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Apost Fornos

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Text of Apost Fornos

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 1

    PROGRAMACERTIFICAO DE OPERADORES

    DIPRO / SEDHID

    MODULO DE TREINAMENTO

    FORNOS DAS UDAVs

    REFINARIA GABRIEL PASSOS

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 2

    MDULOS DE TREINAMENTO,DESENVOLVIMENTO E CAPACITAO

    PROFISSIONAL NO SEDHID

    MDULOS 1 e 2

    ABRANGNCIA:

    CARACTERSTICAS E OPERACIONALIZAO DOSFORNOS DAS UDAVs

    ASSUNTOS TRATADOS:

    TEORIAS DE COMBUSTO FUNCIONAMENTO E OPERAO DE UM FORNO FUNCIONAMENTO E OPERAO DE QUEIMADORES PRINCIPAIS PROBLEMAS COM QUEIMADORES PRINCIPAIS SEES, COMPONENTES E ACESSRIOS DE UM FORNO PADRES MNIMOS DE SEGURANA PARA OPERAES DOS FORNOS PRINCIPAIS PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS DA REA BANCO DE QUESTOES (Perguntas e Respostas)

    EQUIPE DE COLABORADORES:

    Coordenador - MARIO LUCIO MARQUES Elaborao/Reviso - CARLOS ANTNIO ANJOS ACCIO / ADRIANO CMARA PEANHA /SILVIO ROMERO Desenhos - ROGRIO AUGUSTO BRETAS / MARCOS ANTNIO SERRANO PINTO Capa - AGNALDO ALVIM Obs. TODOS OS OPERADORES DOS GRUPOS DE TURNOS, contribuiram na criao do Banco dequestes

    REV. 00

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 3

    JAN/98

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 4

    NDICE

    1 - GENERALIDADES:

    1.1 Introduo .............................................................................................. 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 seo de conveco ........ 071.2.2 - 2 Forno tipo vertical com serpentina helicoidal sem seco de conveco

    ................................................................... 071.2.2 - 3 Forno tipo vertical com seo de conveco horizontal .... 071.2.2 - 4 Forno tipo cilindro vertical com seo de conveco vertical

    ............................................................................. 071.2.2 - 5 Forno tipo arco ............................................................... 071.2.2 - 6 Forno tipo caixa com tubos verticais e com cmaras de combusto

    independentes ................................................. 081.2.2 - 7 Forno tipo cabine com tubos horizontais .......................... 081.2.2 - 8 Forno tipo caixa com cmaras de combusto independentes

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

    2 - PRINCIPAIS SEES, COMPONENTES E ACESSRIOS DE UM FORNO:

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

    2.2 Carcaa metlica ..................................................................................... 09

    2.3 Refratrios ............................................................................................. 092.3 - 1 Secagem de refratrios ............................................................... 09

    2.4 Zona de radiao ou cmara de combusto ............................................ 10

    2.5 Zona de conveco ................................................................................ 10

    2.6 Curvas e cabeotes de retorno ................................................................ 10

    2.7 Caixa de fumaa ..................................................................................... 11

    2.8 Chamin / 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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 5

    2.10 Queimadores ........................................................................................ 192.10 - 1 Classificao 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 refratrio ............................................................ 202.10.2 - 4 Maaricos de leo .......................................................... 212.10.2 - 5 Maaricos a gs ............................................................. 212.10.2 - 6 Visor de chama .............................................................. 22

    2.10 - 3 Problemas com queimadores ................................................... 222.10.3 - 1 Gotejamento do queimador a leo ................................ 222.10.3 - 2 Limites de presso nos queimadores ............................. 222.10.3 - 3 Condies de queima ................................................... 232.10.3 - 4 Fumaa escura na chamin ........................................... 232.10.3 - 5 Aspecto normal de uma chama ..................................... 23

    2.10 - 4 Acendimento de queimadores .................................................. 242.10.4 - 1 EPIs 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 pr-aquecimento de ar ........................................................ 25

    2.15 Instrumentao .................................................................................... 262.15 - 1 Temperatura ........................................................................... 262.15 - 2 Vazo ..................................................................................... 272.15 - 3 Presso ................................................................................... 272.15 - 4 Sistema de segurana e intertravamento .................................. 28

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

    3 - COMBUSTO:

    3.1 Definio ............................................................................................... 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 Atomizao do combustvel .................................................................. 34

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 6

    4 - PADRES MNIMOS DE SEGURANA OBRIGATRIOS PARA OPERAES NOS FORNOS DAS UDAVs:

    4.1 Manobras previstas no forno ................................................................. 354.1 - 1 EPIs mnimos e obrigatrios para as manobras .......................... 364.1 - 2 Local onde ficam os EPIs .......................................................... 36

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

    5 - RELAO DE PSs, POs e TPs RELACIONADOS C/ REA DE FORNOS DAS UDAVs : .....38

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

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

    8 - BANCO DE QUESTES : ..................................................................................................................39

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 7

    1 - GENERALIDADES:

    1.1 - INTRODUO

    A refinao de petrleo em produtos e derivados necessita de grandes quantidadesde energia trmica para que sejam realizadas as operaes de fracionamento, retificao,reforma e hidrotratamento.

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

    Os fornos so projetados para o aquecimento de uma determinada carga, pelaqueima de combustvel nos maaricos, atravs de chama direta ou indireta.

    Nas plantas de processo, os fornos representam:

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

    1.2 - TIPOS:

    1.2 - 1 - FORNOS DE AQUECIMENTO

    a - PR-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 padronizao dos projetos de fornos muito difcil devido a diversidade deaplicao requerida. Devido a isto, h muitas variaes no LAY OUT , no projeto e noaspecto construtivo dos fornos.

    A principal classificao dos fornos tubulares baseada na posio dos tubos naseo de radiao ou na forma da carcaa metlica externa, dando origem a fornosverticais ou horizontais. Os fornos verticais exigem menor rea para construo e, em geral,levam menor investimento.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 8

    1.2.2 - 1 - FORNO CILINDRO VERTICAL SEM SEO DE CONVECO

    a - Formato cilndricob - Queimador no pisoc - Baixa eficincia / baixo custod - Carga trmica de 0,15 a 5,0 x 106 Kcal/h

    1.2.2 - 2 - FORNO VERTICAL COM SERPENTINA HELICOIDAL SEM SEO DECONVECO

    a - Formato cilndricob - Queimador no pisoc - Tubos arranjados helicoidalmented - Baixa eficincia / baixo custoe - Limitado a um s passof - Cargas trmicas tpicas como o anterior

    1.2.2 - 3 - FORNO VERTICAL COM SEO CONVECO HORIZONTAL

    a - Nesta classe se enquadram a grande quantidade de fornos da atualidadeb - Possuem as sees de radiao e convecoc - Altamente eficinte / baixo custod - Carga trmica dem 2,5 a 50,0 x 106 Kcal/h

    1.2.2 - 4 - FORNO CILNDRICO VERTICAL COM SEO DE CONVECO VERTICALINTEGRAL

    a - Foram muito usados no passado. grande o nmero de fornos deste tipob - Queimador no pisoc - Os tubos so arranjados verticalmente ao longo da pareded - Eficincia mdiae - Carga trmica de 2,5 a 25,0 x 106

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

    a - um projeto especial, tubos em forma de U inteligando entrada e sadab - A conveco normalmente usada para gerar vaporc - empregado para aquecimento de grandes vazoes de gsd - Aplicao tpica em unidade de reforma catalticae - Carga trmica de 12,5 a 25,0 x 106 Kcal/h

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 9

    1.2.2 - 6 - FORNO TIPO CAIXA COM TUBOS VERTICAIS E COM CMARAS DECOMBUSTO INDEPENDENTES

    a - Normalmente empregado em fornos reatores ( HDT )b - Alto custoc - Carga trmica 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 nocobertas pelos tubos

    b - um projeto econmico com alta eficinciac - o mais utilizado em unidades de processo ( destilao )d - Carga trmica de 2,5 a 50,0 x 106 Kcal/h

    1.2.2 - 8 - FORNO TIPO CAIXA COM CMARAS DE COMBUSTO INDEPENDENTES( 001-F-1 )

    a - Os tubos so arranjados horizontalmenteb - A zona de conveco fica entre as 2 cmaras de combustoc - Queimador no pisod - um projeto econmico com alta eficinciae - Carga trmica 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, porm possuem uma parede divisria de refratrios( altar )

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

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

    a - Os tubos da zona de radiao so dispostos horizontalmente numa fila nica e nocentro da cmara

    b - Os queimadores so posicionados no piso e em filas paralelas, distrbuio decalor uniforme na circunferncia dos tubos

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 10

    A escolha de determinado tipo de forno feita em funo da vazo, temperatura epresso da carga, quantidade de calor requerida e tambm do combustvel a ser utilizado.

    2 - PRINCIPAIS SEES, COMPONENTES E ACESSRIOS DE UM FORNO:

    2.1 - ESTRUTURA

    - Sustentao de seu peso e dos esforos a ele submetidos

    2.2 - CARCAA METLICA

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

    2.3 - REFRATRIOS

    a - Isolar a cmara de combusto dos elemantos estruturais e reduzir perda de energiab - Reiradiar o calor para a superfcie do tubo que no v a chama e para dentro da cmara,evitando com isso perdas de calor.c - Proteger as chapas da carcaa metlica das chamas ou calor, evitando o contato dosgases de combusto, onde se condensariam formando cidos corrosivos. - Proteopessoald - Tipos - ( concreto refratrio , cermicas refratrias , fibras cermicas )

    2.3 - 1 - SECAGEM DE REFRATRIOS

    Quando h reparo em refratrios do forno, h necessidade de se fazer a secagemdos mesmos, para remover a gua e evitar trincas por vaporizao brusca dessa gua.Essa secagem feita por uma curva de aquecimento fornecida pela Sesman. feitoaquecimento gradual, obedecendo alguns patamares, no aquecimento e resfriamento.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 11

    2.4 - ZONA DE RADIAO OU CMARA DE COMBUSTO

    a seo do forno onde se processam as reaes de queima do combustvel. aparte mais quente de um forno e onde a superfcie do tubo exposta diretamente ao calorde radiao da chama. O calor radiante da chama aquece os tubos que aquece o produto. Amaior parte do calor absorvido pela carga transmitido nesta seo.

    Os tubos desta seo so sempre lisos, pois esto localizados onde as taxas decalor so muito elevadas. A utilizao de tubos aletados provocaria a formao de pontosquentes nos tubos provocando falhas prematura do material.

    2.5 - ZONA DE CONVECO

    Esta seo situa-se em regio afastada dos maaricos, no recebendo o calorradiante das chamas. Os gases de combusto que passam da seo de radiao para aconveco possuem temperatura elevada, cedendo, portanto, calor aos tubos desta seopor conveco e conduo.

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

    As duas primeiras filas de tubos da conveco so sempre lisos, por estarem sujeitostambm a troca de calor por radiao. Estes tipos so denominados tubos de proteo outubos escudo.

    Em alguns fornos, para aproveitar o calor remanescente dos gases de combusto,existe na sada desta seo serpentina para gerao ou aquecimento de vapor d'gua.

    Quanto ao arranjo dos tubos, deve-se observar que enquanto na radiaoprocuramos espaar os tubos para obtermos uma boa ditribuio de calor, na convecoprocuramos aproximar os tubos, de maneira a obter uma alta velocidade dos gases e,portanto, uma boa troca de calor.

    2.6 - CURVAS E CABEOTES DE RETORNO

    A utilizao de cabeote de retorno mandrilhados, muito comuns nos projetos maisantigos, tinha como finalidade a aplicao de limpeza mecnica interna aos tubos dosfornos que trabalhavam com fluidos sujeitos a coqueamento. Atualmente, com o advento dalimpeza atravs de descoqueamento STEAM AIR DECOKING ( vapor dgua e ar ) atendncia usar as curvas de retorno, de custo bem mais baixo que o cabeote.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 12

    2.7 - CAIXA DE FUMAA

    Na sada da seo de conveco est localizada a caixa de fumaa cuja finalidade coletar e dirigir para a chamin os gases de combusto.

    2.8 - CHAMIN / TIRAGEM

    a - Fornecer tiragemb - Lanar os gases de combusto em local mais seguroc - Manter presses na cmara

    Tem como finalidade fornecer a tiragem necessria ao processo de queima e trocede calor do forno, isto , permitir que por diferena de densidades os gases ao subirem pelachamin, succionem o ar necessrio para a combusto e os gases desta queima, sejamlanados a uma altura tal que no traga problemas ecolgicos na regio.

    Mantem tambm todo o forno em presses levemente negativas, a fim de evitar fugasde gases atravs das paredes, onde poderiam aquecer a estrutura do forno.

    A chamin est situada jusante da caixa de fumaa

    TIRAGEM - a diferena de presso existente entre um ponto no exterior, situadona mesma cota ( altura ) do interior da chamin.

    Baseado no enunciado acima, podemos tirar as seguintes concluses:

    1 - A tiragem depende diretamente da altura da chamin;

    2 - Depende do dimetro da chamin, pois quanto maior, maior ser a facilidade deescoamento dos gases.

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

    4 - A tiragem tanto maior quanto maior fr a temperatura dos gases de combusto.Nesta condio, menor a densidade dos gases.

    A eficincia 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 maaricos e a de gs residual quente, mais leve,que sai pela chamin.

    A tiragem medida pela diferena entre a presso atmosfrica no ponto consideradoe a presso do gs residual em um determinado ponto dentro do sistema forno-chamin. Apresso interna varia ao longo do trajeto dos gases no forno. H uma queda de presso emcada seo (inclusive na chamin), cujo somatrio deve ser vencido pela tiragem natural.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 13

    A tiragem natural depende das condies atmosfricas e da temperatura mdia dosgases da chamin que variam com as condies operacionais do forno.

    Muitas vezes as quedas de presso do forno, tornam a chamin anti-econmica e,nestes casos, lanam-se mo de ventiladores. Temos, ento, a tiragem mecnica que podeser :

    Forada - quando o ventilador est na entrada, fornecendo ar aos maaricos .

    Induzida - quando o ventilador est na sada dos gases de combusto para achamin

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

    Mesmo com a tiragem balanceada necessrio o uso de chamin para que osgases residuais escoem para a atmosfera num ponto seguro.

    Os fornos, quando trabalhando com presso negativa em seu interior, impedem oescapamento dos gases de combusto em qualquer ponto abaixo da chamin. Isto particularmente importante como fator de segurana para o homem e o equipamento. Apresso positiva no interior impediria as observaes peridicas das condies internas doforno, que so feitas atravs das janelas de inspeo, alm do que, tenderia a forar osgases quentes da combusto atravs das chapas, no topo da seo de radiao,aumentando dessa forma os gastos com a sua manuteno.

    2.9 - SERPENTINAS

    a - Passosb - Carga trmica / vazo de carga, etc.c - Tubos da convecod - Curvas e cabeotes de retornoe - Suporte dos tubos

    Denomina-se serpentina ao conjunto de tubos existentes no interior de um forno, cujafuno direcionar a carga atravs das sees, nas quais ocorre o recebimento da energiatrmica.

    Em funo de diversas variveis, tais como carga trmica, vazo, velocidade deescoamento, rea de troca de calor, etc, a serpentina dividida em passos.Passo o conjunto de tubos consecutivos, atravs dos quais o fluido escoa em movimentoturbulento, desde o primeiro (tubo de entrada) at o ltimo (tubo de sada).

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 14

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

    A ligao dos tubos pode ser feita por intermdio de cabeotes, os quais soconectados por mandrilhamento ou por intermdio de curvas soldadas. Os cabeotespodem ser retirados para possibilitar a limpeza interna dos tubos.

    Os cabeotes esto localizados em compartimentos de fcil acesso, a fim de permitirinspees sempre que necessrio. Estes compartimentos, devidamente protegidos contra ocalor, chama-se caixa de cabeotes.

    Para facilitar a transmisso de calor, em alguns fornos, os tubos da seo deconveco possuem pinos ou aletas, a fim de aumentar a superfcie de troca trmica.

    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/sada dos fornos despressurizadas, pois temos que viraras curvas na sada dos passos para retornar para o vaso de descoqueamento e/ou chamin.Na entrada dos passos, temos que remover as raquetes dos sistemas de vapor dedescoqueamento e ar.

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

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

    A segunda fase a queima do coque com AR. Deixa-se uma pequena vazo 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 dedanific-lo. O tubo tende a ficar rubro . Aps injetar ar, injeta-se maior quantidade devapor, parar arrastar o coque.

    Essas etapas so feitas at que se perceba visualmente que no est mais saindocoque junto com o vapor/gua no vaso de descoqueamento. Faz-se cromatografia dosgases para confirmar se a queima j terminou, verificando pelo percentual de O2 e CO2.

    ALGUNS CUIDADOS: As linhas na sada do forno, indo para o vaso dedescoqueamento/chamin ficam super aquecida, com risco de queimar tbuas de andaimesprximos ou cabos de condutes, ou mesmo acidentes pessoais - ateno.Visualizar os tubos com frequncia, durante queima com AR.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 15

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

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

    a) Baixa vazo ou falta de carga no passo do forno ( m distribuio de carga por passo )

    b) Baixa velocidade do fluido dentro dos tubos ( baixa turbulncia )c) Temperatura do produto acima do valor mximo especificadod) Temperatura da parede dos tubos acima do mximo especificadoe) Incidncia de chamas nos tubos ou descontrle no sistema de queimaf) No existncia , no atuao ou atuao indevida do sistema de intertravamentog) Baixa vazo de vapor para deslocamento dos passos ( quando se est com vazo nospassos baixa e com velocidade abaixo da especificada ).

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 16

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 17

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 18

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 19

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 20

    2.10 - QUEIMADORES

    a - Liberar combustvel / calorb - Promover mistura ar/combustvelc - Manter queima contnua

    Os queimadores so, basicamente, acessrios dos fornos. Tem a funo de liberarcombustvel e ar para a cmara de combusto, promover a mistura de combustivel com ar,dar condies para a queima contnua da mistura combustvel/ar.

    No caso de combustveis lquidos, atomizar, aumentando o contato com o ar parapropiciar uma combusto completa.

    A maioria dos queimadores usados na refinaria so do tipo combinado e podemqueimar leo combustvel, gs combustvel ou os dois juntos.

    2.10 - 1 - CLASSIFICAO DOS QUEIMADORES:

    - Quanto alimentao de ar para a queima:

    a - Aspirao naturalb - Alimentao forada de ar para a queima ( caso dos PAFs )

    - Quanto queima do combustvel:

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

    - Quanto Atomizao:

    Isto , quanto a disposio do leo combustvel em gotculas afim de aumentar a rea decontato ( intimidade com o ar ).

    a - Atomizao mecnicab - Atomizao por fluido auxiliar ( vapor )

    Atomizao mecnica - Na atomizao mecnica o leo injetado sob alta presso nacaneta de leo, e obrigado a passar por orifcio de pequeno dimetro, adaptandomovimento rotativo.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 21

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

    a - Possibilita a variao do formato da chamab - Facilita limpeza dos maaricosc - Facilita a operao com leo mais viscososd - No necessita de presses elevadas

    - Cuidados com a atomizao:

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

    2.10 - 2 - PRINCIPAIS PARTES DE UM QUEIMADOR:

    - Piloto,- Virolas primrias e secundrias de ar,- Bloco refratrio,- Maarico de leo,- Maarico de gs- Visor de chama.

    2.10.2 - 1 - PILOTO

    Os pilotos operam, apenas, com gs cuja finalidade facilitar e assegurar a operao deacendimento do maarico, que esteja queimando leo ou gs combustvel. Normalmente, possuem um pequeno tubo Venturi, ou um sistema que funcione como tal,que serve para admitir o ar e homogeneiz-lo com o gs.

    2.10.2 - 2 - VIROLAS DE AR

    Esto situadas no conjunto queimador, so utilizados para controlar o excesso de arno forno e no prprio conjunto queimador.

    2.10.2 - 3 - BLOCO REFRATRIO

    um conjunto de tijolos isolantes de forma circular ou retangular no interior do qual achama do maarico se projeta para a cmara de combusto.

    O bloco refratrio possui as seguintes finalidades:

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 22

    b) Aumentar a eficincia da combusto de vez que sua superfcie recebe calor da chama e otransmite mistura a ser queimada, concorrendo assim, para a ignio da mistura e acombusto.

    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 - MAARICOS DE LEO

    O maarico a parte do queimador onde se efetua a queima do leo combustvel.Consiste, essencialmente, de duas partes distintas: o bico e o maarico propriamente dito.

    - O bico uma pea de dimetro reduzido com um bocal com um "rasgo" de 1,1 mmde espessura que orienta e distribui o formato do corpo da chama. o dimetro, o nmero defuros e a inclinao destes em relao ao centro do bico, influem diretamente no rendimentoda queima. Geralmente so usados bicos com furos de inclinaes de 30 a 400.

    - O maarico de leo constitudo de duas tubulaes concntricas que se interligam.Na sua parte inferior possui entrada independente para o leo e o vapor. Pela tubulaointerna, de menor dimetro, escoa o leo combustvel e pela externa o vapor de atomizao.Na parte superior estas duas correntes se unem atravs da cmara de atomizao ouatomizador. O atomizador uma pea rosqueada tubulao de leo e possui umaabertura para sada do leo atomizado. O vapor entra para a cmara atravs de orifcios,dispersando o leo.

    importante que o maarico esteja sempre na direo correta, visto que umainclinao diferente poder desviar a chama e faz-la incidir sobre os tubos, provocandosuperaquecimento localizado com danos para os mesmos.

    2.10.2 - 5 - MAARICOS DE GS

    Para a queima do gs combustvel, cada fabricante adota uma arranjo que, narealidade, variao do anel interno ao queimador ou de dois semi-anis externos aoqueimador.

    O anel interno ao queimador, localizado ligeiramente abaixo da parte superior domaarico de leo, possui uma srie de furos inclinados de 45 e voltados para cima. Essesfuros regularmente espaados e com dimetro aproximado de 6 milmetros, dirigem o fluxode gs para o centro e para cima do queimador. O gs mistura-se com o ar ascendente,indo queimar-se pouco acima do maarico de leo. H a possibilidade, no entanto, daqueima se iniciar um pouco abaixo do previsto, ocasionando a danificao do bico domaarico de leo. Por esta razo, recomenda-se que o maarico de leo seja retiradoquando houver queima de gs combustvel ou, de preferncia, que o maarico de leo fiqueconectado para que possa ser usado rapidamente mas que, neste caso, tenha um fluxorefrigerante que pode ser o prprio vapor de atomizao.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 23

    Dos dois semi-anis externos ao queimador saem os maaricos de gs,essencialmente sees de tubos, que a um lado se conecta ao semi-anel de gs e do outro provido de um bico especial. Esse bico possui um rasgo inclinado na sua parte superior,inclinao esta que dirige o fluxo de gs para o centro do queimador.

    2.10.2 - 6 - VISOR DE CHAMA:

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

    - Estado de limpeza do bico,- ngulo de queima dos bicos (tanto gs como leo),- Qualidade de queima,- Funcionamento do piloto,- Dar permiso de acentimento ao queimador atravs da inserso de ignitor porttio

    2.10.3 - PROBLEMAS COM QUEIMADORES :

    2.10.3 - 1 - GOTEJAMENTO DO QUEIMADOR A LEO

    - CAUSAS DO GOTEJAMENTO :a - Viscosidade do leo muito alta, acima da capacidade do queimador ( aumentar atemperatura do leo ou colocar leo mais diluido...)b - A capacidade do atomizador ultrapassada, seja por elevao de vazo ou viscosidadedo leo. Comea a aparecer maiores gotculas de leo que so projetadas para junto dorefratrio e escorrem para a caixa do mesmo, podendo vir a destru-la.c - Sujeira no bico do queimadord - Baixo diferencial de presso vapor / leo.

    2.10.3 - 2 - LIMITES DE PRESSO NOS QUEIMADORES A GS E LEO

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

    PRESSO ALTA - Pode exceder a capacidade de liberao mxima de caloria doqueimador, danificando-o ou mesmo causando super aquecimento localizado no tubos, porincidncia de chama , pois o tamanho da chama pode ficar muito alto ou aberta.

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    2.10.3 - 3 - CONDIES DE QUEIMA

    Fatores que afetam a qualidade da queima:

    a - M ATOMIZAO - Delta P baixo no tem uma relao vapor/leo suficinte paraquebrar as gotculas do leo em tamanho necessrio para uma boa atomizao.Delta P alto - a relao vapor para o leo fica muito alto, e o vapor dificulta a sada do leo,causando efeito similar ao delta P baixo.

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

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

    1 - Presso mais alta tende a incidir chama no teto da radiao.2 - Com queima combinada, o gs tende a incidir lateralmente, alm de parte dele serarrastado e tender a queimar prximo ao teto.3 - Com baixo excesso de ar a chama tende a incidir lateralmente, alm de parte da mesmaqueimar no teto.4 - M atomizao5 - Bico do queimador a leo sujo com coque de leo6 - Virolas do queimador mal ajustada

    2.10.3 - 4 - FUMAA ESCURA NA CHAMIN - CAUSAS

    a) Baixo excesso de ar ( ou falta de ar localizado em algum queimador )b) Vapor de atomizao insuficinte ( baixo delta P )c) Condensado no vapor de atomizaod) Algum queimador ( principalmente a leo ) pode ter se apagado e continuou a jorrarcombustvel no forno, ocasionando queima incompleta, com fumaa escura.

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

    - A chama deve ser brilhante, lmpida e cor amarelo alaranjada; deve ser compacta e noincidir nos tubos; no deve possuir regies escuras; e no deve ter centelhas

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    2.10.4 - ACENDIMENTO DE QUEIMADORES NO FORNO

    2.10.4 - 1 - E.P.Is RECOMENDADOS

    Para olhar chama - Usar mscara azul cobalto para ver diretamente a chama. Paravisualizar os tubos, alm da mscara azul cobalto, usar mscara 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 aps a purga/abafamento :

    - Manter o abafador +- 70 % fechado, mantendo a presso negativa entre -2 a -5- Trabalhar em dupla, pois no se consegue ver muito bem se o piloto acendeu, estando sob

    o forno.- Aps acender os pilotos e a medida que for acendendo queimadores a gs e leo, ir

    abrindo o abafador, ajustando a presso do forno.- Seguir as recomendaes do procedimento especfico de acendimento do forno.

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

    c - Vazo nos passos - Manter vazo nos passos acima da mnima, para evitarcoqueamento / trip. Ajustar a vazo/temperatura por passo.

    2.11 - ABAFADOR

    a - Ajustar tiragem ( para tiragem natural )b - Ajustar a presso da cmara ( tiragem natural )

    Tem como finalidade ajustar o perfil de tiragem do forno, controlando a tiragem naregio diretamente abaixo da seo de conveco do forno ( para tiragem natural ). Estsituado prximo base da chamin e consiste de uma ou duas lminas ligadas a umsistema de polias e articulaes, tracionadas por cabos ou por um sistema de pisto quepermitem fixar as citadas lminas em todas as posies intermedirias entre os extremosde aberto e fechado.

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    A movimentao feita por dispositivos constando de uma alavanca, indicador deabertura e dispositivo de fixao, ou por controle automtico manual.

    2.12 - SOPRADORES DE FULIGEM (RAMONADORES)

    a - Aumentar a eficincia de troca de calor dos tubosb - H vrios tipos ( fixos, retrteis... )

    Essencialmente, os sopradores de fuligem constam de uma tubulao provida devrios bicos pelos quais o vapor descarregado com velocidade suficiente para removerdepsitos de fuligem da superfcie dos tubos aletados ou pinados da serpentina, os quaisfazem diminuir a eficincia da troca de calor. Essa tubulao inserida perpendicularmenteaos tubos da cmara de conveco e possui um movimento de rotao cujo mecanismo deacionamento acha-se instalado externamente ao forno Esse mecanismo, que pode sermotorizado ou manual, aciona, tambm, a vlvula de admisso de vapor no tubo ramonador,abrindo-a no incio do giro e fechando-a automaticamente quando o disco de camescompleta 360 de giro.

    2.13 - SISTEMA DE ABAFAMENTO E PURGA

    Os fornos so dotados de um sistema de abafamento que consiste de vriastubulaes que interligam o sistema de vapor cmara de combusto. Essas tubulaesso providas de vlvulas de bloqueio instaladas individualmente em cada circuito, sendo quea operao feita manualmente no "manifold" localizado a uma distncia segura do forno.

    A finalidade purgar a cmara de combusto imediatamente aps o apagamento doforno por qualquer motivo, antes do seu acendimento, ou em caso de incndio nas cmarasde ar.

    Hoje a injeo de vapor de abafamento feita tambm 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 PR-AQUECIMENTO DE AR

    a - PAV - Pr-aquecedor a vaporb - PAR - Pr-aquecedor regenerativo - Ljungstronc - VTF - Ventilador de tiragem foradad - VTI - Ventilador de tiragem induzidae - Tipos de tiragem : Tiragem forada - s VTF operando Tiragem induzida - s VTI operando

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 27

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

    Em um forno convencional o ar necessrio queima do combustvel, admitido nacmara de combusto diretamente da atmosfera, temperatura ambiente. Os gases decombusto deixam o forno pela chamin a altas temperaturas, carregando consigo grandequantidade de energia, que perdida para a atmosfera. No sentido de obter umaconsidervel economia de combustvel, o sistema de preaquecimento de ar propicia umaumento de eficincia de aproximadamente 10% , com o aproveitamento do calor dosgases provenientes da seo de conveco, transferindo-o ao ar destinado a combusto.

    2.15 - INSTRUMNTAO

    2.15 - 1 -TEMPERATURA

    Para medir a temperatura da carga, ou do produto que passa internamente nasserpentinas, so colocados na entrada e sada do forno, pares termo-eltricos, que socolocados internamente num poo de ao inoxidvel sem contato direto com o produto.Essa temperatura deve ser controlada com preciso, pois pequenas variaes podemafetar o rendimento operacional da unidade.

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

    Considerando-se que poder haver queima irregular da chama dos maaricos, e queelas podem ser distorcidas e incidirem sobre a parede dos tubos, coloca-se pares termo-eltricos nos pontos de maior temperatura. Estes pares termo-eltricos, ou "SKIN-POINTS",so, por sua vez, soldados superfcie externa da parede do tubo do forno.

    Tais termopares so necessrios para controle de temperatura da parede do tubo emcondies normais e sua necessidade aumenta com o tempo de campanha da unidade,pois medida que aumenta o nmero de horas de operao aumenta tambm asincrustaes internamente e externamente nos tubos. Essas incrustaes atuam comoisolamento trmico 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, o produto que mais frequentementeencontramos como incrustao nas paredes internas dos tubos, ao passo que externamentepode haver incrustao de leo combustvel e cinzas.

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

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    Neste caso, a temperatura do tubo tambm aumenta. Tendo em vista que, quantomaior a temperatura da parede do tubo, maior a formao de coque internamente, entramosnum ciclo vicioso, chegando a temperaturas crticas de operao do material com oconsequente rompimento do tubo.

    O controle automtico de temperatura da sada do forno feito por outro instrumentocujo termopar acha-se localizado em um ponto onde as vrias correntes so recombinadas(quando possui mais de um passo). Esse instrumento atua normalmente nas vlvulas dossistemas de alimentao de combustveis.

    Para que seja obtido um controle satisfatrio nas temperaturas de sada da carga, aser aquecida em um forno com vrios passos, faz-se necessrio, primeiro, assegurar igualvazo em cada um dos passos.

    Com as vazes equalizadas, as temperaturas individuais so reguladas pelo ajuste manualdas chamas.

    2.15 - 2 - VAZO

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

    2.15 - 3 - PRESSO

    Os indicadores ou registradores de presso instalados nos passos de umaserpentina tem por funo dar subsdios na avaliao da perda de carga em cada passoque podem ser oriundas das semi-obstrues ou sobrevaporizao excessivas.

    Os instrumentos instalados nos sistemas de suprimento de leo e gs combustveltem por finalidade controlar a presso nos respectivos anis. Esse controle de presso deprimordial importncia na operao de um forno e normalmente trabalha cascateado pelocontrolador de temperatura da sada de produto. Alm destes, o anel de vapor deatomizao provido de um controlador de presso diferencial, que tem por finalidademanter a presso do vapor de atomizao num valor superior presso do anel de leocombustvel, para promover a atomizao do leo comustvel a ser queimado.

    Medidores de tiragem so instrumentos indicadores de presso diferencial quepodem estar instalados na base da chamin, base da conveco e cmara de radiao,sendo usados para indicao da presso interna dessas sees. O conhecimento dessaspresses um dado importante para o ajuste de um forno em tiragem natural, uma vez que oabafador e as virolas dos queimadores so regulados em funo dessa presso, a fim depossibilitar uma boa tiragem.

    Com presses positivas ao longo do forno em tiragem natural, alm da possibilidadede reverso de chama, teramos o escapamento de gases no topo da radiao econveco, danificando a estrutura e chaparia do forno, que no projetada para resistir aocontato desses gases de elevadas temperaturas.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 29

    Esses gases contm, entre outros, o dixido e o trixido de enxofre (SO2 e SO3) queao se resfriarem, combinam-se com a umidade do ar atmosfrico dando origem aos cidossulfurosos e sulfrico que diminuem a vida til das chaparias.

    O acompanhamento e controle de presso dos fornos se do da seguinte maneira:

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

    b - EM TIRAGEM FORADA - igual tiragem natural.

    c - EM TIRAGEM BALANCEADA - O abafador da chamin fica fechado. O contrle depresso feito atuando no damper do VTI.

    2.15 - 4 - SISTEMA DE SEGURANA E INTERTRAVAMENTO

    a - Transferncia de tiragem automticab - Trip manualc - Trip parcial do fornod - Trip total do fornoe - Proteo dos equipamentos ( temperatura, presso combustveis, presso forno, vazonos passos, etc...).

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

    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 - Vazo muito baixa nos passos do forno - 425 m3/d - tempo = 15 seg.3 - Presso alta na cmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferncia de tiragem ( trip indireto...) - tempo =14 segundos5 - Temperatura alta na sada por passo = 436 C - tempo = 15 seg.6 - TRIP acionado pelo operador, no console cega , no sdcd software ou no campo

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 30

    - 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 - Vazo muito baixa nos passos do forno - 960 m3/d3 - Presso alta na cmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferncia 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 :

    LEO- Presso baixa de leo = 2,5 kg/cm 2 - Presso alta de leo = 10 kg/cm 2

    - Delta P baixo leo/vapor atomizao = 0,8 kg/cm 2

    - Temperatura baixa do leo = 110 C

    GS / PILOTOS- Presso baixa de gs combustvel = 0,07 kg/cm 2

    - Presso alta de gs combustvel = 0,8 ( 101-F-1 ) e 102-F-1 = 1,7 kg/cm 2 - Presso baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

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

    - Nvel alto no 101-V-11 = 80% ( gs e pilotos )

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

    LEO- Presso baixa de leo = 2,7 ( 001-F-001 ) e 3,4 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Presso alta de leo = 8,0 kg/cm 2 ( 001-F-001 ) e 10,0 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Delta P baixo leo/vapor atomizao = 0,8 kg/cm 2

    - Temperatura baixa do leo = 110 C

    GS / PILOTOS- Presso baixa de gs combustvel = 0,06 kg/cm 2 ( 001/002-F-1 )- Presso alta de gs combustvel = 1,81 ( 001/002-F-1 )- Presso baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

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

    - Nvel alto no 001-V-6 = 80% ( TRIP no gs e pilotos )

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 31

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

    a) Incndio no ljungstron = 400 C passa para Natural - Tem 6 seg. para normalizar

    b) Baixa vazo 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) Presso baixa na Cmara - -20 mmca - Tem 6 seg . para normalizar - Transfere para

    Natural -

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

    f) Queda do VTI - Passa para forada

    3 - COMBUSTO

    3.1 - DEFINIO

    A energia necessria operao de um forno ou caldeira para gerao de vapor fornecida sob a forma de calor, pela queima de um combustvel lquido ou gasoso.

    A queima ou combusto definida como as reaes qumicas que se processamentre o combustvel e o oxignio, dando como resultado grande desprendimento de calor.

    Os principais constituintes dos combustveis so carbono e hidrognio, associados apequenas quantidades de enxofre, nitrognio, oxignio, etc..

    A principal caracterstica de um combustvel est relacionada com a quantidade decalor que liberada pela queima de um quilograma do mesmo. o chamado podercalorfico ou calor de combusto e expressa em Kcal/Kg. Para os combustveis gasosos,esse calor pode ser dado tambm em Kcal/m3, sendo o volume medido em condiespadro, ou seja 1,0 atmosfera e 15,6C.

    O quadro a seguir mostra alguns valores do calor de combusto de diversoshidrocarbonetos e do Hidrognio:

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 32

    Produto Frmula Kcal/Kg

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

    De acordo com o quadro anterior, podemos verificar que o calor de combusto dasfraes de petrleo diminui com o aumento da densidade.

    O oxignio necessrio s reaes qumicas, envolvidas na combusto, fornecidopelo ar atmosfrico, cuja composio mdia 21% de oxignio e 79% de nitrognio.

    As principais reaes de combusto so:

    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 presena de enxofre, como impureza no combustvel, acarreta a formao deDixido de Enxofre (SO2) de acordo com a seguinte reao:

    S + O2 --> SO2

    A combusto dita completa quanto todo o carbono transformado em CO2. Issoporque o CO um produto intermedirio que pode ser combinado com mais oxignio paraformar CO2.

    Pela anlise das reaes, observamos que quando o carbono reage com o oxignio,para formar CO2, h um desprendimento de 94,05 Kcal/mol, e quando o carbono reage como oxignio, formando CO, h um desprendimento de apenas 26,41 Kcal/mol.

    Verificamos tambm que quando a combusto no se processa at o final, h umagrande perda de calor (94,05 - 26,41 = 67,64). Por isto, nos processos industriais, oprocesso de combusto deve ser rigidamente controlado, para se obter o mximo deeficincia, o que equivale a um consumo menor de combustvel acarretando maiores lucros.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 33

    Por outro lado, quando h combusto incompleta, a presena de CO e O2 nos gasesde combusto pode provocar a queima retardada, levando o CO a CO2 em locaisimprprios, fato este que poder ocasionar altas temperaturas com danificao da estruturado forno.

    - FATORES OPERACIONAIS QUE CONTRIBUEM PARA UMA BOA OTIMIZAO DACOMBUSTO

    a) Excesso de arb) Atomizao perfeitac) Anlise dos gasesd) Aspecto da chamae) Aspecto da fumaaf) Aspecto dos gases na sada da chaming) Pr-aquecimento de ar de combustoh) Pr-aquecimento do combustvel lquido para obteno da viscosidade ideal de queima (

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

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

    - A chama deve ser brilhante, lmpida e cor amarelo alaranjada; deve ser compacta e noincidir nos tubos; no deve possuir regies escuras; e no deve ter centelhas

    - MALHA DE CONTRLE DE COMBUSTO

    a - Otimizao do consumo de combustvelb - Otimizao do excesso de ar nos fornosc - Melhor utilizao dos PAFs

    3.2 - EXCESSO DE AR

    Teoricamente, para cada 12 Kg de carbono so necessrios 32 Kg de oxignio epara cada 2 Kg de hidrognio, 16 Kg de oxignio a fim de se conseguir a queima completa.

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 34

    Para que a reao de combusto se processe necessrio que o combustvel entreem contato com o oxignio do ar. As altas velocidades dos gases que se verificam nacmara de combusto, o tamanho no uniforme das partculas de combustvel e aimpossibilidade de uma perfeita homogeneizao do combustvel com o ar pode acarretar oproblema de combusto incompleta, pois no h o necessrio contato entre o combustvel eo ar.

    Para minimizar este problema um excesso de ar admitido na cmara decombusto.

    A % de excesso de ar definida pela seguinte equao:

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

    Ar terico

    3.3 - TEMPERARURA DA CHAMA

    O processo usual da combusto acompanhado de uma incandescncia - a chama -que caracterstica das oxidaes rpidas a alta temperatura.

    A chama a regio onde se processam as reaes qumicas. Ela uma separaoentre os gases queimados e os no queimados. O volume e o formato da chama pode variarbastante dependendo das condies da combusto.

    Teoricamente, a temperatura mxima possvel de se obter na queima de umcombustvel aquela que ocorre quando se usa o ar terico na combusto completa. Quantomaior for o excesso de ar (ou de produtos de combusto) menor ser a temperaturaresultante da chama e menor a intensidade da RADIAO, porque grande parte do calor decombusto utilizado para aquecer o excesso de ar.

    3.4 - CONTROLE DA QUEIMA - ANLISE DE ORSAT

    O conhecimento do excesso de ar admitido num forno importante, pois quando aquantidade demasiada, no s a eficincia do forno como as suas capacidades mximasficam reduzidas. Alm disso, todo ar que entra e no utilizado na combusto, gasta umacerta quantidade de calor para seu aquecimento.

    O exame visual das chamas no um meio satisfatrio para se deduzir o excesso dear e sim atravs da anlise dos gases de combusto feita pelo teste de ORSAT ou pelacromatografia dos gases que permite calcular o excesso de ar utilizado na queima. Estestestes nos d uma indicao da composio volumtrica dos gases com porcentagem deCO2, CO e O2 por diferena de N2.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 35

    Atravs dos resultados do teste ORSAT ou da cromatografia dos gases, podemostirar concluses sobre as condies de queima. Em seguida temos alguns casos possveise sua anlise:

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

    A ausncia de CO no gs nos leva a concluir que todo o carbono presente nocombustvel foi levado a CO2, portanto, uma combusto completa.

    A ausncia de O2 indica, neste caso, que no h excesso de ar. Esse resultado caracterstico da combusto total com o ar terico. o limite que se deseja alcanar.

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

    A presena conjunta de CO e O2 nos gases de combusto, indica uma condioanormal de queima, decorrente de uma homogeneizao deficiente da misturaar/combustvel com consequente combusto incompleta. Neste caso temos que otimizar amistura ar/combustvel

    3.5 - PERDA DE CALOR

    As perdas de calor em um forno, quando se toma por base o poder calorfico docombustvel, so principalmente de dois tipos:

    - Um primeiro devido temperatura de sada dos gases na chamin

    - Um segundo devido s perdas por radiao e conveco atravs das paredes, caixas decabeotes, pisos, etc.

    3.6 - ATOMIZAO DO COMBUSTVEL

    A queima do leo combustvel se processa em fase gasosa. Para facilitar a suavaporizao, o leo lanado na cmara de combusto sob a forma de pequenaspartculas. A atomizao do leo combustvel obtida atravs da disperso de vapor, sobpresso, na cmara de atomizao, num acessrio do forno chamado maarico.

    Do processo de atomizao depende grandemente a boa queima.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 36

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

    a) Possibilitar a variao da forma da chama;b) Facilitar a limpeza dos maaricos;c) Permitir a operao com leo de alta viscosidade.

    Por outro lado, a atomizao exige certos requisitos necessrios a uma queimaeficiente. Assim, o leo deve ser suficientemente aquecido de forma a manter suaviscosidade em um valor em torno das condies de projeto. A presso do leo dever sermantida constante e no estar sujeita a flutuaes.

    Quanto ao vapor de atomizao, ele deve ser seco e possuir uma presso superiorao leo (acima de 0,8 Kg/cm2).

    Para melhorar o sistema de atomizao, este foi separado do vapor de limpeza ecolocado um purgador para mant-lo isento de condensado. Com isto se tem, tambm, umamaior presso de vapor de limpeza e se evita variaes na presso de atomizao quandoda limpeza de alguma caneta.

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

    A presena de condensado no vapor de atomizao provoca chama fuliginosa ecombusto incompleta.

    Quem controla a presso do sistema de leo combustvel a UDAV-I ou a UDAV-IIquando queimando resduo de vcuo, com o SETUT ficando na espera automtica. Havendonecessidade da entrada do leo do SETUT para se efetuar o abastecimento do OCR , estepassa a controla a presso do sistema.

    Nas U's HDT o sistema de controle est fundamentado em PIC's que variam aspresses para os maaricos e em PDIC's que controlam o diferencial de presso entrevapor x leo.

    4 - PADRES MNIMOS DE SEGURANA OBRIGATRIOSPARA OPERAOES NOS FORNOS DAS UDAV`s

    4.1 - Manobras previstas no forno :

    a) Troca de canetas de leo ( instalao / remoo )b) Remoo de queimador pelo caldeireiroc) Olhar chama pelo visor sob o queimadord) Acender o fornoe) Acender queimador ( com forno apagado ou aps manuteno )

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 37

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

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

    4.1 - 2 - Local onde ficam esses E.P.Is :

    - Na Plataforma prximo aos visores de chama ficam as mscaras 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.Is para troca de canetas , visualizarchamas sob o forno e acender fornos

    4.2 - Manobras a serem executadas:

    Liberao de queimadores

    - Steam tracing - bloquear alimentao / retorno de condensado e despressurizar.Confirmar se no tem vlvula dando passagem. Solicitar ao executante do servio paradesconetar lentamente, at confirmar que no h passagem .

    - Remoo dos queimadores - Manter o abafador bem aberto, para garantir pressonegativa no forno

    - Colocar na P.T. recomendao para usar os seguintes E.P.Is durante a remoo:

    - Bluso de amianto, aluminizado- Capacete com protetor facial com proteo 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 - Presso positiva no forno, pode queimar o rosto / corpo -Ateno para manter presso negativa no forno.Usar os E.P.Is recomendados no item 4.1 - 1

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 38

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

    Cuidados - Ao abrir o visor de chama pode cair leo quente ou pedao de refratrio quente.Postar-se de lado, no colocando o rosto / corpo sob o visor.

    - Ao remover a caneta a leo, a mesma pode ter obstruido o bico, e vazar leo quandodesconect-la. Postar-se de lado, colocar a luvas na frente do rosto, desconectalentamente at certificar-se que est despressurizado.

    - Usar os E.P.Is 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 Proteo Individual ( E.P.I ) MNIMO obrigatrios paraessas manobras :

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

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

    Preveno : Confirmar antes se a presso est negativa, pelo indicador nocampo e/ou no console

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 37

    5- RELAO DE PS, POs e TPs RELACIONADOS COM A REA DE FORNOS DAS UDAVs:

    PSs:SEDHID/PS-0013 - Normas, recomendaes e limitantes operacionais nas UDAVsSEDHID/PS-0015 - Padres mnimos de segurana para as reas do SEDHID.

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

    - Campo/ConsoleSEDHID/PO-UDAV0307 - Troca de maaricos/Canetas dos queimadoresSEDHID/PO-UDAV0308 - Transferncia de tiragem dos fornosSEDHID/PO-UDAV0309 - Liberao e recebimento de ramonadoresSEDHID/PO-UDAV0310 - Acendimento inicial dos fornos das UDAVs

    TPs:SEDHID/TP-UDAV0011 -Operao dos fornos 101/102-F-1SEDHID/TP-UDAV0012 -Operao dos fornos 001/002-F-1

    6 - OUTRAS FONTES DE CONSULTAS:

    - CURSO BSICO DE FORNOS

    7 - MATERIAL DE APOIO:

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 38

    BANCO DE QUESTES(Perguntas e Respostas)

    TEMA FORNOS DAS UDAVs(001-F-1 / 002-F-1 / 101-F-1 / 102-F-1)

    1 - QUAL A FUNO DA CHAMIN EM UM FORNO ?

    Resp. - Tem como finalidade fornecer a tiragem necessria, isto , permitir que pordiferena de densidades os gases ao subirem succionem o ar para combusto a uma alturatal que no traga problemas ecolgicos na regio. Manter todo o forno em presseslevemente negativas, a fim de evitar fugas de gases atravs das paredes, onde poderiamaquecer a estrutura do forno.

    2 - QUAL A FUNO DO ABAFADOR DA CHAMIN ?

    Resp. - Tem como finalidade ajustar o perfil de tiragem do forno, controlando a tiragemna regio diretamente abaixo da seo de conveco do forno ( para tiragem natural ).O abafador pode ser de folha nica ou folhas mltiplas ( perciana ), quando a chamin tivergrandes dimetros.

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

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

    4 - QUAIS SO AS PRINCIPAIS CAUSAS DE PERDA DE EFICINCIA EM UM FORNO ?

    Resp. - a) Excesso de ar alto ( entrada de ar falso no forno ).b) Abafador da chamin aberto ( Temperatura alta aps o damper da chamin )c) PAF - Ljungstron sujo ou com slos radiais/circunferncias danificadosd) Excesso de sujeira nos tubos da conveco ( pinados / aletados )e) BSW alto na sada das dessalgadoras ( vamos gastar energia para vaporizar gua )

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 39

    5 - O QUE TIRAGEM ?

    Resp. - TIRAGEM - a diferena de presso existente entre um ponto no exterior, situado namesma cota ( altura ) do interior da chamin.Por diferena de densidade, os gases quentes escoam pela chamin e o ar frio entra porbaixo. Mesmo com o forno apagado, h diferena de densidade entre o ar no topo dachamin e dentro do forno, o que permite o escoamento do AR . Este escoamento a tiragem . Quanto mais alta e maior o dimetro da chamin, maior ser a tiragem.

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

    Resp. - TIRAGEM NATURAL - O contrle da tiragem feito no damper do abafador dachamin. Quanto mais alta e maior o dimetro da chamin, maior ser a tiragem.TIRAGEM BALANCEADA - O contrle da tiragem feito no damper do VTI, que contrla apresso do forno.

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

    Resp. - a) Incidncia 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 enfumaamento da chama. A chama fica alaranjada escura efuliginosa. Tende a queimar lateralmente.

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

    9 - QUAIS OS BENEFCIOS DE UM SISTEMA DE PR-AQUECIMENTO DE AR PARA OFORNO ( PAF ) ?

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 40

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

    Resp. - Haver passagem de AR para o lado do GS. O Excesso de ar do lado do gs vaificar alto. Os VTF e VTI vo ficar mais sobrecarregados. Dependendo da carga ou doestado do Slo, torna-se necessrio aliviar o abafador.

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

    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 gua de processod) Pegar CIS com Asema para abrir BVse) Solicitar instalar luminrias junto as BVsf) Pegar CIS para adentrar e solicitar limpeza dos dutos e lavagem qumica do ljungstron (

    recomendar uso de E.P.Is adequados para contato com cidos ( cido sulfrico formadonas paredes dos dutos ) - VER com Asema.

    g) S liberar servios dentre dos dutos aps a limpeza.

    12 - O QUE DEVEMOS RECOMENDAR NA PERMISSO PARA TRABALHO EMSERVIOS 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 concluda.b) Instalar exaustor e luminriasc) Pegar CIS com Asema e transcrever para a PT as recomendaesd) As principais recomendaes so : Trabalhar em dupla ; Manter ventilao forada ;

    Usar E.P.Is conforme recomendaes do padro mnimo de segurana do seu setor paraeste servio.

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

    Resp. - Verificar se no est em cascata com a TIC na sada do forno. Tirar de cascata, seestiver. Passar o forno para tiragem natural.

    14 - CAIXAS DE AR - EM CASO DE ATUAO DO INTERTRAVAMENTO,TANSFERINDO TIRAGEM AUTOMTICAMENTE PARA NATURAL, SE O FORNO TEMMAIS DE UMA CAIXA DE AR , O QUE ACONTECE SE UMA DELAS NO ABRIR ?

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 41

    em tiragem natural, para o forno ficar aceso.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 42

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

    Resp. - Ver procedimento especfico SEDHID/PO-0308

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

    Resp. - Ver procedimento especfico SEDHID/PO-0305

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

    Resp. - Ver procedimento especfico SEDHID/PO-0306

    18 - QUAL A FUNO DO PAV ( PR AQUECEDOR A VAPOR ) E PORQUE SECONTROLA TEMPERATURA MNIMA?

    Resp. - Pr aquecer o ar que vai para o Ljungstron, com o objetivo de evitar que os gasessaiam muito frio do Ljunstron , o que causa corroso no lado frio dos cestos , nos dutos eslos do Ljungstron. Controla-se a mdia de temperatura do AR aps o PAV com atemperatura de sada dos GASES na sada do Ljungstron, atuando no vapor para o PAV,para evitar a referida corroso. A mdia de no mnimo 130 C, nos fornos que queimamgs cido 168 C.

    19 - QUAIS SO OS SISTEMAS DE PROTEO DO PAF / FORNO? COMO ATUAM ?

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

    no forno. ( tem temporizador )c) QUEDA DO VTF - Transfere a tiragem para Natural.d) PRESSO ALTA NA CMARA - Transfere a tiragem para forada. Se a presso

    continuar alta, d trip total ( tem temporizador )e) PRESSO BAIXA NA CMARA - Transfere para tiragemNaturalf) QUEDA DO VTI - Transfere para tiragem foradag) BAIXA ROTAO OU QUEDA DO LJUNGSTRON - Transfere para tiragem foradah) INCNDIO NO LJUNGSTRON - Transfere para tiragem natural

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 43

    Resp. - a) Confirmar se no h passagem nas gaxetas das vlvulas, juntas ou furo na linha,para evitar contaminao com ar atmosfrico ( passar vapor peridicamente ).b) Colocar ejetor em operao, alinhando a gua.c) Acertar com laboratrio o horrio que vo apanhar a bexiga com a amostragem, pois

    recomendvel que no se fique mais 30 minutos com os gases dentro da bexiga.e) Antes de se fazer as amostragens, o forno j deve estar ajustado para o mnimo excesso

    de ar, com boas condies de queima.

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

    Resp. - a) Fazer contato prvio com Setut sobre consumo de vaporb) Contatar com console para manter abafador da chamin o mais aberto possvel,

    restringindo o damper do VTI ( ateno para presso no forno, que pode transferirtiragem ).

    c) A indicao dos analisadores de oxignio vo variar, pois o sistema d purga automtica,quando se comea a ramonagem do forno. Tirar o controlador dos analisadores decascata, pois do contrrio haver variaes bruscas no forno, com possvel corte de arpor indicao 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 no h ramonadores com vazamento. Programar, sehouver.

    20 - QUAL A FINALIDADE DA RAMONAGEM ?

    Resp. - Na seo de conveco dos fornos, os tubos da serpentina aproveitam o calor dosgases de combusto par aganho de energia. Estes gases depositam fuligem a qual seagrega s paredes dos tubos ( pinados ou aletados ), diminuindo a eficincia da troca decalor. O mtodo mais usual de se remover em operao estes depsitos, o de seempregar jatos de vapor dgua sobre a superfcie dos tubos, atravs do uso de sopradoresde fuligem.

    21 - QUAL O PROCEDIMENTO DE LIBERAO DE UM RAMONADOR PARAMANUTENO ?

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

    em manuteno e o motivo ( troca de motor, remoo de lana, etc...)c) Bloquear vapor para ramonagem ,etiquetar e drenar.d) Emitir PT para os servios.e) Aps concluido o servio no ramonador e baixa na PT, e se o mesmo no for voltar no

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 44

    22 - MATERIAL PARTICULADOS - QUAL A FINALIDADE DAS MEDIES DO TEOR DEPARTICULADOS NAS CHAMINS DOS FORNOS ?

    Resp. - H um compromisso da empresa com o rgo ambiental ( FEAM ) do Estado de sefazer medies peridicas do teor de particulados emitido pelas chamins dos fornos ecaldeiras da refinaria. Isso visa verificar se a emisso desses particulados est dentro doslimites estabelecidos pela legislao. O limite mximo de emisso para os fornos de 150mg/Nm3 a 8% de oxignio.

    23 - QUAIS AES PODEMOS TOMAR PARA MINIMIZAR A EMISSO DEPARTICULADOS PELOS FORNOS ?

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

    Item de Controle Especificao001/002 101/102

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

    Viscosidade do leo0C 2B ou RV no queimador

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

    Diferencial de presso vapor/leo1,4 kgf/cm2 2 kgf/cm2

    Razo mssica vapor/combustvel0,25 a 0,35 0,25 a 0,35

    Razo mssica Ar/combustvel 001-F-01: 21002-F-01: 13

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

    Presso ( em Kg/cm2)Anel de leo 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 UMA LARANJA EM UM TUBO DA SERPENTINA DO FORNO ?

    Resp. - Devido a incidncia de chamas nos tubos, ou incrustao de soda, cloretos ououtros slidos, comea a haver formao de coque em alguns pontos localizados . Nesteslocais, comea a haver super-aquecimento localizado, deformando o tubo e formandopequenas erupes salientes, com ligeiro formato de laranja, que visualmente d para sever que esto mais avervelhadas. Foram apelidas de laranjas . Nesses pontos os tubosfrazilizam, desgantam mais e com o tempo acabam furando.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 45

    25 - QUAL A TEMPERATURA MXIMA DOS FORNOS DAS UDAVs , DOS SKINS eCARGA TRMICA ?

    Resp.: - 001-F-1 = 350 C para operaao normal com carga de referncia. Para carga de 6.000 m3/d pode operar com 360 C, desde que a carga trmica ( Cter ) no ultrapasse 40 MMKcal. SKIN = 650 C mximo

    - 002-F-1 = 425 C - Cter = 19,6 MMKcal - SKIN = 650 C mximo

    - 101-F-1 = 360 C para operaao normal com carga de referncia.Para carga de 6.000 m3/d pode operar com 370 C , desde que no ultrapasse 44 MMKcalSKIN = 600 C mximo

    - 102-F-1 = 425C - Cter = 15 MMKcal. Atualmente operando em 17 MMKcal. devidoliberao pelo Cempes.SKIN = 650 C mximo

    26 - O QUE DANIFICA OU PROVOCA PERDA DE REFRATRIOS PELA CHAMIN ?

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

    pode provocar trinca e queda de refratrios. Por isso importante cumprir asrecomendaes de patamares de temperatura nos fornos, no aquecimento ouresfriamento.

    b) Trips dos fornosc) Atuao do vandio, enxofre e outros componentes presentes no combustvel, que

    reagem com o refratrio, danificando-o.

    A perda pela chamin se d porque o refratrio j est danificado, devido aosmotimos mencionados e esfarinhando , sendo arrastado pelos gases de combusto.

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

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

    28 -QUAIS OS PRINCIPAIS CUIDADOS AO SE QUEIMAR GS CIDO NOS FORNOS ?

    Resp. - Os gases cidos normalmente tendem a arrastar gua junto consigo. Devemos fazerum acompanhamento constante de nvel de gua nos vasos de nock-out desses sistemas ,fazendo a drenagem da gua, quando necessrio. Sempre que houver distrbios nasunidades de gua cida, observar se no est havendo arraste de lquido para os fornos. Seestiver, virar para tocha.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 46

    Ateno especial deve-se ter quando houver TRIP no forno. Confirmar que o gs cidotambm tripou ou no est alinhado para o forno, antes de acender.O teor de enxofre queimado no forno fica maior ( tem que somar o enxofre o combustvel maio do gs cido ).

    29 - O QUE e QUANTOS SKINS POINTS TEM NOS FORNOS DAS UDAVs ?

    Resp. - Skins points so 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 PRESSO DA CMARA DOS FORNOS DAS UDAVs ?

    Resp. - No teto da radiao.

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

    Resp. - Quando h furo no tubo, o mesmo fica aceso, como se fora um pequeno maarico.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 avaliao dagravidade do furo, pois h o risco potencial do furo aumentar e causar um vazamento maior,com incndio. Acionar COTUR / CHEFIA / SETEQ ( inspetor equipamento ).A unidade ter que ser parada para manuteno no forno/tubos.Nesta situao, aps confirmar que o tubo est furado, o mais seguro recircular a unidadee deslocar os passos do forno com VAPOR , at providenciar parada para manuteno (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, matomizao, queima combinada, coqueamento do bico do queimador a leo, lquido no gs,presso muito alto do combustvel, etc.Para ajustar, temos que detectar a causa da queima ruim, e atuar na mesma.

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 47

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

    Resp. - A temperatura mxima 300 C. A linha do anel no foi dimensionada para suportarvalores acima de 300 C ( dilatao ).

    34 - O.C.R - QUAL A TEMPERATURA MXIMA O SETUT CONSEGUE ENVIAR O LEO2B PARA O ANEL E PORQUE ? QUAL VALOR O PRESSOSTADO DA BOMBA ESTAJUSTADO?

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

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

    Resp. - S mximo = 1,4 %. devido ao acordo com a FEAM, para minimizar poluioatmosfrica.

    EVENTOS QUE PROVOCAM TRIP NOS FORNOS e VALOR DE ATUAO:

    36 QUAIS SO 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 - Vazo muito baixa nos passos do forno - 960 m3/d3 - Presso alta na cmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferncia de tiragem ( trip indireto...) - tempo =15 segundos5 - TRIP acionado pelo operador, no console cega , no sdcd software ou no campo

  • 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 - Vazo muito baixa nos passos do forno - 425 m3/d - tempo = 15 seg.3 - Presso alta na cmara PSHH-425 = 5,0 mmca - tempo = 10 + 6 seg4 - Caixas de Ar - Falha de abertura na transferncia de tiragem ( trip indireto...) - tempo =15 segundos5 - Temperatura alta na sada por passo = 436 C - 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 :

    LEO- Presso baixa de leo = 2,7 ( 001-F-001 ) e 3,4 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Presso alta de leo = 8,0 kg/cm 2 ( 001-F-001 ) e 10,0 kg/cm 2 ( 002-F-001 )- Delta P baixo leo/vapor atomizao = 0,8 kg/cm 2-- Temperatura baixa do leo = 110 C

    GS / PILOTOS- Presso baixa de gs combustvel = 0,06 kg/cm 2 ( 001/002-F-1 )- Presso alta de gs combustvel = 1,81 ( 001/002-F-1 )- Presso baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

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

    - Nvel alto no 001-V-6 = 80% ( TRIP no gs e pilotos )

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

    LEO- Presso baixa de leo = 2,5 kg/cm 2 - Presso alta de leo = 10 kg/cm 2 - Delta P baixo leo/vapor atomizao = 0,8 kg/cm 2

    - Temperatura baixa do leo = 110 C

    GS / PILOTOS- Presso baixa de gs combustvel = 0,07 kg/cm 2

    - Presso alta de gs combustvel = 0,8 ( 101-F-1 ) e 102-F-1 = 1,7 kg/cm 2 - Presso baixa nos pilotos = 0,1 kg/cm 2

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

    - Nvel alto no 101-V-11 = 80% ( gs e pilotos )

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 49

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

    a) Incndio no ljungstron = 400 C passa para Natural - Tem 6 seg. para normalizar

    b) Baixa vazo 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) Presso baixa na Cmara - -20 mmca - Tem 6 seg . para normalizar - Transfere para

    Natural .

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

    f) Queda do VTI - Passa para forada

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

    Resp. - a) Contatar com console avisando da manobra e variao na presso do leo.b) usar E.P.Is recomendados - Alm do uniforme completo, luvas de amianto cano longo,

    avental de amianto, capacete com visor panormico.c) Abrir virola para o queimador, ou confirmar se est totalmente abertad) Acender o queimador a gs do queimador que se quer acender o leo ( consegue-se

    acender com o piloto, porm mais seguro acender o queimador a gs )e) Aps inserir a caneta a leo, com junta nova, alinhar vapor de limpeza e de atomizao e

    confirmar se no houve vazamento na junta da caneta.f) Bloquear vapor de limpeza, manter o de atomizao alinhado e alinhar leo.g) Aps aceso o queimador, bloquear o gs ( se no estiver precisando operar com queima

    combinada ) e verificar se est com queima boa. Fazer ajuste, se necessrio.

    38 - QUAL O PROCEDIMENTO DE ACENDIMENTO DE UM QUEIMADOR APSRECEBIMENTO DA MANUTENO ?

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

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

    39 - QUAL O PROCEDIMENTO DE LIBERAO DE UM QUEIMADOR PARA ENTREGA MANUTENO ?

    Resp. - Ver PO especfico. Principais pontos:

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 50

    a) Apagar o leo, gs e piloto do queimadorb) Bloquear steam tracing do gs, piloto e leoc) Remover caneta de leod) Manter forno com presso bem negativa enquanto a caldeiraria estiver removendo o

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

    executante do risco de passagem em vlvulas...) e quando forem descer o queimadorf) Ateno especial para servios em queimadores prximos a queimadores residualg) Recomendar na PT uso de E.P.Is tais como : culos contra impacto ou protetor facial ( h

    risco de cair resduos de refratrio quente ou de combustvel no executante...);Usar avental de PVC, quando estiver removendo o queimador; entre outros.

    40 - E.P.Is - QUAIS E.P.Is QUE OS OPERADORES DEVEM USAR PARA REMOVER /INSTALAR MAARICO A LEO NO FORNO OU OLHAR CHAMA PELOS VISORES SOBO FORNO ?

    Resp. Para trocar maaricos 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 manuteno ).

    - 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 presso no forno est negativa

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

    Resp. - O retorno individual de cada forno fica bloqueado no final do header , prximo aoultimo queimador, para minimizar o volume de leo 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 MANUTENO UMA VLVULA CONTROLADORA DEVAZO DE LEO OU GS QUAIS CUIDADOS DEVEMOS TER ?

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 51

    Resp. - a) Precisamos confirmar com manuteno/op. console se a indicao de vazo vaicontinuar normal ( servio s na vlvula ) - para servios que impliquem em perda deindicao de vazo veja item 43.

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

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

    presso do combustvel estvel. O consolista deve colocar em RED TAG a referidavlvula.

    43 - QUAIS OS CUIDADOS AO SE LIBERAR PARA MANUTENO A INDICAO DEVAZO DE LEO OU GS ?

    Resp. - Como vamos ficar apenas sem indicao de vazo, a FIC do combustvel tem queser passada para manual e as PICs continuam em automtico. Se houver variao depresso, as PICs assumem e controlam o combustvel.

    44 - QUAIS AS PRINCIPAIS VARIVEIS AFETAM A CARGA TRMICA DO FORNO ?

    Resp. - a) Temperatura da bateria de pr-aquecimentob) Excesso de ar altoc) Vazo de vapor super-aquecidod) Tipo e vazo de cargae) Temperatura da cargaf) Eficincia do PAFg) BSW do petrleo

    45 - A CARGA TRMICA DO FORNO DA U-VCUO EST ACIMA DO MXIMO. O QUEVOC PODE FAZER PARA ENQUADR-LA, SEM REDUZIR A CARGA DA UNIDADEATMOSFRICA OU TEMPERATURA DO FORNO?

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

    46 - QUAL A PRESSO MXIMA NOS TUBOS DOS FORNOS DAS UDAVs ?

    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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 52

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

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

    Elevar vapor para as retificadoras e fundo da torre atmosfrica ou aliviar vapor paraatmosfera ou aumentar presso 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 si naaltura da mesma, e h risco de acidente pessoal.

    48 - QUANTOS RAMONADORES TEM CADA FORNO DAS UDAVS?

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

    49 - QUANTAS ROTAES POR MINUTO O LJUNGSTRON DEVE DAR PARA NOATUAR 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 SO 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 est abastecendo e com o retorno para si no estproduzindo CAP, que pode sair fora de especificao durante o deslocamento.

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

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

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

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

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 53

    b) - Usar E.P.Is prprios para acendimento do forno e seguir as instrues do P.Oespecfico de acendimento do forno.

    52 - SDCD - EXPLIQUE O QUE OCORRE NO FORNO ( ATUAO DAS VLVULAS ESISTEMAS ) QUANDO H UM TRIP TOTAL

    Resp. - PILOTOS - As duas vlvulas de trip fecham . Abre a vlvula para lugar seguro.GS - As duas vlvulas de trip fecham e abre a vlvula para lugar seguroLEO - As duas vlvulas de trip fecham mais a vlvula de trip do retorno.PAF - Passa para tiragem natural.ABAFAMENTO - O vapor de abafamento abre automticamente por 15 minutosABAFADOR DA CHAMIN E CAIXAS DE AR - Abrem totalmente. O abafador s podeser modulado aps o abafamento/purga, para no abortar a purga.

    53 - QUAL O PROCEDIMENTO DE ACENDIMENTO DOS FORNOS DAS UDAVs ?

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

    54 - O QUE COMBUSTO ?

    Resp. - a reao qumica de um combustvel com o oxignio, resultando na liberao degrande quantidade de calor e produo de chama luminosa. Em outras palavaras significaqueimar algum coisa.

    55 - REAES DE COMBUSTO:

    Resp. - O carbono e o Hidrognio so os principais componentes dos gases e leoscombustveis e a reao de combusto desses elementos pode ser esquematicamenterepresentada pelas equaes a seguir:

    C = 02 CO2 + calor

    2H + O2 H2O + calor

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

    Resp. - a) Baixa vazo ou falta de carga no passo do forno ( m distribuio de carga porpasso )

    b) Baixa velocidade do fluido dentro dos tubos ( baixa turbulncia )c) Temperatura do produto acima do valor mximo especificadod) Temperatura da parede dos tubos acima do mximo especificadoe) Incidncia de chamas nos tubos ou descontrle no sistema de queima

  • REFINARIA GABRIEL PASSOS 54

    f) No existncia , no atuao ou atuao indevida do sistema de intertravamentog) Baixa vazo de vapor para deslocamento dos passos ( quando se est com vazo nos

    passos baixa e com velocidade abaixo da especificada ).

    57 - CONTAMINANTES DOS COMBUSTVEIS - QUAIS OS EFEITOS PREJUDICIAISPARA O FORNO CAUSAM O ENXOFRE, VANDIO E SDIO DOS COMBUSTVEIS ?

    Resp. - ENXOFRE - O enxofre presente nos combustveis, alm dos problemas de poluiode ar que acarret