

30 (mau) Exemplo para todos...
2 Causas dos Riscos (mau) Exemplo para todos... É como dirigir um automóvel: Pela primeira vez  atenção.... Depois que virou rotina ... Outro exemplo negativo: agora com a rotina: Lembre-se da primeira vez que você dirigiu um automóvel... Atenção absoluta... Medo... Duro no banco, nem piscava! Hoje, depois que virou rotina... Usa celular, provoca as morenas na calçada, ... E é aí que está o perigo!

31 (mau) Exemplo para todos...
2 Causas dos Riscos (mau) Exemplo para todos... É como dirigir um automóvel: Pela primeira vez  atenção.... Depois que virou rotina ... É aí que mora o perigo! Outro exemplo negativo: agora com a rotina: Lembre-se da primeira vez que você dirigiu um automóvel... Atenção absoluta... Medo... Duro no banco, nem piscava! Hoje, depois que virou rotina... Usa celular, provoca as morenas na calçada, ... E é aí que está o perigo!

32 Inércia & Rotina Causas dos Riscos 2
Na operação de caldeiras a inércia e Rotina juntas são muito perigosas... “Sempre fiz assim, sempre deu certo!” “Isso não é verdade... Nunca deu errado!” “É muito difícil isso acontecer... Comigo nunca aconteceu!” Na operação de caldeiras a inércia é a Rotina: Hábito de proceder sempre da mesma maneira (errada). Sempre fiz assim, sempre deu certo!” “Isso não é verdade... Nunca deu errado!” “É muito difícil isso acontecer... Comigo nunca aconteceu!”

33 Não modifica por si próprio
2 Causas dos Riscos Rotina Na operação de caldeiras a inércia e Rotina juntas são muito perigosas... “Sempre fiz assim, sempre deu certo!” “Isso não é verdade... Nunca deu errado!” “É muito difícil isso acontecer... Comigo nunca aconteceu!” Na operação de caldeiras a inércia é a Rotina: Hábito de proceder sempre da mesma maneira (errada). Sempre fiz assim, sempre deu certo!” “Isso não é verdade... Nunca deu errado!” “É muito difícil isso acontecer... Comigo nunca aconteceu!” Não modifica por si próprio

34 O que tem que ser feito então?
2 Causas dos Riscos Rotina A ROTINA muitas vezes é a causa do risco. - Na operação - Na manutenção - Na análise e tratamento da água - Nos procedimentos de segurança - Nos processos O que tem que ser feito então? A ROTINA muitas vezes é a causa do risco. - Na operação - Na manutenção - Na análise e tratamento da água - Nos procedimentos de segurança - Nos treinamentos... O que tem que ser feito então?

35 Rotina Causas dos Riscos 2 A ROTINA muitas vezes é a causa do risco.
- Na operação - Na manutenção - Na análise e tratamento da água - Nos procedimentos de segurança - Nos processos Ops... Problema na apresentação... Ou é a sogra?

36 Ter consciência que ela existe
2 Causas dos Riscos Rotina A ROTINA muitas vezes é a causa do risco. - Na operação - Na manutenção - Na análise e tratamento da água - Nos procedimentos de segurança - Nos processos Temos que... Observar a Rotina O que temos que fazer mesmo? Observar a rotina... Ter consciência que ela existe: questioná-la, procurar a melhor forma de fazer o procedimento sempre. Nesta apresentação aparecerão alguns exemplos do que a rotina pode fazer... Ter consciência que ela existe e se atentar a ela

37 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Riscos originados pela combinação de: 1. Diminuição de resistência do material 2. Diminuição da espessura (chapas, tubos) 3. Aumento da pressão (falhas operacionais ou não)

38 Propriedade do material utilizado
2 Causas dos Riscos Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição de resistência do material Superaquecimento Modificação da estrutura metalúrgica do material Propriedade do material utilizado

39 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição de resistência do material Superaquecimento (causas) Material inadequado para função Risco de Fluência e/ou Ruptura Material defeituoso Dupla Laminação: vazios no interior da chapa

40 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição de resistência do material Superaquecimento (causas) Dimensionamento incorreto Erro de projeto ou construção Queimadores mal posicionados Chamas “lambem” a fornalha

41 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição de resistência do material Superaquecimento (causas) Incrustações Deposição e agregação de sólido ao aço Ocultamento ou “Hide-out” Cristalização fosfatos dissolvidos sobre os tubos

42 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição de resistência do material Fonte: Gyurkovits, J. L.

43 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição de resistência do material Superaquecimento (causas) Marcha Forçada Excesso de fogo na fornalha Falta de água Ausência de refrigeração Tubo exposto a temperaturas  500°C

44 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição da espessura do material Corrosão Erosão

45 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição da espessura do material Corrosão perigosa porque: Pressostatos, válvulas de segurança  NÃO detectam É descoberta apenas por meio de inspeções. Pode ser: Interna Externa

46 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição da espessura do material Corrosão Interna Oxidação do Ferro (Fe) Na presença de oxigênio, quelantes Corrosão Galvânica Dois metais diferentes em contato na presença de eletrólito (água de caldeira) formam uma diferença de potencial

47 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição da espessura do material Corrosão Interna - Aeração Diferencial Corrosão nos tubos superiores devido à diferença de concentração de oxigênio na água - Salinas Concentrações elevadas de cloretos Fragilidade Caustica Soda cáustica (hidróxido de sódio) acima de 5%

48 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição da espessura do material Corrosão Externa Temperaturas Altas (> 600°C) Superaquecedores e Ressuperaquecedores Depósitos de Cinzas facilitam o ataque do oxigênio Temperaturas Baixas (< 160°C)  É consequência do Enxofre no combustível  Local da Instalação: umidade maresia atmosfera fortemente poluída

49 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição da espessura do material Erosão Caldeiras Aquatubulares Sopradores de fuligem desalinhados incidem seu jato de vapor sobre os tubos em vez de entre eles. Caldeiras Aquatubulares e Flamotubulares Erosão pelo vapor em sedes de vedação de válvulas de segurança

50 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Diminuição da espessura do material Quando Erosão e Corrosão se associam, os efeitos danosos são muito mais intensos que a soma de cada um, se agirem isoladamente.

51 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2 Aumento da pressão
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Aumento da pressão Falhas Operacionais - Pressostatos Bloqueio da comunicação com caldeira Deterioração do diafragma Colamento dos platinados - Válvulas Solenóides Queimam em posição aberta Instalação incorreta

52 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2 Aumento da pressão
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Aumento da pressão Falhas Operacionais - Válvulas de Segurança Não abre! “Overpressure” acima do limite (10%) - Instrumentos de Indicação Manômetro: descalibrado, quebrado ligação com caldeira entupida

53 Riscos na Operação Causas dos Riscos 2 Falha Operacional
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Riscos na Operação Falha Operacional - Controle de nível não funciona - Bomba não liga - Injetor instalado incorretamente - Falta de treinamento - Operador com Atividades paralelas fora do ambiente

54 Riscos na Operação Rotina Causas dos Riscos 2
Caso verídico (Santa Rosa /RS) Caldeira flamotubular horizontal, lenha 7 kgf/cm², kg/h Operador do turno da noite: “brincadeira” com colega do turno do dia fecha a válvula de controle de nível sem avisar vai para casa e se esquece ...

55 Riscos na Operação Rotina Causas dos Riscos 2
Caso verídico (Santa Rosa /RS) Caldeira flamotubular horizontal, lenha 7 kgf/cm², kg/h Operador do turno do dia: - não seguiu os procedimentos (rotina) coloca lenha na fornalha  manter a pressão na linha de vapor falhou sistema de bombeamento (triste coincidência) baixa o nível de água na caldeira visor de nível NÃO indica caldeira chega ao limite! parada total...  Quem é o responsável!

56 Manutenção Causas dos Riscos 2 Pontos de Manutenção:
Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Manutenção Pontos de Manutenção: Contatos elétricos Sensores (pressostatos, eletrodos, termômetros)

57 Manutenção Causas dos Riscos 2 Pontos de Manutenção: Bomba d’água
Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Manutenção Pontos de Manutenção: Bomba d’água sentido rotação (circuito trifásicos) Célula fotoelétrica queimadores Válvulas de Segurança desgaste da sede (base) da válvula Manômetro calibração

58 Análise e Tratamento da Água
2 Causas dos Riscos Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Análise e Tratamento da Água A água é classificada: segundo seus constituintes caracterizada conforme os teores de: Dureza Alcalinidade Salinidade Sílica Turbidez Gases dissolvidos

59 Análise e Tratamento da Água
2 Causas dos Riscos Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Análise e Tratamento da Água Tratamento não adequado da água pode causar: Corrosão diversas formas Depósitos / Incrustações / “Hideout” 3 Passos/RS

60 Análise e Tratamento da Água
2 Causas dos Riscos Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Análise e Tratamento da Água Pergunta: Já solicitaram o exame da água por outra empresa? É bom (por mais que seja contratual) averiguar a qualidade do serviço 3 Passos/RS

61 Procedimentos Causas dos Riscos 2 Gasta-se em motivação Pôsteres
Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Procedimentos Gasta-se em motivação Pôsteres Folders Placas mas...

62 Procedimentos Causas dos Riscos 2 Na segurança... nem tanto
Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Procedimentos Na segurança... nem tanto Onde estão apresentados os procedimentos da caldeira?

63 Procedimentos Causas dos Riscos 2 Os Procedimentos estão... Operação
Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Procedimentos Os Procedimentos estão...

64 Procedimentos Causas dos Riscos 2 Os Procedimentos estão aqui...
Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Procedimentos Os Procedimentos estão aqui...

65 Por que Causas dos Riscos 2 os Procedimentos estão aqui ? Rotina...
O operador já sabe tudo! Não precisa olhar sempre! Mas... E se ele sofrer algo e ficar impossibilitado? Há outra pessoa treinada? Rotina... O operador já sabe tudo! Não precisa olhar sempre! Mas... E se ele sofrer algo e ficar impossibilitado? Há outra pessoa treinada?

66 Processos Causas dos Riscos 2 Processos da empresa demandam vapor.
Operação Manutenção Tratamento da água Procedimentos Processos Processos Processos da empresa demandam vapor. Erros de demanda no projeto provocam:  Sub ou Superdimensionamento do sistema de vapor Qual o pior? Quais as consequências? Arraste da água na linha, manutenção maior, etc... Válvula de segurança abrindo com frequência...

67 Prevenção 3 Prevenção Operação da Caldeira Identificação
Identificar as Válvulas com Números ou Cores segundo procedimentos de parada - Identificação do Limite de Operação no Visor de Nível Comandos eletrônicos podem falhar...

68 Prevenção 3 Prevenção Operação da Caldeira Manômetro:
Indicação de pressão máxima Trocar Manômetro para escala condizente com uso

69 Prevenção 3 Prevenção Procedimentos de Partida/Parada
Procedimentos com identificação Fotos Imagens Poster grande e visível no ambiente

70 Manutenção da Caldeira
3 Prevenção Prevenção Manutenção da Caldeira Contatos dos Eletrodos: Identificação Limpeza de contatos Verificar medidas de cada um

71 Manutenção da Caldeira
3 Prevenção Prevenção Manutenção da Caldeira Bombas - Proteção contra inversão de sentido de rotação (troca de fases) - Manutenção periódica preventiva

72 Análise e Tratamento da Água
3 Prevenção Prevenção Análise e Tratamento da Água 1 ano Tratamento adequado da água Análise com empresa de confiança Comparação com resultados de outra empresa? É interessante! Evita surpresas. Pode confirmar os resultados da empresa ou não. Água na temperatura correta (se possível 80°C)

73 Análise e Tratamento da Água
3 Prevenção Prevenção Análise e Tratamento da Água

74 Análise e Tratamento da Água
3 Prevenção Prevenção Análise e Tratamento da Água

75 Análise e Tratamento da Água
3 Prevenção Prevenção Análise e Tratamento da Água

76 Treinamento do Operador
3 Prevenção Prevenção Treinamento do Operador NR-13 Operador deve possuir certificado de “Treinamento de Segurança na Operação de Caldeiras” e comprovação de estágio prático A reciclagem de operadores deve ser permanente

77 Luiz Carlos Martinelli Jr.