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   ENGENHARIA DE SEGURANÇA DO TRABALHO NOME DA DISCIPLINA : NR-13 CALDEIRAS PROF. : JOSÉ LUIZ DE ARAÚJO Sumário INTRODUÇÃO............... ................................................... ................. ................................5 CAPÍTULO I - CONCEITOS BÁSICOS DE COMBUSTÃO.................................................7 I.1- Combustíveis e Comburente.....................................................................................7 I.2 – Reações de Combustão..........................................................................................8 I.3 – Cálculo do Ar Necessário à Combustão..................................................................8 I.4 - Poder Calorífico Superior e Poder Calorífico Inferior......................................9  I.5 – Calor Sensível e Calor Latente ............................................................................... 10 CAPÍTULO II - CALDEIRAS - CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................. 12 II.1 – Tipos de Caldeiras – Características e Empregos ........ .......... .................. ......... .... 12 a) Caldeiras de Tubos de Fogo (Flamotubulares ou Fogotubulares) ......... .......... ........ 12 b) Caldeiras Aquotubulares (Tubos de Água) .................. ......... ................... ......... ....... 14 1) Caldeiras Aquotubulares de tubos retos .............................................................. 15 2) Caldeiras Aquotubulare s de tubos curvos ............................................................ 16 3) Caldeiras Aquotubulares de circulação positiva .................. ......... ................... ..... 16 II.2 – Partes de uma Caldeira – Componentes Principais ......... ............................ ......... . 17 II.3 - Fornalhas e Queimadores ...................................................................................... 19 1 - Fornalhas que queimam sob suporte ..................................................................... 19 2 - Fornalhas que queimam em suspensão ................................................................ 20 2.2 - Ar de Combustão ............................................................................................. 21 2.3 - Queimadores ................................................................................................... 23 II.4 - Caldeiras para Energia Alternativa. ........................................................................ 29 II.5 - Acessórios e Instrumentos de Caldeiras ................................................................ 31 II.5.1 - Dispositivos de Alimentação ............................................................................. 31 II.5.2 - Visor de Nível ................................................................................................... 32 II.5.3 - Indicadores de Pressão .................................................................................... 33 II.5.4 - Válv ulas .................................................. ................. ................. ................. ...... 33 II.5.5 - Válvulas solenóides .......................................................................................... 33 II.5.6 - Pressostato s ................. ................. .................................................................. 34 II.5.7 - Detetor de chama ................ ................. ................. ................. .......................... 35 II.6 - Controle de Tiragem ............................................................................................... 36 CAPÍTULO III - OPERAÇÃO DE CALDEIRAS................................................................... 38 III.1 - Partida do Equipamento ........................................................................................ 38 III.2 - Operação de Rotina .............................................................................................. 39

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Sumário

INTRODUÇÃO...................................................................................................................5

CAPÍTULO I - CONCEITOS BÁSICOS DE COMBUSTÃO.................................................7

I.1- Combustíveis e Comburente.....................................................................................7

I.2 – Reações de Combustão..........................................................................................8

I.3 – Cálculo do Ar Necessário à Combustão..................................................................8 I.4 - Poder Calorífico Superior e Poder Calorífico Inferior......................................9  

I.5 – Calor Sensível e Calor Latente ............................................................................... 10

CAPÍTULO II - CALDEIRAS - CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................. 12

II.1 – Tipos de Caldeiras – Características e Empregos ................................................. 12

a) Caldeiras de Tubos de Fogo (Flamotubulares ou Fogotubulares) ........................... 12

b) Caldeiras Aquotubulares (Tubos de Água) .............................................................. 14

1) Caldeiras Aquotubulares de tubos retos .............................................................. 15

2) Caldeiras Aquotubulares de tubos curvos ............................................................ 16

3) Caldeiras Aquotubulares de circulação positiva ................................................... 16

II.2 – Partes de uma Caldeira – Componentes Principais ............................................... 17

II.3 - Fornalhas e Queimadores ...................................................................................... 19

1 - Fornalhas que queimam sob suporte ..................................................................... 19

2 - Fornalhas que queimam em suspensão ................................................................ 20

2.2 - Ar de Combustão ............................................................................................. 21

2.3 - Queimadores ................................................................................................... 23

II.4 - Caldeiras para Energia Alternativa. ........................................................................ 29

II.5 - Acessórios e Instrumentos de Caldeiras ................................................................ 31

II.5.1 - Dispositivos de Alimentação ............................................................................. 31

II.5.2 - Visor de Nível ................................................................................................... 32II.5.3 - Indicadores de Pressão .................................................................................... 33

II.5.4 - Válvulas ........................................................................................................... 33

II.5.5 - Válvulas solenóides .......................................................................................... 33

II.5.6 - Pressostatos .................................................................................................... 34

II.5.7 - Detetor de chama ............................................................................................. 35

II.6 - Controle de Tiragem ............................................................................................... 36

CAPÍTULO III - OPERAÇÃO DE CALDEIRAS................................................................... 38

III.1 - Partida do Equipamento ........................................................................................ 38

III.2 - Operação de Rotina .............................................................................................. 39

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III.3 - Regulagem e Controles ......................................................................................... 40

III.3.1 - Regulagem e Controle de Nível de Água ........................................................ 40III.3.2 - Regulagem e Controle de Pressão ................................................................. 45

III.4 - Anomalias mais comuns durante a Operação ....................................................... 45

1 - Volta da Chama ..................................................................................................... 45

2 - Furo em Tubos ....................................................................................................... 46

3 - Baixo Nível ............................................................................................................. 46

CAPÍTULO IV - PREVENÇÃO CONTRA EXPLOSÃO E OUTROS RISCOS ..................... 48

IV.1 - Riscos de Acidentes - Segurança e proteção da caldeira ..................................... 49

IV.2 - Explosões de Fornalhas ........................................................................................ 49

IV.3 – Análise de Riscos ................................................................................................. 51

CAPÍTULO V - TRATAMENTO DE ÁGUA PARA CALDEIRAS ......................................... 61

V.1 - Água de Alimentação - Problemas e Controle ........................................................ 61

V.2 - Problemas Provocados pela Água de Alimentação ................................................ 62

V.3 - Controle de Incrustações e Corrosão ..................................................................... 62

V.3.1 - Tratamento Externo ......................................................................................... 64

a) Clarificação .......................................................................................................... 64

b) Troca Iônica ......................................................................................................... 64

c) Desaeração .......................................................................................................... 65V.3.2 - Tratamento Interno .......................................................................................... 65

1 - Redutor de Dureza .............................................................................................. 66

2 - Álcali ................................................................................................................... 68

3 - Redutor de Oxigênio ........................................................................................... 68

4 - Neutralizantes do Vapor ...................................................................................... 69

V.4 - Limpeza dos Sistemas de Geração de Vapor ........................................................ 70

Limpeza de Caldeiras .................................................................................................. 70

Limpeza Manual .......................................................................................................... 71Limpeza Mecânica ...................................................................................................... 71

Limpeza Química ........................................................................................................ 71

Limpeza Química de Caldeiras Novas ou Reformadas ............................................... 72

V.5 – Hibernação / Proteção nas paradas ...................................................................... 72

CAPÍTULO VI - MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS ............................................................. 74

VI.1 – Inspeção e Manutenção Preventiva ..................................................................... 74

1 - Tubulação .............................................................................................................. 74

2 - Alvenaria ................................................................................................................ 74

3 - Queimador ............................................................................................................. 74

4 - Ventilador ............................................................................................................... 75

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5 - Bombas .................................................................................................................. 75

6 - Instrumentação ...................................................................................................... 757 - Válvulas ................................................................................................................. 75

8 - Chaves Magnéticas/Motores .................................................................................. 75

9 - Válvulas de Segurança .......................................................................................... 75

VI.2 - CARTA DE AVARIAS ........................................................................................... 76

1 - Falha na ignição ..................................................................................................... 76

2 - Falha na chama ..................................................................................................... 76

3 - O queimador faz fumaça ou funciona pulsativamente ............................................ 76

4 - A bomba de óleo não debita .................................................................................. 77

5 - O ventilador não debita .......................................................................................... 77

6 - A bomba de alimentação não debita ...................................................................... 77

BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................. 78

LIVROS .......................................................................................................................... 78

MANUAIS ....................................................................................................................... 78

ANEXOS............................................................................................................................ 79

ANEXO 1 ........................................................................................................................ 80

LIMITES A SEREM OBEDECIDOS PARA A ÁGUA NO INTERIOR DA CALDEIRA ... 80

ANEXO 2 ........................................................................................................................ 81LEGISLAÇÃO DE SEGURANÇA E MEDICINA DO TRABALHO ................................ 81

ANEXO 3 ....................................................................................................................... 82 

NORMA REGULAMENTADORA No 13 (NR-13) ............................................................ 82

CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO ....................................................................... 82

ANEXO I-A .................................................................................................................... .99

CURRÍCULO MÍNIMO PARA “TREINAMENTO DE SEGURANÇA NA OPERAÇÃO DECALDEIRAS” .............................................................................................................. .99

ANEXO I-B .................................................................................................................. .101

CURRÍCULO MÍNIMO PARA “TREINAMENTO DE SEGURANÇA NA OPERAÇÃO DEUNIDADES DE PROCESSO”.................................................................................... 101

ANEXO II ...................................................................................................................... 103

REQUISITOS PARA CERTIFICAÇÃO DE “SERVIÇO PRÓPRIO DE INSPEÇÃO DEEQUIPAMENTOS” .................................................................................................... 103

ANEXO III ..................................................................................................................... 104

ANEXO IV .................................................................................................................... 105

CLASSIFICAÇÃO DE VASOS DE PRESSÃO ........................................................... 105

ANEXO 4 ...................................................................................................................... 107

RENDIMENTO DA COMBUSTÃO............................................................................. 109

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TABELA DE VAPOR SATURADO ............................................................................ 110

TABELA DE VAPOR SATURADO ............................................................................ 111TABELA DE VISCOSIDADE DO ÓLEO COMBUSTÍVEL RESIDUAL ....................... 112

VERSUS TEMPERATURA DE AQUECIMENTO ....................................................... 112

CARACTERIZAÇÃO DE ÓLEO – A1 ........................................................................ 113

INFORMAÇÕES SOBRE ÓLEO COMBUSTÍVEL TIPO A2...................................... 114

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO GN DE CAMPOS .............................................. 115

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO GN DISTRIBUÍDO PELA CEG ......................... 116

VÁLVULA DE SEGURANÇA ..................................................................................... 117

PORTARIA ANP N.º 90 (29/04/99) ............................................................................ 119

ÓLEOS COMBUSTÍVEIS .......................................................................................... 119

QUADRO DE ESPECIFICAÇÕES ............................................................................ 119

Resolução CNP N° 03/86 (PONTO DE FLUIDEZ SUPERIOR) ................................. 120

ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE ÓLEOS COMBUSTÍVEIS: ............................... 121

TABELA DE TRANSFORMAÇÃO DE CONDUTIVIDADE PARA SÓLIDOSDISSOLVIDOS .......................................................................................................... 122

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INTRODUÇÃO

A Portaria no 23 de 27/12/94, que alterou a norma regulamentadora no 13 daPortaria no 3214, de 08/06/78, estabelece a obrigatoriedade do Treinamento deSegurança para Operadores de Caldeiras e Estágio Supervisionado. Estãoisentos dessa obrigatoriedade os Operadores que, comprovadamente através deCarteira Profissional, tiverem mais de 3 anos de experiência nessa atividade eaqueles já possuidores de certificados de Treinamento conforme a Portaria 02 de08/05/84.

Consideramos que a participação de profissionais já experientes, nesses cursosde treinamento, é conveniente em função da oportunidade de reciclagem deconhecimentos, pois pelos riscos envolvidos, a operação de caldeiras exige dooperador o máximo de qualificação e atualização.

Esta publicação aborda o assunto de forma generalizada, incluindo os tópicosexigidos pela NR-13, além de focalizar outros aspectos que são importantes para aqualificação do Operador de Caldeiras.

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CAPÍTULO I

CONCEITOS BÁSICOS DECOMBUSTÃO

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CAPÍTULO I - CONCEITOS BÁSICOS DE COMBUSTÃO

I.1- Combustíveis e Comburente

Breve histórico:

No Brasil, até o ano de 1919, o único combustível industrial era a lenha.Aliás a lenha não só era utilizada industrialmente, mas seu uso também era totalem locomotivas e navegação.

Em seguida surgiram o carvão mineral, os óleos vegetais, o betume efinalmente o petróleo e seus derivados. Durante muito tempo o carvão tevepreponderância como combustível industrial.

Somente em 1926 é que teve início o consumo de óleo combustível emindústrias e em centrais termoelétricas. Em 1940, já tínhamos muitas indústriasadaptadas para o uso de óleo combustível, sendo que a maioria voltou a consumirlenha no período da 2a Guerra Mundial.

Atualmente, a grande maioria das indústrias, centrais elétricas e estradas deferro utilizam os derivados de petróleo como fonte de energia calorífica,principalmente os óleos combustíveis e o gás natural.

Classificação dos Combustíveis:- Sólidos- Líquidos- Gasosos

Sólidos: Madeira, turfa, linhita, antracito, hulha, carvão vegetal, coque de carvão,coque de petróleo, etc...

Líquidos: Petróleo, óleo de xisto, alcatrão, álcool e óleos vegetais.

Gasosos: Metano, hidrogênio, gás liquefeito de petróleo, gás de coqueria(siderúrgica), gasogênio, biogás, gás natural, etc...

Sabemos que a combustão é a reação química entre duas substâncias:Combustível e Comburente com produção de calor e luz.

O Combustível é a substância que queima e contém em sua composiçãoprincipalmente dois elementos: carbono e hidrogênio.

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O Comburente é o elemento que entra na reação de combustão como fontede oxigênio.

A fonte usual de oxigênio é o ar atmosférico, onde o oxigênio está contidona proporção de 23% em peso e 21%em volume, o restante é praticamenteconstituído de nitrogênio.

I.2 – Reações de Combustão

C + O2 → CO2 + 32.761 Kj/Kg de carbono (8.100 Kcal/Kg)2 C + O2 → 2 CO + 9.205 Kj/Kg de carbono (2.407 Kcal/Kg)2 H2 + O2 → 2 H2O (l) + 141.796 Kj/Kg de hidrogênio (34.100 Kcal/Kg)2 H2 + O2 → 2 H2 O (V) + 120.876 Kj/Kg de hidrogênio (28.890 Kcal/Kg)

S + O2 → SO2 + 9.247 Kj/Kg de enxôfre (2.200 Kcal/Kg)

Observa-se, pelas reações anteriores, que deve-se sempre orientar aqueima no sentido de se obter o CO2 pois tem-se assim uma maior liberação decalor. Na prática, queimam-se combustíveis que não se compõem apenas deCarbono (C), mas também de hidrogênio (H2) e enxofre (S), conforme visto nasreações acima.

A combustão é completa quando todos os elementos combustíveis contidosno combustível em questão (C, H2, S, etc), combinam-se com o oxigênio do ar,fornecendo os produtos finais correspondentes.

I.3 – Cálculo do Ar Necessário à Combustão

Como foi visto, a combustão é completa quando a quantidade de ar énecessária e suficiente para oxidar os elementos constituintes do combustívelutilizado.

Havendo combustão incompleta teremos fuligem, aldeído e monóxido decarbono, além de não ocorrer a liberação total do calor do combustível.

A quantidade de ar teórica necessária à combustão pode ser calculada pelaseguinte fórmula:

Kg ar/ kg de combustivel = 11,5 (% C) + 34,7 (% H2) + 4,3 (% S)

Os percentuais de carbono e hidrogênio no combustível são calculadosaproximadamente por:

% P/P Carbono = 100 - (% H2 + S + H2O + cinzas)% P/P Hidrogênio = 26 - (15 x densidade)

Os percentuais de água, cinzas e enxofre são obtidos em laboratório.

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Exemplificando, podemos considerar a queima de um óleo combustível tipo A,com a seguinte composição média: C = 84%, H2 = 11%, S = 4% e água = 1%.

Para queimar 1 Kg desse óleo, necessitamos:

84/100 x 11,5 = 9,66

11/100 x 34,7 = 3,81

4/100 x 4,3 = 0,17

Dessa forma, teremos: 9,66 + 3,81 + 0,17 = 13,6 Kg de ar/Kg de óleo A

Considerando que o ar possui 23% P/P do oxigênio, então teremos:

0,23 x 13,6 → 3,1 Kg O2 /Kg de óleo tipo A

Na prática, trabalha-se com excesso de ar para garantir-se a queimacompleta do combustível e a mínima concentração de CO (monóxido de carbono)

O excesso de ar varia em função do combustível utilizado. São aceitáveis de

15% a 30% para óleos e de 10% a 15% para gases.ANÁLISE TÍPICA PARA ÓLEO E GÁS NATURAL

ÓLEO GÁS ÓLEO GÁS(ESTEQUIOMÉTRICO) (C/ EXCESSO DE AR)

% CO2 15 11 13 10% CO --- --- 0,01 - 0,05 0,01 - 0,05% O2 2 - 3 2 - 3

I.4 - Poder Calorífico Superior e Poder Calorífico Inferior de um Combustível

Como foi visto no capítulo inicial, as reações químicas da combustãoliberam calor, estas reações são denominadas exotérmicas. O calor assim geradoé que constitui o calor da combustão e que pode ser aproveitado das mais diversasmaneiras. Assim, cada combustível ao ser queimado é capaz de liberar umadeterminada quantidade de calor. Essas quantidades de calor são medidas emaparelhos chamados calorímetros e são específicas para cada combustível.Assim, a quantidade de calor liberada constitui uma das mais importantescaracterísticas do combustível e é denominada poder calorífico.

Define-se poder calorífico como a quantidade de calor produzida pelaqueima total de uma unidade de combustível.

Ex: Kcal/Kg; BTU/lb; Kcal/Nm³.

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Poder Calorífico Superior: O poder calorífico supeiror é o calor liberado pela combustão da unidade de

massa do combustível a volume constante, estando a água formada pelacombustão, no estado líquido.

No poder calorífico superior a água formada permanece no estado líquido,logo, seu calor latente é incluido no calor gerado na combustão.

Poder Calorífico Inferior: É o calor liberado pela combustão da unidade de massa do combustível, na

pressão constante de 1 atm, permanecendo a água da combustão no estadogasoso (vapor).

No poder calorífico inferior a água formada permanece no estado gasoso,logo, seu calor latente fica excluído do calor gerado na combustão. Na prática é oque ocorre, visto que, a temperatura dos gases de combustão é superior àtemperatura de saturação do vapor d'água à pressão atmosférica, permanecendoa água na forma de vapor superaquecido.

I.5 – Calor Sensível e Calor Latente

Denomina-se de calor sensível a quantidade de calor necessária paraelevar a temperatura de um corpo de massa m e calor específico c (*), desde a

temperatura t1, até a temperatura t2.

O calor latente, ao contrário do calor sensível, não produz aquecimento,sendo aproveitado pelo corpo para realizar uma mudança de estado.

(*)Denomina-se calor específico c a quantidade de calor necessária paraelevar de 1° C a temperatura de 1 g de uma substância.

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CAPÍTULO II

CALDEIRASCONSIDERAÇÕES GERAIS

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CAPÍTULO II - CALDEIRAS - CONSIDERAÇÕES GERAIS

Os geradores de vapor (caldeiras) são equipamentos complexos de troca decalor, que produzem vapor a partir da energia térmica (queima de combustível),constituídos por diversos equipamentos associados, perfeitamente integrados,para permitir a obtenção do maior rendimento térmico possível.

II.1 – Tipos de Caldeiras – Características e Empregos

As caldeiras podem ser classificadas em dois tipos:

a) Caldeiras de Tubos de Fogo (Flamotubulares ou Fogotubulares) 

Nestes equipamentos, o qual consiste essencialmente de um corpocilíndrico com dois espelhos fixos nos quais os tubos são mandrilados ou soldados,os gases de combustão atravessam a caldeira pelo interior dos tubos cedendocalor à água que está envolvendo esses tubos, conforme mostram as figuras II.1 eII.2.

Exemplos: Caldeiras ATA, Caldeiras ICESA, Caldeiras TENGE, CaldeirasAALBORG, etc.

Figura II.1 

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As caldeiras fogotubulares são as unidades de geração de vapor de menorporte, estando limitadas à produção de no máximo 20 t/h de vapor e pressão nãosuperior a 300 psi (≅20 Kgf/cm2).

VANTAGENS:

• menor investimento (têm menor custo e são mais econômicas do que assimilares aquotubulares)• exigem pouca alvenaria• manutenção mais fácil• tratamento de água menos rigoroso• atendem bem à variação de demanda de vapor, devido ao grande volume

de água que encerram.• apresentam alta eficiência de transferência de calor por área de troca

térmica ( 40% maior que as aquotubulares ).

Figura II.2

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DESVANTAGENS:

• pressão de trabalho limitada (=20 Kgf/cm2), devido ao fato de que aespessura da chapa dos corpos cilíndricos crescem com o diâmetro;

• partida mais lenta, devido ao grande volume de água;• pequena taxa de vaporização, logo, ocupam muito espaço em relação à

área de aquecimento;• circulação deficiente de água;• não produz vapor superaquecido, somente vapor saturado.

b) Caldeiras Aquotubulares (Tubos de Água) 

Quando necessita-se de maiores produções e pressões de vapor, utiliza-seas caldeiras aquotubulares.

Nestes equipamentos os gases de combustão atravessam toda caldeirapela parte externa dos tubos cedendo calor à água contida no interior dos mesmos.

Figura II.3

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As Caldeiras Aquotubulares por possuírem uma estrutura tubular quecompõem a parte principal da absorção de calor, permite a obtenção de grandessuperfícies de aquecimento. Nestes tipos de caldeiras as produções de vaporchegam a atingir até 750 t/h, com pressões de até 200Kgf/cm2 e temperatura de450 a 500° C, existindo unidades com pressão crítica (226 atm) e supercrítica (350atm).

As Caldeiras Aquotubulares podem ser classificadas em três grandescategorias:

• Caldeiras aquotubulares de tubos retos• Caldeiras aquotubulares de tubos curvos• Caldeiras aquotubulares de circulação positiva

1) Caldeiras Aquotubulares de tubos retos

Essas caldeiras possuem um feixe de tubos retos paralelos e inclinados poronde a água circula, segundo uma mesma orientação, sempre da parte posteriorpara a anterior. A capacidade dessas caldeiras varia de 3 a 30 t/h de vapor, compressões até 45 Kgf/cm2. Sua vaporização específica é da ordem de 20-25 Kgvapor/m2. Esse tipo de caldeira apresenta varias vantagens, tais como facilidadede troca e limpezados tubos, facilidade de limpeza dos depósitos de fuligens por fora dos tubos,comportam um grande volume de água e dispensam chaminés elevadas ou

Figura II.4

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tiragem forçada por provocarem pequena perda de no carga circuíto dos gases (15a 20 mm de coluna d'água).

2) Caldeiras Aquotubulares de tubos curvos

Essas caldeiras são constituidas por tubos curvos unidos a tambores edispostos de formas diversas. Atualmente os tipos mais difundidos são os de doistambores por serem de menor custo. A aplicação de paredes de água em caldeirasconstituem um grande avanço tecnico e confere enormes vantagens tais como:diminuição do tamanho das caldeiras (caldeiras compactas), queda de temperatura

de combustão, menor custo de refratários, vaporização mais rápida, etc...As caldeiras de vapor aquotubulares de tubos curvos, do tipo compacta,

chegam a atingir capacidade acima de 150 t/h de vapor. Sua vaporizaçãoespecífica é de 28 a 30 Kg vapor/m2 , podendo atingir mesmo a 45 Kg vapor/m2.

3) Caldeiras Aquotubulares de circulação positiva

Observa-se que a circulação da água no interior dos tubos apresenta umatendência natural, graças à diferença de peso específico entre a água situada nas

partes mais frias da caldeira, e a água aquecida e misturada com bolhas de vapornas partes onde se processa forte troca térmica. Aplicando-se esse princípiodeterminou-se a concepção de novas unidades geradoras de vapor.

Nessas unidades, a circulação de água é rigorosamente orientada e sempreunidirecional através de todo sistema tubular. Essas caldeiras são chamadas decirculação positiva, podendo-se ser de circulação positiva natural ou forçada, estaúltima feita com auxílio de bombas. As concepções mais modernas, mantendo-seo sistema de circulação forçada, operam com elevada pressão positiva na câmarade combustão (1 a 2 Kgf/cm2), assegurando aos gases uma velocidade da ordemde 200 cm/s e alcançando coeficientes de transmissão de calor 15 vezes maiores

de uma caldeira comum. Essas condições permitem colocar a caldeira emoperação rapidamente (5 a 7 minutos), atingindo rendimentos da ordem de 85-90%.

De acordo com a fonte de aquecimento utilizada, as caldeiras sãoclassificadas em:

•  Caldeiras a combustíveis convencionais (sólidos, líquidos e gasosos)•  Caldeiras elétricas ( resistências e eletrodos)•  Caldeiras de recuperação (gases de escape e produtos resíduais)

•  Caldeiras nucleares (fissão de urânio)•  Caldeiras solares (energia solar)

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II.2 – Partes de uma Caldeira – Componentes Principais

Nas caldeiras existem três partes distintas, que compoem sua estrutura:

•  Câmara de combustão (fornalha)•  Câmara de água (feixes tubulares e tubulações inferiores)•  Câmara de vapor (espaço disponível na tubulação superior, acima do nível

de água)

Componentes principais de Caldeira Flamotubular

Conforme vimos, uma caldeira flamotubular consiste essencialmente de umcorpo cilindrico (horizontal ou vertical) com dois espelhos fixos nos quais os tubossão mandrilados. Em uma das extremidades situa-se a fornalha de um modo queos gases resultantes da combustão, passando por dentro dos tubos, cedem calor àágua.

Nas caldeiras fogotubulares mais comuns a fornalha está montada dentrodo corpo cilíndrico, sendo que o queimador está montado na parte da frente dafornalha e na parte de trás temos uma tampa, com geometria tal, que faz com queos gases invertam o seu percuso, passando por dentro dos tubos para entãoalcançar a chaminé.

Figura II.5

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Componentes Principais de uma Caldeira Aquotubular:

(1) Tambor de Vapor - é o superior de onde o vapor produzido é distribuído paraconsumo ou se dirige para o super-aquecedor.(2) Tambor de Lama - é o vaso inferior, colocado na parte mais baixa e fria dacaldeira e onde se acumula o lodo formado.(3) Feixe Tubular - conjunto de tubos que compõem a área de troca térmica entreos gases provenientes do combustível queimado e a água a ser evaporada.(4) Fornalha - conjunto próprio para promover a queima do combustível.(5) Super-aquecedor - é o componente no qual se consegue o super-aquecimentodo vapor à pressão de trabalho. O super-aquecimento do vapor é feito com oaproveitamento de calor transmitido por radiação e convecção na câmara de

combustão.(6) Economizador - componente do sistema no qual se faz o pré-aquecimento daágua de alimentação, aproveitando o calor sensível dos gases resultantes dacombustão antes de lançá-los à atmosfera.(7) Pré-aquecedor de Ar - é o componente no qual se faz o pré-aquecimento do arde combustão por meio do aproveitamento do calor sensível dos gases decombustão.(8) Chaminé - é a parte que garante a circulação dos gases quentes da combustãoatravés de todo o sistema, pelo efeito de tiragem. Quando a tiragem, porém, épromovida por ventiladores ou exaustores, sua função se resume em dirigir osgases de combustão para a atmosfera.

Figura II.6

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II.3 - Fornalhas e Queimadores

Denomina-se de fornalha ao local destinado à queima do combustível. Écomposta do combustor (queimador), que promove a queima do combustível e dacâmara de combustão onde se verifica a completa queima dos gases.

A seleção correta de uma fornalha constitui o fator mais importante noprojeto de um gerador de vapor. A seleção se faz considerando os seguintesfatores:

• tipo de combustível• volume de combustível• teor de umidade

• granulometria• teor de cinzas e voláteis• peso específico• limpeza da fornalha• temperatura da fornalha• método de injeção de ar• regime de trabalho do gerador• comprimento da chama

Classificação das Fornalhas

Temos vários critérios para a classificação das fornalhas e podemos dividi-los em duas grandes categorias:

a) Fornalhas que queimam sob suporte (combustíveis sólidos)b) Fornalhas que queimam em suspensão (combustíveis gaseificados e

sólidos pulverizados, finamente divididos)

1 - Fornalhas que queimam sob suporte

1.1 - Fornalhas de grelhas planas levemente inclinadas - são destinadas

para combustão de lenha em toras, tendo aplicação limitada a caldeiras de até 20t/h de vapor.

1.2 - Fornalhas em escada - são constituídas de degraus apoiados emtravessões inclinados, sobre os quais o combustível é projetado manual oumecanicamente. São adequadas para combustíveis mais leve, tais como: casca dearroz, casca de amendoim, serragem, bagaço de cana, madeira picada, etc...

1.3 - Fornalhas de esteiras rotativas móveis - o combustível é alimentadomecanicamente, formando uma camada espessa que se extingue à medida queavança na fornalha e descarregando as cinzas residuais no fim do trajeto.

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2 - Fornalhas que queimam em suspensão

Nesta categoria temos as fornalhas destinadas a queima de óleocombustível, gás e combustíveis sólidos pulverizados. Neste caso temos umequipamento responsável pela queima do combustível chamado queimador oucombustor.

Considerando que no caso de combustível gasosos a fornalha nãoapresenta muitos problemas técnicos a resolver, então, nos deteremos mais nocaso de combustíveis líquidos.

2.1 - Combustíveis líquidos Nos combustíveis líquidos o principal problema é passar o combustível para

o estado gasoso.As funções da fornalha e do maçarico são assim distribuídas:

Fornalha

Câmara de CombustãoVaporizaçãoCombustão

QueimadorAtomizaçãoDosagem ar/combustãoTurbulência

Sabemos que para o processo de combustão ser eficiente é necessário que:

a) A relação entre combustível e comburente deve ser estreita e bemdeterminada;

b) A mistura entre combustível e comburente (ar) deve ser a mais íntima e nomenor espaço de tempo possível;

c) O excesso de ar deve ser o mínimo necessário à combustão;d) A temperatura da câmara de combustão deve ser a mais alta possível, de

maneira a gaseificar, no menor tempo, as gotículas do combustível lançadaspelo queimador;

e) A fornalha deve ser criteriosamente dimensionada de acordo com atemperatura que deva trabalhar e com a quantidade de combustível a serqueimado;

f) A circulação dos gases de combustão deve ser tal que promova a eficientetroca térmica através do sistema, sem no entanto prejudicar a tiragem.

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2.2 - Ar de Combustão

O ar necessário ao processo de combustão pode ser classificado daseguinte forma:

Ar Primário: quando os queimadores utilizam ar para atomização do óleo,ou seja, é o ar que entra no corpo do queimador para que se consiga o efeito depulverização do combustível.

Ar Secundário: é o ar que entra efetivamente no processo de combustão.Este ar pode ser suprido por ventiladores ("ventoinhas") ou através de janelasreguláveis, convenientemente colocadas.

Ar Terciário: quando o ar primário e secundário não são suficientes para oprocesso de combustão, faz-se uma terceira adução de ar, que pode sersuccionado por efeito de tiragem ou soprado por ventilador.

Como já mencionamos anteriormente, é necessário, na prática, que seja

introduzido um excesso de ar para garantir-se a queima completa do combustível.O excesso de ar deve ser controlado para que não se perca eficiência, pois o arque não participa da combustão tende a resfriar a chama, além de aumentar avelocidade dos gases dentro da caldeira com conseqüênte perda de energia.

O excesso de ar deve ser controlado através de instrumentos analizadoresde gases de combustão, tais como, analizadores portáteis ou analizadorescontínuos.

Nas caldeiras que queimam óleos combustíveis normalmente monitoramoso % CO2.

Figura II.7

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Nas caldeiras que queimam gases faz-se necessário o monitoramento deoxigênio (O2) ou do CO (monóxido de carbono).

Figura II.8

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2.3 - Queimadores

Numa caldeira ou no caso geral de instalações para queima de óleocombustível, a função mais importante do sistema é exercida pelos chamadosqueimadores ou combustores, os quais realizam a pulverização do óleoprojetando-o no interior da fornalha. O queimador de óleo tem assim por finalidadepulverizar o óleo combustível e lançá-lo no interior da fornalha, finalmente divididoem gotículas, cujos diâmetros variam, aproximadamente, de 30 a 150 mícrons. Dessa forma ocorre gaseificação rápida, permitindo que a superfície de contato decombustível com o oxigênio do ar de combustão seja grandemente aumentada.

A pulverização de combustível é obtida por meio de um agente pulverizador.Os diversos tipos de queimadores existentes no mercado, podem ser classificados,quanto ao processo empregado na atomização, em duas classes:

•  Queimadores de pulverização com fluido auxiliar (ar ou vapor)•  Queimadores de pulverização mecânica

2.3.1 - Queimador de pulverização a ar de baixa pressão

Este tipo de queimador é encontrado em fornos industriais e algumas

caldeiras antigas. A pressão de ar varia de 150 a 800 mm de coluna d'água epassa para o bico do queimador através de uma série de palhetas que lhe dão ummovimento rotativo. Devido à forma cônica do bico do queimador, a velocidade doar é aumentada sem que se modifique o seu movimento espiral. O efeito deturbilhonamento obtido faz com que o óleo combustível admitido, já parcialmenteaquecido, seja inteiramente misturado com o ar, facilitando a combustão.

Figura II.9

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Num queimador a ar de baixa pressão, a velocidade do ar varia com a raizquadrada da pressão. Dessa forma, se a pressão do ar, no bico do queimador,correspondente a descarga máxima, for de 635 mm de coluna d'água, aoreduzimos a descarga de óleo à metade será necessário reduzir para cerca de 160mm de coluna d'água a pressão de ar, de modo que mantenha correta a proporçãoar/óleo.

Nos queimadores de baixa pressão é necessário grande volume de ar. Emgeral não são satisfatórias as condições de pulverização abaixo de 250 mm de

coluna d'água. A viscosidade máxima admissível neste tipo de queimador estáem torno de 90 SSU.

Queimador de Baixa Pressão, com Comando Independente de Ar Primário,Secundário e Terciário (aduzido pela Pedra Refratária)

Figura II.10

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Queimador Rotativo, pulverização e ar de baixa pressão (rotaçãoproduzida pelo ar primário):

Figura II.11

Figura II.12

Figura II.13

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2.3.2 - Queimador de Pulverização a Ar de Alta Pressão

Neste tipo de queimador a pressão do ar é superior a 1 Kgf/cm2. O arprimário para esses queimadores é produzido por compressores. Quanto maior apressão do ar primário, menor a percentagem total de ar necessário. Assimcomplementa-se com ar secundário, facilitando o controle da combustão. Este tipode queimador também trabalha eficientemente com vapor. Admite viscosidademáxima em torno de 170 SSU.

Queimador a Alta Pressão de Ar, ou a Vapor

Queimador a Alta Pressão de Ar, ou a Vapor 

Figura II.14

Figura II.15

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2.3.3 - Queimador de Pulverização a Vapor

Este tipo de queimador é indicado para caldeiras que possuem vapor paraesse fim. O consumo de vapor utilizado para a pulverização está entre 0,15 a 0,4Kg de vapor por quilo de óleo pulverizado. O processo de atomização a vapor ésemelhante ao utilizado com ar comprimido, ou seja, o vapor passa através de umestreitamento arrastando consigo o combustível em pequenas gotículas.

Figura II.16

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2.3.4 - Queimador de Pulverização Mecânica

Esse tipo de queimador, também denominado queimador a jato-pressão, énormalmente empregado em instalações de grande porte nas quais predomina ofator econômico e em instalações marítimas, devido não só ao menor consumo deenergia como principalmente devido à economia de água. A pulverização do óleocombustível é produzida pela passagem do óleo sob alta pressão através de umorifício.

A pressão do óleo varia normalmente de 4 a 9,5 Kgf/cm2, mas pode atingirvalores bem maiores e é produzida por uma bomba. Usado para óleos até 150

SSU.

Figura II.17

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Queimador a Jato-Pressão:

II.4 - Caldeiras para Energia Alternativa.

A crise do petróleo, deflagrada em 1973, trouxe alterações substanciais noscustos e disponibilidades da energia. Esta nova realidade obrigou as empresas aadaptarem seus processos de produção , bem como a buscarem soluções visandoa substituição do óleo combustível por outras fontes energéticas. No caso donosso país, dependendo da região, temos diversas alternativas a seremconsideradas no que tange à substituição do óleo combustível por outra fonte deenergia, ou seja: eletricidade, lenha, carvão mineral, biomassa, gás, etc...

Considerando que o assunto é bastante extenso, empolgante e requer um

ou mais cursos específicos para cada alternativa energética disponível, então, noslimitaremos nesta obra a fazer um breve comentário sobre os equipamentosdisponíveis para esses casos.

a) Caldeiras Elétricas

As caldeiras elétricas, para geração de vapor d'água, são empregadas naEuropa desde 1905 e nos Estados Unidos desde 1920.

As caldeiras elétricas são, basicamente, vasos de pressão nos quaisadaptamos os elementos de aquecimento. Há dois tipos de caldeiras elétricas: as

de resistência e as eletrodos.

Figura II.18

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Nas caldeiras de resistência, a corrente elétrica passa através de umasérie de resistências elétricas devidamente protegidas, que se acham imersas naágua, provocando o seu aquecimento até atingir a vaporização, dentro de um vasode pressão.

Nas caldeiras a eletrodo, a corrente elétrica circula através da água,convertendo a energia elétrica em térmica, até a produção de vapor.

Neste caso, também, tudo se processa no interior de um vaso de pressão.

Por motivos econômicos,as caldeiras de resistênica estão limitadas apotências de 2.000 a 2.600 KW, o que corresponde a produção de cerca de 3.500

Kg/h de vapor.Quanto ao aspecto segurança, esses equipamentos além de requererem a

atenção relativa aos ítens de segurança normais de caldeiras, requerem cuidadostambém, devido aos equipamentos elétricos que compõem esse tipo de caldeira.

b) Caldeiras a Combustíveis Sólidos

As caldeiras a combustíveis sólidos (lenha, resíduos vegetais, carvão, etc...),  já operam há bastante tempo no Brasil. Dependendo do tipo de produto a serqueimado, existem vários arranjos que são utilizados, ou seja, tipo de grelhas, tipo

de fornalhas, etc...

Os aspectos relativos à segurança são praticamente os mesmos de umacaldeira a óleo combustível, sendo que dependendo do tipo de alimentaçãoempregada alguns outros aspectos precisam ser levados em consideração, taiscomo EPI adequados.

c) Caldeiras a Gás

Em diversas regiões de país o uso de caldeiras a gás vem aumentandobastante, principalmente devido a oferta de gás natural.

O uso de caldeiras a gás apresenta muitas vantagens, pois o gás emmistura com o ar entra em ignição facilmente, permitindo regulagens simples,chama estável e ausência de poluição.

Existem diversos tipos de queimadores a gás utilizados em caldeiras e queoperam de uma forma segura e eficiente.

Não existe necessidade de modificações das fornalhas das caldeiras a óleoquando modificadas para queimarem gás.

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d) Caldeiras a Óleo Combustível

Devido ao fato de ainda a maioria dos queimadores de geração de vapor,existentes nas indústrias, utilizarem óleo combustível como fonte térmica,abordaremos os aspectos: operacionais, de segurança e de manutenção relativosa esse tipo de caldeira.

II.5 - Acessórios e Instrumentos de Caldeiras

Acessórios de caldeiras são os equipamentos ou dispositivos que atuamno sentido de aumentar o rendimento, melhorar as condições de segurança,facilitar a continuidade de operação e facilitar o controle de regulagens. O termo"acessórios" confunde-se com o termo "instrumentos" em alguns aspectos. Deuma forma geral os instrumentos são os elementos de controle de regulagens.

II.5.1 - Dispositivos de Alimentação

Os aparelhos de alimentação de água para caldeiras são elementosindispensáveis ao funcionamento do sistema de geração de vapor, devem manteruma determinada vazão e vencer a perda de carga total do sistema, ou seja, perdade carga da tubulação, válvulas e a contra-pressão do vapor.

Figura II.19

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Existem três tipos de aparelhos de alimentação normalmente usadas nosgeradores de vapor:

1) Bombas Centrífugas2) Bombas Alternativas3) Injetores

1 - Bombas Centrífugas

As bombas centrífugas são as mais utilizadas e atendem a toda a gama decapacidade e pressões necessárias aos geradores de vapor, podendo atingirvazões da ordem de 500m3  /h. Nas pequenas instalações de baixa pressão as

bombas centrífugas de um estágio são suficientes. A medida que se necessita depressão maiores, utiliza-se bombas de vários estágios. São acionados por motorelétrico ou por turbinas auxiliares .

É necessário que o reservatório de alimentação de água para a caldeiraesteja a pelo menos 4 metros acima da entrada da bomba, a fim de se ter umapressão positiva na sucção da bomba, já que a água no tanque deve estar a umatemperatura elevada. Para maior garantia deve-se consultar o fabricante da bombaa esse respeito.

2 - Bombas Alternativas

As bombas alternativas oferecem a vantagem da economia de força, porémtem limitações de capacidade e pressão. Normalmente, são indicadas para vazãomáxima de 50 m³/h e pressão de 20 Kgf/cm². Apresentam o inconveniente dearrastar óleo e graxas lubrificantes das partes móveis juntamente com o vapor deescape, necessitando a instalação de separadores.

3 - Injetores

Os injetores são aparelhos que utilizam o próprio vapor de caldeira comomeio de impulsão da água. Normalmente são instalados como aparelho de reservapronto para operar quando se verifica deficiências na bomba de alimentação deágua. Não trabalham com água quente (acima de 40°C) e também não fazemsucção, devendo o tanque de água estar elevado, acima do injetor. 

II.5.2 - Visor de Nível

O visor de nível ou coluna de nível, é o aparelho que permite controlarvisualmente o nível de água no interior da caldeira. Fazem parte do conjunto denível, os seguintes elementos:

- corpo- registro de nível- torneiras de prova- registros de descarga

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Deve-se ter especial cuidado na manutenção do visor de nível, paraficarmos seguros que não existe indicação de nível falso. Uma das maisimportantes regras na operação de caldeiras é manter-se constantemente a águana caldeira a um nível apropriado.

O operador deverá sempre verificar o nível da água observando a garrafa denível instalada no balão da caldeira. Recomenda-se que o visor seja drenado acada início de turno de operação.

Este procedimento além de assegurar a operação livre do visor, asseguratambém a certeza de que o operador, ao chegar, verificará o nível da água.

A garrafa de nível também deve ser drenada a cada turno, para que se

remova a lama acumulada que causa turvação no visor, ocasionando falsaobservação do nível de água.

Mais detalhes sobre o controle e regulagem de nível de água será fornecidono Capítulo III.

II.5.3 - Indicadores de Pressão

Os indicadores de pressão do gerador de vapor são os manômetros. Estãolocalizados nas partes da caldeira onde necessita-se indicação de pressão.Normalmente a escala de um manômetro corresponde pelo menos duas vezes a

pressão normal do trabalho. São ligados ao ponto de medição de pressão atravésde sifão e válvula de bloqueio. Este processo evita o contato do manômetro comtemperaturas elevadas.

II.5.4 - Válvulas

a) Válvula Principal de saída de vaporA válvula principal de saída de vapor permite a vazão de todo o vapor

produzido pela caldeira.Normalmente são as válvulas dio tipo globo por permitirem controle mais

perfeito da vazão, mas pode-se usar válvulas tipo gaveta quando não se tem ou

não necessita-se de rigoroso controle da vazão.

b) Válvula de SegurançaAs válvulas de segurança destinam-se a evitar que a pressão nas caldeiras

eleve-se além do limite especificado pelo projeto. Com isto temos assegurada asegurança do equipamento.

As válvulas de segurança corretamente dimensionadas devem:1) abrir totalmente a uma determinada pressão2) permanecer aberta enquanto a pressão retorna ao valor normal de operação3) fechar instantaneamente após verificar-se o abaixamento da pressão às

condições normais de operação.

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As válvulas de segurança devem ter saída para fora da "casa de caldeiras",através de tubos de igual ou maior diâmetro que a saída da válvula; se houvernecessidade de curvas, que sejam bem suaves a fim de dar livre expansão àdescarga. Devem ser testadas, diariamente, puxando-se as alvancas com todapressão de trabalho da caldeira, a fim de que não fiquem presas por falta de uso esemanalmente, deixando-se que a caldeira atinja a pressão de abertura dasválvulas. Devem ser reguladas tendo como limite a PMTA.

c) Válvula de alimentaçãoDestina-se a permitir ou interromper o suprimento de água na caldeira. São

válvulas do tipo globo com passagem reta.

d) Válvula de retençãoTem como função evitar o retorno de água sob pressão do interior dacaldeira. São instaladas após a válvula de alimentação.

e) Válvula de descargaSão válvulas de descarga rápida que permitem a purga da caldeira

ocasionando a "desconcentração"do equipamento. Maiores detalhes sobre anecessidade de purga da caldeira são fornecidos no capítulo referente atratamento de água.

II.5.5 - Válvulas solenóides

As válvulas solenóides são válvulas eletromagnéticas que trabalhamtotalmente abertas ou fechadas, em função de energização ou não da bobina, istoé, quando energizadas liberam o fluxo e quando não energizadas bloqueiam ofluxo. Assim, são utilizadas em várias funções como por exemplo no controle dealimentação de combustível, no controle de vapor etc.

II.5.6 - Pressostatos

a) Pressostato de modulação de chamaTem como funções modificar a vazão de combustível e do ar secundário,

obtendo-se assim a redução da chama em pressões elevadas no interior dacaldeira ou aumentando-a quando em baixas pressões, objetivando igualar dentrode certos limites a produção e o consumo de vapor.

O sistema de modulação é constituído pelo Pressostato de Modulação deChama e por um Servo-Motor que atua sobre a válvula de combustível e sobre odamper do ventilador de ar secundário. Nas caldeiras equipadas com foto-resistor,o Pressostato de Modulação de Chama é conjugado ao programador decombustão no comando automático, de forma a obrigar o sistema de combustão a

partir em fogo baixo. Após a sensibilização do foto-resistor, o servo-motor atuaabrindo todo o fogo, caso a pressão de vapor no interior da caldeira não seja muitoelevada.

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b) Pressostato de máximaEsse pressostato faz parte do sistema de segurança da caldeira. Sua

função é desligar o circuito automático quando a caldeira atinge a Pressão Máximade Trabalho, ou seja, atua desligando a alimentação de corrente elétrica dosistema automático de combustão, cortando assim a alimentação de óleocombustível (fecha a válvula solenóide), desligando a bomba de óleo, o ventiladore o programador.

II.5.7 - Detetor de chamaOs equipamentos industriais que utilizam combustíveis tais como caldeiras e

fornos, devem ser protegidos nos casos de extinção acidental da chama ou defalhas de ignição. O detetor mais usado é o do tipo ótico, o qual, detetando aluminosidade da chama, emite um impulso elétrico que é retificado noprogramador, abrindo e fechando circuitos.

Existem três tipos de Detetores Óticos:

a) Detetor de luz visível - somente aplicado para óleo;b) Detetor de luz infra-vermelha - usados para óleo e gás;c) Detetor de luz ultra-violeta - usados para óleo e gás.

Um outro dispositivo empregado é o tipo "flame rod" que utiliza uma fonteexterna de energia elétrica, eletrodo para detectar a chama e um amplificadoreletrônico.

O princípio de operação consiste na captação de elétrons livres liberadospela ionização do gás de combustão. O sinal de corrente formada é amplificadooperando um relé de controle.

II.6 - Controle de Tiragem

Uma das condições fundamentais para a queima numa fornalha é aexistência de corrente de ar contínua, suprindo-a de oxigênio necessário àcombustão e retirando os gases de combustão através dos dutos de escape. Aessa corrente de ar denomina-se "tiragem".

A tiragem pode ser "natural" ou "mecânica".A tiragem natural é aquela devida ao diferencial de pressão existente entre

a fornalha e a saída dos gases produzidos pela chaminé. Para que haja umacombustão eficiente essa diferença de pressão deverá vencer todas as perdas decarga existentes e promover uma alimentação de ar suficiente para fornecer todo o

oxigênio necessário à queima completa.

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Além da altura da chaminé, o espaçamento entre a sua extremidade e ochapéu é importante para uma tiragem adequada. Na prática, esse espaçamentodeve ser igual ao diâmetro da chaminé.

A tiragem mecânica é aquela na qual se utiliza equipamentos mecânicos,geralmente ventiladores, com a finalidade de promover a alimentação de ar,ficando a chaminé apenas com a função de expelir os gases no alto, facilitando asua dispersão.

Este processo é geralmente utilizado nas caldeiras de maior porte, onde o are os gases da combustão são submetidos a maiores perdas de carga tornando atiragem natural antieconômica ou até mesmo impraticável.

A tiragem mecânica pode ainda ser classificada:

- forçada- induzida- mista

Na tiragem mecânica forçada, o ventilador insufla o ar de combustão nafornalha.

Na tiragem mecânica induzida, o ventilador é colocado após a fornalha,com a função de retirar os gases de combustão.

A tiragem excessiva produz um aumento na temperatura dos gases na

chaminé e reduz o percentual de CO2.

A tiragem inadequada, por sua vez, resulta em combustão deficiente eexcesso de fuligem.

A medição da tiragem é feita na câmara de combustão e na chaminé.Tiragem insuficiente na câmara de combustão acarreta saída dos gases e fumaçapara a área exterior e vizinha. A tiragem deve ser suficiente para evitar pressãoelevada na câmara de combustão.

A temperatura na chaminé é função do projeto de caldeira.

O fabricante do equipamento deverá fornecer a temperatura da chaminépara as condições de operação determinadas.

Temperaturas altas dos gases de combustão indicam perda de calor pelachaminé. É necessário verificar com o fabricante a temperatura de projeto.

Observar a retirada de fuligem de modo a manter-se as superfícies de trocade calor sempre limpas.

A tiragem, também, deve ser observada de modo que não se tenha tiragemexcessiva, o que evidentemente produzirá um aumento de temperatura dos gases

e redução do teor de CO2.

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CAPÍTULO III 

OPERAÇÃO DE CALDEIRAS

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CAPÍTULO III - OPERAÇÃO DE CALDEIRAS

III.1 - Partida do Equipamento

A vida útil da caldeira, entre outros fatores, depende muito dos cuidados eprocedimentos adotados na partida do equipamento, os quais devem serobservados criteriosamente ao início de operação.

A operação deve ser conduzida de maneira tal, que os seguintes objetivossejam alcançados:

- nível máximo de segurança- menor número possível de paradas- máximo aproveitamento do combustível- evitar formação de fumaça negra ou branca- evitar a formação de incrustações ou depósitos sobre as superfícies de troca

térmica- assegurar a duração da vida do equipamento.

Colocação da Caldeira em Linha

Antes de se colocar a caldeira em linha, devemos nos certificar se todas asportas de visita estão fechadas, bem como se todos os motores, correias eacoplamentos estão em perfeito estado.

Dependendo do tipo de gerador de vapor, existirão algumas características quedeverão ser observadas no início da operação do equipamento, daí serfundamental que o operador conheça bem o tipo de caldeira e esteja ciente dasnormas e instruções fornecidas pelo fabricante e que constam do MANUAL DEOPERAÇÃO. No entanto, alguns procedimentos são comuns e devem serseguidos. São eles:

1 - verificar o depósito de água2 - verificar o depósito de óleo3 - verificar as conexões do queimador4 - verificar as válvulas que deverão ficar fechadas, bem como aquelas que

deverão permanecer abertas5 - verificar se o óleo combustível encontra-se na temperatura e pressão ideais

para atomização6 - observar o nível de água do equipamento7 - iniciar a sequência de acendimento conforme o tipo de caldeira.

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Todo acendimento inicial com a caldeira fria deve ser lento e deve seguir acurva de acendimento característica do equipamento.

CURVA DE ACENDIMENTO INICIAL – CALDEIRA FRIA

III.2 - Operação de Rotina

Uma caldeira deve operar dentro das especificações para a qual foi projetada.Uma operação mal feita, reduz a eficiência do sistema provocando prejuízossignificativos além de oferecer sérios riscos.

Existe um mínimo de prescrições que devem ser do conhecimento de todos osoperadores de caldeiras, as quais enumeramos abaixo:

1) Inspecionar periodicamente o corpo de nível, fazendo a descargadiariamente pelas torneiras de prova. Este procedimento permite ao operadorassegurar-se de que as partes responsáveis pela indicação do nível não estãoentupidas. Se em consequência do entupimento a caldeira for operada sem água,poderão ocorrer danos totais.

Sendo constatada a falta de nível, deve-se imediatamente apagar o fogo edeixar a caldeira esfriar.

Para evitar explosões, nunca se deve injetar água.

Figura III.1

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2) Proceder a descarga da caldeira conforme as prescrições do DepartamentoTécnico (para eliminação da lama e partículas estranhas).

3) Testar periodicamente as válvulas de segurança.

4) Não exceder à pressão normal de operação, para evitar descargas pelasválvulas de segurança, pois a constante perda de vapor afeta o rendimento decaldeira.

5) Manter os visores de nível e indicadores em geral, perfeitamente limpos.

6) Nunca aproveitar a incandescência da fornalha para acender o queimador.Esta prática evita a eventual formação de misturas gasosas, que podem chegar aoponto de provocar explosões, causando danos totais à fornalha.

7) Diariamente devem ser coletadas amostras de água de alimentação edescarga para análise.

III.3 - Regulagem e Controles

III.3.1 - Regulagem e Controle de Nível de Água

O controle automático do nível de água em caldeiras é imprescindível, visto queum controle manual apresentaria sérios inconvenientes, a saber:

- nível de água baixo, aquém dos limites de segurança, normalmente pordescuido

- nível de água alto, ocasionando arraste de água pelo vapor- alimentação descontínua

O controle automático fornece segurança e estabilidade à operação.

CONTROLE DE NÍVEL A UM ELEMENTO:

a) TIPO ON-OFF. Controle de Nível por Eletrodos.

Baseia-se no princípio da condutividade elétrica da água. Trabalha-se,normalmente, com três eletrodos de aço inox, isolados do corpo da caldeira, naaltura do nível máximo (3o eletrodo), nível mínimo (2o eletrodo) e nível crítico (1o eletrodo).

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Figura III.2

Se o nível de água baixar aquém do 2o eletrodo, um sistema de comandoamplificado liga a bomba de alimentação.

Se o nível de água atingir o 3o eletrodo, a bomba desliga e interrompe aalimentação.

Se por algum motivo o nível cair abaixo do 2o eletrodo e a bomba não funcionare continuar até atingir o 1o eletrodo (nível crítico), soará um alarme e haverá aparalização da combustão (a caldeira apagará).

b) TIPO CONTÍNUO

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Figura III.4

Figura III.3

c) TIPO TERMOSTÁTICO.

É um sistema completamente mecânico e encontrado em algumas caldeirasmais antigas. É utilizado em caldeiras aquotubulares e atua em função daexpansão ou contração de um elemento termostático, em consequência da maiorou menor quantidade de água em relação ao vapor em contato com este elemento.O movimento de expansão ou contração age diretamente sobre a válvula dealimentação corrigindo o nível da caldeira.

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Figura III.5

d) TIPO TERMOHIDRÁULICO.

Também baseia-se no efeito de dilatação e contração. Um tubo de latãoinstalado inclinado como um indicador de nível, recebe uma camisa tubularaletada.

Esta câmara comunica-se com uma válvula de diafragma. À medida que o níveloscila, a água da câmara entra em contato com maior ou menor superfície devapor. A estas variações correspondem contrações ou dilatações da água querefletem sobre o diafragma da válvula de alimentação de água.

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Figura III.6

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Figura III.7

III.3.2 - Regulagem e Controle de Pressão

Os controladores de pressão atuam no sentido de manter constante a pressãomáxima de trabalho permitida durante a operação da caldeira. Os sistemas decontrole de pressão atuam equitativamente no fluxo de óleo e no fluxo de arsecundário para o queimador em função da variação de carga na caldeira. Assimsendo, a pressão de trabalho permanece constante.

III.4 - Anomalias mais comuns durante a Operação

1 - Volta da Chama

Este tipo de anomalia aparece geralmente quando a circulação dos gasesatravés do sistema não é mantida. Isto pode acontecer no início da operaçãoquando todo o sistema está frio e em particular a fornalha, ou durante bruscasvariações de cargas, quando são exigidas maiores demandas que mesmo com atiragem forçada, não é mantida a circulação adequada dos gases. Esse fenômenopode ocorrer, também, quando se verificar uma obstrução na sucção obrigatóriados gases.

O acúmulo de combustível não queimado na fornalha, também pode provocar oretorno da chama, quando de sua combustão.

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2 - Furo em Tubos

Quando for constatado furo em tubos, deverá o operador tomar as seguintesmedidas:

- apagar os queimadores- manter ligados os ventiladores- manter a alimentação da água.

A válvula de respiro deve ser mantida aberta, bem como, a válvula geral dedistribuição de vapor, até a pressão cair lentamente até chegar a zero.

Prossegue-se com o resfriamento até a abertura do equipamento.

3 - Baixo Nível

Quando for observado que o tambor de vapor está sem nível ou com o nívelmuito baixo, devem ser tomadas as seguintes providências:

- apagar os queimadores imediatamente- fechar a alimentação de água

- fechar gradualmente a válvula principal de saída de vapor, a fim de evitarperda de água, e portanto, maior abaixamento do nível. Esta prática deve ser feitacom o máximo de cuidado.

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CAPÍTULO IV

PREVENÇÃO CONTRA EXPLOSÃOE OUTROS RISCOS

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CAPÍTULO IV - PREVENÇÃO CONTRA EXPLOSÃO E OUTROS RISCOS

IV.1 - Riscos de Acidentes - Segurança e proteção da caldeira

Sabemos que todas as caldeiras oferecem riscos na operação, provocados pormanobras indevidas ou por situações imprevistas devido a complexidade dosistema. A fim de tornar a operação mais segura possível, lança-se mão de umgrande número de controles e dispositivos de segurança, conforme vimosanteriormente.

Entretanto, mesmo com toda a aparelhagem possível a atenção do operadorconstitui o fator fundamental no que se refere à segurança do sistema. Competeao operador eliminar e regularizar o mais rapidamente possível qualquer

anormalidade que ocorra, evitando com isto uma perda de controle do sistema.Devemos lembrar que mesmo nos sistemas automatizados há a possibilidade defalha na instrumentação.

Há um mínimo de prescrições e situações que devem ser doconhecimento do operador de caldeiras, a saber:

1) Testar diariamente o corpo do nível (pelo menos uma vez por turno), fazendoa descarga pelas torneiras de prova. Este procedimento permite ao operadorassegurar-se que as partes responsáveis pela indicação do nível não estãoentupidas.

2) Se for constatada a falta de nível de água na caldeira, deve-seimediatamente apagar o fogo e fechar as válvulas de vapor e alimentação deágua, deixando a caldeira esfriar lentamente.

NUNCA INJETAR ÁGUA NESSA SITUAÇÃO. 

3) Testar diariamente as válvulas de segurança.

4) Não exceder a pressão normal de operação, para evitar descargas pelaválvula de segurança. A constante perda de vapor afeta o rendimento doequipamento.

5) Proceder às descargas regulares da caldeira de acordo com as prescriçõesdo Departamento Técnico.

6) Coletar regularmente amostras de água de alimentação e da descarga paraanálise.

7) Manter os visores de nível e indicadores em geral perfeitamente limpos.

8) Nunca aproveitar a incandescência da fornalha para reascender o

queimador.9) Não abandonar o equipamento confiando em que ele é automático.

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10) Comunicar à pessoa indicada qualquer anormalidade observada.

11) Ocorrendo perda de chama e a penetração de óleo na fornalha, proceder àpurga da mesma pelo menos por 5 minutos.

NUNCA ACENDER IMEDIATAMENTE O QUEIMADOR.

12) Acompanhar todas as inspeções e manutenções efetuadas no sistema.

13) Verificar os queimadores quanto a limpeza, deteriorização e funcionamento.

IV.2 - Explosões de Fornalhas

Causas

As explosões de fornalhas são geralmente resultantes das seguintescondições:

1) acúmulo de combustível não queimado devido a combustão incompleta,

perda de chama ou vazamento da válvula de combustível.

2) mistura deste combustível não queimado com ar em proporções quefavoreçam explosões.

3) aplicação de calor suficiente para elevar a temperatura da mistura ealcançar o ponto de ignição.

O combustível pode penetrar na fornalha, sem se queimar, de várias maneiras,como por exemplo:

1) se o fogo é extinto e o combustível não é cortado imediatamente

2) através de vazamento pela válvula principal de óleo combustível

3) se o combustível não está queimando tão rápido quanto está entrando nafornalha

4) se houver dificuldades de estabilização da ignição na partida da caldeira.

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Providências 

Pode-se evitar explosões de fornalhas tomando-se algumas precauções,tais como:

1) na partida da caldeira trabalhar com um excesso de ar suficiente paraassegurar na fornalha uma atmosfera rica em ar, prevenindo assim oacúmulo de misturas explosivas

2) verificar se as válvulas principais de óleo combustível estão bem fechadas enão deixam passar produto

3) remover os queimadores que estão fora de serviço, para evitar gotejamento4) havendo perda de chama, feche imediatamente todas as válvulas principais

de óleo e purge a fornalha suficientemente

5) remova periodicamente água e borra dos tanques de óleo

6) certifique-se, na partida da caldeira, se o óleo combustível está aquecido erecirculado para dar a necessária viscosidade no queimador

7) observe atentamente a chama do queimador na partida do equipamento

8) mantenha em bom estado de conservação os sistemas se segurança dafornalha, ou seja, sistemas de segurança da chama e de controle doqueimador

9) antes da partida da caldeira faça uma completa inspeção nas áreascircunvizinhas ao fogo e limpe conforme necessitar

10) manter os bicos dos queimadores limpos e desobstruídos

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IV.3 – Análise de Riscos

Objetivo:

Destacar os riscos mais representativos em caldeiras, as causas, os efeitose as ações que minimizam a possibilidade de ocorrência desses riscos, bem como,aquelas qua reduzam ou neutralizam os efeitos.

Atividade:

PARTIDA DA CALDEIRA.

Risco:EXPLOSÃO NA FORNALHA.

Causa:

ACÚMULO DE VAPORES DE COMBUSTÍVEL.

Efeito:

LESÕES (QUEIMADURAS, FRATURAS E MORTE) E/OU DANOS NA

CALDEIRA.

Ações Preventivas:

- na partida da caldeira proceder o acendimento pelo "automático";- se for necessário o acendimento manual, inicialmente circular ar na fornalha

(purga dos gases da fornalha) por 05 minutos no mínimo;- ao término da operação da caldeira, fechar as válvulas de óleo

combustível/gás;- remover o queimador.

Ações Corretivas:

Caso ocorra explosão na fornalha:

- fechar as válvulas de combustível;- prestar atendimento as vítimas;- deixar a caldeira resfriar;- manter contato com o profissional habilitado;- abrir a caldeira;- seguir os procedimentos determinados pelo profissional habilitado;

- fazer relatório de ocorrência.

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Atividade: 

OPERAÇÃO DE CALDEIRA.

Risco: 

ACÚMULO DE COMBUSTÍVEL NA FORNALHA.

Causa:

FALHA DO DETETOR DE CHAMA OU DO SISTEMA ELÉTRICO.Efeito: 

PERDA DE CHAMA/RESÍDUOS SÓLIDOS ADERIDOS À FORNALHA(SUPERAQUECIMENTO LOCALIZADO)

Ações Preventivas:

- testar diariamente o funcionamento do detetor de chama;- em caos de falha no funcionamento do detetor de chama, retirar a caldeira

de operação e providenciar o reparo.

Ações Corretivas:

Caso haja acúmulo de óleo na fornalha:

- retirar a caldeira de operação;- fechar as válvulas de combustível;- deixar a caldeira resfriar purgando sempre a fornalha (ventilador ligado);- retirar cuidadosamente o queimador;- proceder a limpeza da caldeira;- investigar as causas de ocorrência;- providenciar os reparos.

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Atividade: 

OPERAÇÃO DA CALDEIRA

Risco: 

SUPERAQUECIMENTO

Causa: 

FALTA D'ÁGUA (NÍVEL CRÍTICO)/FALHA NO TRATAMENTO DE ÁGUA(INCRUSTAÇÕES)/SOBRECARGA DA CALDEIRA.

Efeito:

DANOS AO EQUIPAMENTO.

Ações Preventivas:

- manter em perfeito funcionamento os dispositivos de segurança:pressostatos/válvulas de segurança/sistema de controle de nível;

- testar diariamente o sistema de controle de nível e apagar a caldeira atravésda descarga da garrafa de nível;

- fazer o correto tratamento da água de alimentação;- não trabalhar com a caldeira em sobrecarga.

Ações Corretivas:

Caso ocorra falta d'água e o sistema de controle de nível não atuar, adotar oseguinte procedimento:

- apagar o queimador;- fechar as válvulas de combustível;- fechar as válvulas de entrada de água de alimentação;- fechar as válvulas de saída de vapor;- manter em funcionamento o ventilador de ar secundário;- deixar a caldeira resfriar lentamente;

NUNCA INJETAR ÁGUA NA CALDEIRA PARA RESFRIÁ-LA.ESSE PROCEDIMENTO PROVOCARÁ UMA VIOLENTA VAPORIZAÇÃO,

PODENDO CAUSAR EXPLOSÃO.

- investigar as causas da ocorrência;- informar ao profissional habilitado;

- abrir a caldeira;- seguir os procedimentos determinados pelo profissional habilitado.

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NO CASO DE ÓLEO COMBUSTÍVE-  FECHAR AS VÁLVULAS;-  REMOVER O QUEIMADOR;-  ACENDER PELA SEQUÊNC

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- FECHAR AVÁLVULA DO QUE- RETIRAR O QUEIMADOR.

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LESÃO

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FALHA:

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- tubulação

- válvula

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CAPÍTULO V

TRATAMENTO DE ÁGUAPARA CALDEIRAS

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CAPÍTULO V - TRATAMENTO DE ÁGUA PARA CALDEIRAS

O tratamento de água para caldeira deve-se ao fato da água, de um modogeral, conter impurezas as quais provocam o aparecimento de crostas oudepósitos no lado da água, ocorrendo então, o super-aquecimento do metal ediminuição da eficiência na transferência de calor. Além disso, temos o efeitoda corrosão causada por substâncias agressivas, também existentes na água,tais como dióxido de carbono, oxigênio, cloretos, silicatos etc.

Dessa forma, a água que abastece uma caldeira deve sofrer a correçãonecessária para permitir que a mesma funcione sem desgaste, com o mínimode combustível e produzindo vapor de melhor qualidade.

V.1 - Água de Alimentação - Problemas e Controle

Conforme a concentração e o tipo de substâncias presentes na água eainda conforme a pressão de trabalho na caldeira, devemos partir para umtratamento externo ou interno, ou em alguns casos ambos os tratamentosdeverão ser efetuados.

O tratamento externo retira as "impurezas"que causam problemas antes daágua entrar na caldeira.

O Tratamento Externo pode ser:- clarificação e filtração- troca iônica (abrandamento ou desmineralização)- desaeração

O tratamento interno trata as "impurezas"dentro da caldeira.

O Tratamento Interno, que consiste na injeção de produtos químicos,pode compreender:

- redutor de dureza- álcali- dispersante- redutor de oxigênio- anti-espumante, etc.

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V.2 - Problemas Provocados pela Água de Alimentação

a) Incrustações

Os sólidos dissolvidos na água, devido a alta temperatura e a taxa deevaporação vão se concentrando dentro da caldeira, sofrendo ou nãomodificações, até ultrapassarem os limites de solubilidade, quando, então,precipitam-se aderindo à superfície metálica causando incrustações.

Essas incrustações por serem isolantes térmicos, diminuem a taxa detransferência de calor, causando um super-aquecimento localizado, pois ometal naquela região fica exposto a temperatura muito elevada enfraquecendoe rompendo. Além disso, a diminuição do coeficiente de transmissão de caloratravés da parede dos tubos, irá ocasionar um maior consumo de combustível,pois teremos uma menor produção de vapor por Kg de óleo combustívelqueimado.

b) Corrosão

A corrosão ocorre devido ao ataque químico do metal da caldeira pordeterminadas substâncias agrassivas existentes na água, tais como: dióxido decarbono (CO2), oxigênio (O2) e cloro (Cl).

O CO2, além de normalmente dissolvido na água, pode se originar dadecomposição de carbonatos e bicarbonatos no interior da caldeira.

O efeito da corrosão é o desgaste progressivo do metal, diminuindo aespessura das pardes dos tubos e provocando o rompimento.

Os gases dissolvidos acompanham o vapor estendendo o efeito corrosivoàs tubulaçòes e equipamentos. Em razão disso, podem entrar na caldeira, como condensado, produtos de corrosão altamente nocivos.

No caso do O2 e cloretos (Cl-) temos corrosão localizada (pittings ou pites ).

Esses elementos agem em determinados pontos, aprofundando-se eprovocando perfurações.

c) Arraste

É o fenômeno segundo o qual a água da caldeira é arrastada junto com ovapor.

O vapor, antes de deixar a caldeira, esté encerrado em bolhas que devemromper-se, em tempo hábil, na parte superior da caldeira, libertando o vapor.

Quando as bolhas se rompem com atraso, ou quando há excesso de formaçãode bolha provocado por por algum espumante, ocorre o arrastamento.

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As bolhas se rompem com atraso porque certas condições aumentam aresistência das mesmas, ou porque são enviadas para a linha de vapor antesdo tempo e a espuma se dá porque certas substâncias a provocam.

Consequência do Arraste:

1) depósito nas linhas de distribuições de vapor2) danos nas turbinas e outros equipamentos3) diminuição da qualidade do vapor gerado4) danos nos registros e válvulas5) efeito nocivo sobre os produtos manufaturados

As Causas mais comuns de Arraste podem ser:

Mecânicos:

- nível de água alto- caldeira em sobrecarga- grandes flutuações na demanda de vapor.

Químicos:

- excesso de sólidos dissolvidos na água da caldeira- sólidos em suspensão em excesso

- alcalinidade exagerada- presença de matéria orgânica na água- presença de óleo, graxa e detergente

d) Fragilidade Cáustica

É o desgaste do metal provocado pelo excesso de alcalinidade. Essefenômeno é comum nos pontos terminais dos tubos (mandrilamento).

A fragilidade cáustica ocorre quando existem condições específicas: tensãode tração e alcalinidade acima de 50.000 ppm. Essa elevada alcalinidade

ocorre quando a água do gerador de vapor é concentrada por evaporação emuma fenda ou sob um depósito.

V.3 - Controle de Incrustações e Corrosão

O controle de incrustações e corrosão é feita através do tratamentoadequado da água de alimentação da caldeira.

V.3.1 - Tratamento Externo

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O tratamento externo pode compreender:

- clarificação (floculação, decantação e filtração)

- troca iônica- desaeração (desgaseificação)

a) Clarificação

A clarficação é composta de três operações: floculação, decantação efiltração.

A floculação processa-se pela adição de reativos específicos à água, cujafunção é aglomerar as impurezas, formando flocos os quais, por gravidade,decanta, deixando em consequência uma água clara.

Os reativos que se adicionam à água são sulfato de alumínio e um álcali,dependendo da alcalinidade existente na água. Esse álcali, no caso decaldeiras, é a soda cáustica ou barrilha.

Atualmente auxilia-se a floculação/decantação, por meio de poliletrólitos,que são polímeros de peso molecular elevado, solúveis em água, capazes desofrer dissociação eletrolítica formando íons de peso molecular elevado ealtamente carregados.

É importante salientar que a eficiência da floculação depende do pH daágua, ou seja, o estabelecimento do pH ideal é o fator de muita importância. Ouso do "Jar-Test" auxilia na adoção dos melhores valores de pH e de dosagemde reativos.

Após a floculação/decantação é necessária a filtração, pois, apesar daremoção por sedimentação da maioria dos flocos formados, sempre sobrampartículas muito leves que precisam ser separadas. Os filtros são geralmentecompostos por várias camadas de pedra, pedregulho e areia.

b) Troca Iônica

Consiste na passagem da água por um leito de resinas trocadoras de íons.Essas resinas são polieletrólitos sintéticos, insolúveis e de grande superfície,que possuem a propriedade de reagir com os íons presentes na água,trocando-os pelos seus originais.

A troca iônica é feita com duas finalidades:a) abrandamentob) desmineralização

O abrandamento consiste na remoção da dureza da água, ou seja, retirada

dos íons cálcio e magnésio. Essas resinas são denominadas "catiônicas".

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A desmineralização é a remoção de todos os íons presentes na água.

Na desmineralização São necessários dois tipos de resinas: catiônicas e

aniônicas.

As resinas catiônicas podem ser do ciclo sódico ou do ciclo hidrogênico.

2 RNa + Ca++  → R Ca + 2 Na+ 

2 RH + Ca++  → R Ca + 2 H+ 

As resinas aniônicas reagem da seguinte forma:

ROH + Cl- → RCl + OH

c) Desaeração

A desaeração ou desgaseificação consiste na remoção dos gasesdissolvidos na água, mais comumente CO2 e O2. A desaeraçào pode serconseguida por aquecimento da água à temperatura próxima de 100°C.

V.3.2 - Tratamento Interno

O tratamento interno, bem como o tratamento global a ser adotado,depende do tipo de caldeira, da pressão de trabalho e das características daágua de alimentação.

O Anexo I indica os limites que deverão ser obedecidos na água do interiorda caldeira. Esses limites podem sofrer variações, dependendo do tipo decaldeira.

Atuação dos produtos químicos adicionados no tratamento da água da

caldeira:

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1 - Redutor de Dureza

A dureza da água é causada pela presença de íons cálcio, magnésio, ferro,

manganês, alumínio, zinco, cobre, etc...

Em virtude da maior concentração dos íons cálcio e magnésio em relaçãoaos demais, na prática se diz que a dureza de uma água é determinada pelaconcentração de íons cálcio e magnésio nela presentes. Esses íonsformadores de dureza se combinam com soluções de sabão, formando sabõesinsolúveis na água.

Diz-se que a dureza é temporária quando os sais de cálcio e magnésio seencontram na forma de bicarbonatos, os quais, pela ação do calor,decompõem-se em carbonatos, precipitando por serem muito pouco solúveis.

Ca (HCO3)2  → CaCO3 + H2O + CO2 

Mg (HCO3)2  → MgCO3 + H2O + CO2 

MgCO3 + H2O → Mg (OH)2 + CO2 

Existem, atualmente, vários processos para retirada de dureza da água:

a) Cal Sodada a Frio ou a Quente (Na2CO3/CaO)

Usada para água de alta dureza, ou seja, mais de 150 ppm de CaCO3. Afrio reduz a dureza para 15 a 30 ppm e a quente, até para 5 ppm.

Reações que ocorrem:

Ca (HCO3)2 + Ca (OH)2 → CaCO3 + H2O

Mg (HCO3)2 + Ca (OH)2 → Mg (OH)2 + CaCO3 + 2 H2O

Mg CO3 + Ca (OH)2 → Mg (OH)2 + CaCO3 

Mg SO4 + Ca (OH)2 → Mg (OH)2 + CaSO4 

Ca SO4 + Na2 CO3 → CaCO3 + Na2 SO4 

Mg Cl2 + Ca (OH)2 → Mg (OH)2 + CaCl2 

b) Precipitação com Fosfatos

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Os fosfatos usados podem ser os polifosfatos. Os polifosfatos são menosalcalinos do que os ortofosfatos, agem como seqüestrantes de cálcio emagnésio e impedem a precipitação prematura de seus fosfatos, só revertendo

a ortofosfatos no interior da caldeira.

Os polifosfatos agem como inibidores de desenvolvimento de cristais deCaCO3.

 _ 2PO4 + 4 Ca++ + 2 OH → Ca3 (PO4)2 . Ca(OH)2 

c) Tratamento com Quelatos

Esse tratamento difere completamente do convencional, pois não precipitao cálcio e o magnésio. Forma complexos solúveis e impassíveis deocasionarem incrustações na caldeira. Neste caso não há formação de lama.Formam complexos também o ferro, o cobre e o níquel, decorrentes dacorrosão.

O mais usado é o E.D.T.A., geralmente usa-se o Na4 EDTA.

Esse tipo de tratamento é indicado para águas abrandadas, com durezamenor que 1 ppm em CaCO3 e caldeiras de baixa e média pressão.

d) Tratamento com Polímeros

É usado, também para caldeiras de baixa e média pressão. Os polímerosatuam como dispersantes de borras e inibem as incrustações, pois conferemcargas de mesma natureza a todas as partículas em suspensão; assim, aspartículas se repelem, tornando-se menos passivas de sofrerem incrustações.

São usados polímeros naturais como amido e carboximetilcelulose oupolímeros sintéticos como poliacrilatos.

e) Tratamento Conjugado

Nesse tratamento utiliza-se o efeito conjugado do quelato + polímero oufosfato + polímero. Também é utilizado para caldeiras de baixa e médiapressão e o pH deve estar ajustado na faixa de 10,0 a 11,0.

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2 - Álcali

O álcali é usado na água de alimentação da caldeira para corrigir o pH para

a faixa adequada, ou seja, entre 10,0 a 11,0. O álcali normalmente usado é asoda cáustica (NaOH).

3 - Redutor de Oxigênio

O oxigênio pode ser encontrado na água, à temperatura ambiente, emconcentração até 8 ppm. É um elemento de alto potencial de corrosão,despolarizante de áreas catódicas, destrói as películas protetoras dos metais,acelera a corrosão nas linhas de vapor e condensado, assim como o tanque decobre e suas ligas nos condensadores e rotores de bombas.

A remoção química do oxigênio pode ser feita utilizando-se substânciasredutoras.

a) Sulfito de Sódio Catalizado (Na2SO3)

2 Na2SO3 + O2 → 2 NaSO4 = =É usado em caldeiras que trabalham com pressão de até 44 Kgf/cm2, pois,

agindo com o oxigênio, forma Na2SO4 que aumenta a quantidade de sólidosna caldeira.

Além disso, por decomposição térmica, Libera SO2 e H2S que aumentam aacidez do condensado, produzindo corrosão.

b) Hidrazida (N2H4)

É um composto líquido que, reagindo com o oxigênio, forma H2O e N2 nãoaumentando os sólidos dissolvidos na caldeira.

N2H4 + O2 → N2 + 2 H2O

Sendo um composto líquido e volátil, possui várias vantagens sobre o

sulfito, sendo a maior delas a manutenção do poder redutor por todo o ciclo.Devemos ter cuidado no uso da hidrazina para não causar corrosão ao

invés de evitá-la.Para caldeiras entre 800 a 3.000 psi (54 a 200 Kgf/cm2), usa-se de 0,01 a

0,02 ppm de N2H4.Em caldeiras de pressões menores que 800 psi, usa-se 0,05 ppm de N2H4.

Quando dosado em excesso, pode se decompor em amônia, que poderácausar corrosão.

2N2

H4

 → 4 NH3

+ N2

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4 - Neutralizantes do Vapor

Os neutralizantes do vapor são usados devido à formação de CO2,

desprendido da caldeira pela decomposição de bicarbonatos e carbonatos.

O CO2 reage com o vapor condensado dando ácido carbônico, que causacorrosão.

CO2 + H2O → H2 CO3 

O combate ao CO2 é feito usando-se amidas neutralizadoras, as quaisvolatizando junto com o vapor, neutralizam o ácido carbônico nele formado.

C6

H11

NH2

+ CO2

+ H2

 → C6

H11

NH3

CO3

 

C4H9NO + CO2 + H20 → C4H10NOHCO3 

Descarga da Caldeira

A evaporação da água provoca a concentração dos sais dissolvidos e aformação de lama no interior da caldeira. Assim sendo, são necessáriosdescargas periódicas para haver a "desconcentração" e manter-se os sólidos esais dissolvidos dentro dos limites compatíveis com a pressão de trabalho da

caldeira, conforme mostra o Anexo 1 - Limites a Serem Obedecidos Para aÁgua no Interior da Caldeira.

A descarga da caldeira é função do ciclo de concentração, o qualrepresenta o limite máximo de concentração permitida no interior da caldeira,tomando-se como referência a concentração de cloretos (Cl-).

(cloretos) caldeiraciclo de concentração = ----------------------------

(cloretos) alimentação

1% de purga (descarga) = -------------------------------- x 100

ciclo de concentração

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Consideremos o exemplo a seguir:

- cloretos medidos na água de descarga da caldeira: 100 ppm

- cloretos medidos na água de alimentação: 10 ppm

100. ciclo de concentração = ------- = 10

10

1. % de purga (descarga) = ------ x 100 = 10%

10

Deve ser descarregado 10% do volume de água de alimentação (litros por hora).

V.4 - Limpeza dos Sistemas de Geração de Vapor

A limpeza de sistemas de geração de vapor se torna necessária quando acaldeira for operar pela primeira vez e periodicamente, quando o tratamento formal conduzido ou não existir.

A limpeza de caldeiras novas ou após a reforma é necessária para a

eliminação de óleos e graxas no interior das tubulações e nos tambores.Sabemos que a formação de crostas ou depósitos no lado da água poderá

causar o super-aquecimento do metal e atuar como isolante, diminuindo aeficiência na taxa de transferência do calor, além de acarretar numerososdanos, tais como: abaulamento em tubos ("laranja"), podendo resultar emruptura, mudança de estrutura do material, diminuindo a resistência,envergamento de tubos, etc...

Limpeza de Caldeiras

A limpeza de caldeiras pode ser executada por três processos: manual,mecânica e química.

Limpeza Manual

A limpeza manual é feita removendo-se todas as portas de visita e emseguida lavando-se os tubos com jatos de água sob alta pressão. Esteprocesso remove lama e depósitos moles, mas não remove incrustações durase não atinge a área da caldeira.

Limpeza Mecânica

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Este tipo de limpeza é executada em caldeiras aquotubulares,normalmente, utilizando-se escovas de aço ligadas a um cabo flexível. Alimpeza é feita através de cada tubo e tem como inconveniente não atingir

tubos com ângulos retos e não remover incrustações mais duras.

Limpeza Química

A limpeza química é realizada utilizando-se soluções de produtos químicos,que variam de acordo com a natureza química das incrustações.

Existem muitas formas e processos de limpeza química de caldeiras. Aforma mais segura de se efetuar a limpeza química de uma caldeira éescolhendo-se uma assistência técnica de tradição no mercado.

Limpeza Química de Caldeiras Novas ou Reformadas

As empresas que trabalham na área de tratamento de água de caldeiras,possuem produtos com formulações adequadas para este tipo de limpeza, ouseja, eliminação de óleos e graxas no interior da tubulação e nos tambores.

Outros produtos utilizados são: Na3PO4 e Na2CO3. O primeiro na proporçãode 5,1 Kg/1.000 l de H2O e o segundo na proporção de 9,1 Kg/1.000 l de H2O.

Seqüência de Lavagem utilizando-se os produtos acima: 

1) encher a caldeira com água limpa sem que o nível atinja a "entrada dohomem" (man hole) do tambor superior;2) introduzir o produto previamente dissolvido através do "man hole";3) fechar o "man hole" e elevar o nível de água até o meio do visor;4) manter o fogo baixo para elevar a pressão até aproximadamente 10 psi

(0,7 Kgf/cm2), com a válvula de escape um pouco aberta para expeliro ar do sistema;

5) fechar a válvula e elevar a pressão até 50 psi (3,5 Kgf/ cm2) mantendo-sepor três horas com fogo reduzido. O vapor gerado pode serdescarregado para a atmosfera compensando o nível com água limpa.Periodicamente executar descargas para ajudar à circulação;

6) diminuir o fogo lentamente até apagar;7) quando a pressão atingir 20 psi (1,3 Kgf/cm2), descarregar a caldeira;8) encher a caldeira com água limpa até o nível de operação e

descarregar, novamente para a remoção de borra eventualmenteformada no interior do equipamento.

Utilizando-se produtos de empresas que dão assistência técnica nessaárea, proceder a limpeza química conforme procedimentos por elasrecomendados.

A assistência técnica completa durante todo o processo de limpeza químicadeverá ser exigida.

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IMPORTANTE:Quando as caldeiras necessitarem ficar fora de operação por muito tempo,

é de toda conveniência mantê-las cheias com inibidores para evitar corrosãonas superfícies internas.

V.5 – Hibernação / Proteção nas paradas

Muitas empresas dispõem de uma caldeira funcionando e outra na reserva.As caldeiras, quando permanecem paradas estão sujeitas a corrosão pelaação do oxigênio. A corrosão se inicia após a despressurização e oresfriamento da caldeira.

Quando a caldeira é retirada de operação e esfriada, é recomendado que operíodo de parada deva ser, no mínimo, de 01 (um) mês, para que não ocorradesperdício de água e produtos químicos de tratamento e no máximo de 06(seis) meses, para que não haja a necessidade de inspeção extraordinária desegurança (subitem 13.5.9 da NR-13).

Técnica de ProteçãoDurante o período de parada da caldeira, utiliza-se, simultaneamente, para

sua proteção:

Retirada de oxigênio através de produtos químicos (no caso, sulfito desódio);

Manutenção de pH elevado através da adição de agentes alcalinizantes.

A caldeira deverá ser enchida completamente com água aquecida, atétranbrdar pelo respiro. O pH deve ser ajustado entre 10,5 e 11,0. O teormínimo de sulfito de sódio de ser de 100 ppm. Manter a caldeirahermeticamente fechada para evitar a entrada de ar.

Para garantir a eficácia do processo, deverá ser feito o controle semanal,retirando-se uma amostra através da garrafa de nível da caldeira e verificando-se a concentração de sulfito de sódio.

A empresa responsável pelo tratamento de água deverá dar o suportetécnico aos operadores da caldeira, para a hibernação.

No retorno da caldeira à operação, basta baixar o volume da água até onível mínimo de funcionamento e acender normalmente o equipamento,obedecendo as instruções para o aquecimento lento e gradual. Procedernormalmente a dosagem de produtos químicos para o tratamento da água.

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CAPÍTULO VI

MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS

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CAPÍTULO VI - MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS

A manutenção criteriosa e cuidadosa, tanto preventiva como corretiva,

constitui favor vital para a segurança e durabilidade da caldeira.

A rotina de manutenção deve sempre seguir as recomendações dosfabricantes dos equipamentos.

A seguir forneceremos algumas sugestões quanto a inspeção, manutençãopreventiva, bem como uma análise da carta de avarias.

VI.1 – Inspeção e Manutenção Preventiva

1 - Tubulação

- limpeza a cada 2 meses (Regime integral de trabalho)- verificar as incrustações- verificar se há vazamentos (choro nos tubos)- verificar o fusível térmico- verificar os pontos de corrosão:Pittings, alvéolos- verificar a existência de trincas- verificar se há abaulamento

2 - Alvenaria

- observar espessuras (desgastes)- observar rachaduras

3 - Queimador

- verificar vazamentos no circuito- limpeza diária do atomizador (imersão)

- limpeza de filtros (diária)

4 - Ventilador

- limpeza mensal- verificação de correias- lubrificação semanal de mancal- observar ruídos quando em operação

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5 - Bombas

- lubrificação de graxeiras (semanal)- observar ruídos e aquecimento (rolamento)- observar prensa-gaxetas

6 - Instrumentação

- foto-célula (limpeza periódica)- eletrodos de ignição (abertura, estado da porcelana)- medidor de nível (limpeza dos eletrodos)- solenóides (bobinas) - limpeza- pressostatos (regulagem)

7 - Válvulas

- vazamentos

8 - Chaves Magnéticas/Motores

- limpeza- lubrificação

9 - Válvulas de Segurança

- verificar regulagem (disparo e fechamento)- no caso de troca de molas consultar o fabricante

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VI.2 - CARTA DE AVARIAS

1 - Falha na ignição

- transformador desalimentado- terminais de alta tensão quebrados ou com passagem para a terra- eletrodos de alta tensão com o isolamento rachado- depósitos de carvão nos isoladores ou eletrodos- posicionamento incorreto dos eletrodos- mau funcionamento dos cames de controle- cabos de ligação com defeito- válvula solenóide ou válvula de ar que não se abriram- água no óleo- bico do queimador sujo ou entupido

2 - Falha na chama

- vidro da célula foto-elétrica sujo- temperatura ambiente muito alta- válvula da célula foto-elétrica em mau estado- ligações elétricas soltas- células avariadas

- válvulas eletrônicas em mau estado no circuito de proteção- acabou o óleo ou então há água no óleo- pulverizador entupido- rede de óleo ou filtros entupidos- correia de acionamento da bomba partida- mola do regulador de pressão quebrada- válvula solenóide sem alimentação

3 - O queimador faz fumaça ou funciona pulsativamente

- pulverizador sujo- pressão excessiva na rede de retorno de óleo- maçarico fora de posição- pouco ar para a combustão- pressão de óleo baixa- alavancas de controle do queimador em posição incorreta de ajustagem- regulagem incorreta do ar primário- tensão baixa (equipamentos de corrente contínua)- tensão variável- presença de água no óleo combustível

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4 - A bomba de óleo não debita

- vazamento na rede de aspiração

- quantidade de óleo insuficiente no tanque- filtros sujos- bomba com desgaste excessivo- ajustagem da válvula de escape da bomba mal feito- engaxetamento de bomba com defeito- selo da bomba vazando

5 - O ventilador não debita

- a correia de acionamento está deslizando- polias de acinamento frouxas- desalinhamento- palhetas dos ventiladores sujas- restrição na aspiração do ventilador- mancais do ventilador avariados- eixo empenado ou quebrado- tela de aspiração suja- tensão de alimentação insuficiente para o motor (corrente contínua)

6 - A bomba de alimentação não debita

- filtro de aspiração sujo- temperatura de água muito alta- vazamento na rede de aspiração- grande vazamento no engaxetamento da bomba- rede de aspiração entupida- altura de carga excessiva- acoplamento de acionamento deslizando ou quebrado- rotor da bomba encravado- contatos do relé de nível de água sujos (somente no controle de

eletrodos)- relé de tempo da bomba em mau estado- eletrodos com passagem para a terra- bolha de vapor no bomba- suprimento de água insuficiente- rotação invertida- rotor gasto- manômetro indicador de pressão de água com defeito

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BIBLIOGRAFIA

LIVROS

I. Shetes - Heat Engineering Lorenzi, Otto de - Combustion Engineering Lima, Léo da Rocha - Elementos básicos de Engenharia Química Pera, Hildo - Geradores de Vapor de Água W. H. Severus,

H.E. Degler  La Produccíon de Energia Mediante el Vapor de Água, el Aire 

J.C. Miles y los gases 

The NALCO WATER HANDBOOK SECOND EDITION MC GRAW- HILL BOOK COMPANY 

GERADORES DE VAPOR Raul Peragallo Torreira Editora Libris 

MANUAIS

-  Manual de Operação e Manutenção da ATA-  Economia de Combustíveis - Petrobras 

-  Combustão e Combustíveis Industriais - Esso -  Manual Shell de combustão -  Curso de Informação sobre combustíveis e combustão - IBP -  Curso de Operação, controle e Manutenção de Caldeiras – Eng o  José 

Luiz de Araújo -  Manuais sobre analisadores de gases -  Anotações pessoais.

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ANEXOS

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ANEXO 1 

LIMITES A SEREM OBEDECIDOS PARA A ÁGUA NO INTERIOR DACALDEIRA

até 13Kgf/cm2  13,1-20 20,1-30 30,1-40 40,1-50 50,1-60

pH 10,5 - 11,5 11,0 11,0 10,5 10,5 10,0Dureza 0 0 0 0 0 0Alcalinidade afenolftaleína

- - - - - -

Alcalinidadeao MetilOrange(C/CaCO3)

350 - 500 < 700 < 600 < 500 < 400 < 300

Alc. Hidróxida(C/CaCO3) 150 - 300 150 -250 100 - 150 80 - 120 80 - 120 80 - 100

Cloretos(C/Cl-)

< 250 < 200 H2O Desmineralizada

Fosfatos*(C/PO

4)

30 - 50 30 - 50 30 - 50 20 - 50 20 - 40 15 - 30

Sílica(C/SiO2) < 250 < 200 H2O Desmineralizada

Sulfitos(C/SO3) 20 - 50 20 - 50 20 - 40 20 - 40 - -

Sólidosdissolvidos(ppm) < 3000 < 2500 < 2000 < 1500 < 1200 < 1000

Sólidos em

suspensão(ppm) < 300 < 250 < 200 < 100 < 50 < 20

Hidrazina(ppm) 0,1 - 0,2 0,1 - 0,2 0,1 - 0,2 0,1 - 0,2 0,1 – 0,2 0,1 - 0,2

pH docondensado 7,2 - 7,8 7,2 - 7,8 7,2 - 7,8 7,2 - 7,8 7,2 – 7,8 7,2 - 7,8

* No tratamento com quelatos, este valor é nulo.

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ANEXO 2 LEGISLAÇÃO DE SEGURANÇA E MEDICINA DO TRABALHO

I - CONSTITUCIONALArt. 165, Inciso IX

II - LEGALLei 6514/77 de 22-12-77 - Dá nova redação ao Cap. V - Título II - da CLT

III - NORMATIVAPortaria Ministério do Trabalho no 3214/78 de 08-06-78, aprova as "Normas

Regulamentadoras de Segurança e Medicina do Trabalho"

NR 1 - Disposições GeraisNR 2 - Inspeção PréviaNR 3 - Embargo ou InterdiçãoNR 4 - Serviço Especializado em Engenharia de Segurança e em Medicina

do TrabalhoNR 5 - Comissão Interna de Prevenção de Acidentes – CIPANR 6 - Equipamento de Proteção Individual – EPINR 7 - Exame MédicoNR 8 - EdificaçõesNR 9 - Riscos AmbientaisNR 10 - Instalações e Serviços em Eletricidade

NR 11 - Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de MateriaisNR 12 - Máquinas e EquipamentosNR 13 - Caldeiras e Vasos de PressãoNR 14 - FornosNR 15 - Atividades e Operações InsalubresNR 16 - Atividades e Operações PerigosasNR 17 - ErgonomiaNR 18 - Obras de Construção, Demolição e ReparosNR 19 - ExplosivosNR 20 - Líquidos Combustíveis e InflamáveisNR 21 - Trabalho a Céu Aberto

NR 22 - Trabalhos SubterrâneosNR 23 - Proteção Contra IncêndiosNR 24 - Condições Sanitárias e de Conforto nos Locais de TrabalhoNR 25 - Resíduos IndustriaisNR 26 - Sinalização de SegurançaNR 27 - Registro de Profissionais no Ministério do TrabalhoNR 28 - Fiscalização e PenalidadesNR 29 - Segurança e Saúde no Trabalho PortuárioNR 30 - Segurança e Saúde no Trabalho AquaviárioNR 31 - Segurança e Saúde no Trabalho na Agricultura, Pecuária ...NR 32 - Segurança e Saúde no Trabalho em Serviços de SaúdeNR 33 - Segurança e Saúde no Trabalho em Espaços Confinados

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ANEXO 3

NORMA REGULAMENTADORA No 13 (NR-13)

CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃOAPROVADA PELA PORTARIA No 23 DE 26/04/95 DA SECRETARIA DESEGURANÇA E SAÚDE NO TRABALHO – SSST DO MTb.

Portaria No 57, de 19 de junho de 2008, altera a redação da NormaRegulamentadora No 13.

13.1. Caldeira a vapor - Disposição Gerais

13.1.1. Caldeiras a vapor são equipamentos destinados a produzir e acumular

vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia,excetuando-se os refervedores e equipamentos similares utilizados emunidades de processo.

13.1.2. Para efeito desta NR, considera-se “Profissional Habilitado” aquele quetem competência legal para o exercício da profissão de engenheiro nasatividades referentes a projetos de construção, acompanhamento de operaçãoe manutenção, inspeção e supervisão de inspetor de caldeiras e vasos depressão, em conformidade com a regulamentação profissional vigente no País.

13.1.3. Pressão Máxima de trabalho Permitida - PMTP ou Pressão Máxima de

Trabalho Admissível - PMTA é o maior valor de pressão compatível com ocódigo de projeto, a resistência dos materiais utilizados, as dimensões doequipamento e seus parâmetros operacionais.

13.1.4. Constitui risco grave e iminente a falta de qualquer um dos seguintesitens:

a) válvula de segurança com pressão de abertura ajustada em valor igualou inferior à PMTA;

b) instrumento que indique a pressão do vapor acumulado;c) injetor ou outro meio de alimentação de água, independente do sistema

principal, em caldeiras a combustível sólido;

d) sistema de drenagem rápida de água, em caldeiras de recuperação deálcalis;

e) sistema de indicação para controle do nível de água ou outro sistemaque evite o superaquecimento por alimentação deficiente.

13.1.5. Toda caldeira deve ter afixada em seu corpo, em local de fácil acesso ebem visível, placa de identificação indelével com, no mínimo, as seguintesinformações:

a) fabricante;b) número de ordem dado pelo fabricante da caldeira;c) ano de fabricação;d) pressão máxima de trabalho admissível;e) pressão de teste hidrostático;

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f) capacidade de produção de vapor;g) área da superfície de aquecimento;h) código de projeto e ano de edição.

13.1.5.1. Além da placa de identificação devem constar, em local visível, acategoria de caldeira, conforme definida no subitem 13.1.9 desta NR, e seunúmero ou código de identificação.

13.1.6. Toda caldeira deve possuir no estabelecimento onde estiver instalada,a seguinte documentação, devidamente atualizada:

a) “Prontuário da Caldeira”, contendo as seguintes informações:- códigos de projeto e ano de edição;- especificação dos materiais;- procedimentos utilizados na fabricação, montagem, inspeção

final e determinação da PMTA;- conjunto de desenhos e demais dados necessários para o

monitoramento da vida útil da caldeira;- características funcionais;- dados dos dispositivos de segurança;- ano de fabricação;- categoria da caldeira.

b) “Registro de Segurança”, em conformidade com o subitem 13.1.7;c) “Projeto de Instalação”, em conformidade com item 13.2;

d) “Projeto de Alteração ou Reparo”, em conformidade com os subitens13.4.2 e 13.4.3;e) “Relatórios de Inspeção”, em conformidade com os subitens 13.5.12 e

13.5.13

13.1.6.1. Quando inexistente ou extraviado, o “Prontuário da Caldeira” deve serreconstruído pelo proprietário, com responsabilidade técnica do fabricante oude “Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2, sendo imprescindível areconstituição das características funcionais, dos dados dos dispositivos desegurança e dos procedimentos para determinação da PMTA.

13.1.6.2. Quando a caldeira for vendida ou transferida de estabelecimento, osdocumentos mencionados nas alíneas “a”, “d” e “e” do subitem 13.1.6 devemacompanhá-la.

13.1.6.3. O proprietário da caldeira deverá apresentar, quando exigido pelaautoridade competente do Órgão do Ministério do trabalho, a documentaçãomencionada no subitem 13.1.6.

13.1.7. O “Registro de Segurança” deve ser constituído de livro próprio, compáginas numeradas, ou outro sistema equivalente onde serão registradas:

a) todas as ocorrências importantes capazes de influir nas condições desegurança da caldeira;

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b) as ocorrências de inspeções de segurança periódicas e extraordinárias,devendo constar o nome legível e assinatura de “ProfissionalHabilitado”, citado no subitem 13.1.2, e de operador de caldeira

presente na ocasião da inspeção.

13.1.7.1. Caso a caldeira venha a ser considerada inadequada para uso, o“Registro de Segurança” deve conter tal informação e receber encerramentoformal.

13.1.8. A documentação referida no subitem 13.1.6 deve estar sempre àdisposição para consulta dos operadores, do pessoal de manutenção, deinspeção e das representações dos trabalhadores e do empregador naComissão Interna de Prevenção de Acidentes - CIPA, devendo o proprietárioassegurar a essa documentação.

13.1.9. Para os propósitos desta NR, as caldeiras são classificadas em 3categorias conforme segue:a) caldeiras da categoria “A” são aquelas cuja pressão de operação é igual ousuperior a 1960 kPa (19,98 Kgf/cm2);b) caldeiras da categoria “C” são aquelas cuja pressão de operação é igual ouinferior a 588 kPa (5,99 Kgf/cm2) e o volume interno é igual ou inferior a 100litros;c) caldeiras da categoria “B” são todas as caldeiras que não se enquadram nascategorias anteriores.

13.2. Instalação de Caldeiras a Vapor

13.2.1. A autoria do “Projeto de Instalação” de caldeiras a vapor, no queconcerne ao atendimento desta NR, é de responsabilidade de “ProfissionalHabilitado”, conforme citado no subitem 13.1.2, e deve obedecer os aspectosde segurança, saúde e meio ambiente previsto nas NormasRegulamentadoras, convenções e disposições legais aplicáveis.

13.2.2. As caldeiras de qualquer estabelecimento devem ser instaladas em“Casa de Caldeiras” ou em local específico para tal fim, denominado “Área de

Caldeiras”.

13.2.3. Quando a caldeira for instalada em ambiente aberto, a “Área deCaldeiras” deve satisfazer os seguintes requisitos:

a) estar afastada de, no mínimo 3 (três) metros de:- outras instalações do estabelecimento;- de depósitos de combustíveis, excetuando-se reservatórios para

partida com até 2.000 (dois mil) litros de capacidade;- do limite de propriedade de terceiros;- do limite com as vias públicas.

b) dispor de pelo menos 2 (duas) saídas amplas, permanentemente

desobstruídas e dispostas em direções distintas;

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c) dispor de acesso fácil e seguro, necessário à operação e à manutençãoda caldeira, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãos devem terdimensões que impeçam a queda de pessoas;

d) ter sistemas de captação e lançamento dos gases e materialparticulado, provenientes da combustão, para fora da área de operação,atendendo às normas ambientais vigentes;

e) dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes;f) ter sistema de iluminação de emergência caso operar a noite.

13.2.4. Quando a caldeira estiver instalada em ambiente fechado, a “Casa deCaldeiras” deve satisfazer os seguintes requisitos:

a) constituir prédio separado, construído de material resistente ao fogo,podendo ter apenas uma parede adjacente à outras instalações doestabelecimento, porém com as outras paredes afastadas de, nomínimo 3 (três) metros de outras instalações,do limite de propriedade deterceiros, do limite com as vias públicas e de depósitos de combustível,excetuando-se reservatórios para partida com até 2000 (dois mil) litrosde capacidade;

b) dispor de pelo menos, 2 (duas) saídas amplas, permanentementedesobstruídas e dispostas em direções distintas;

c) dispor de ventilação permanente com entradas de ar que não possamser bloqueadas;

d) dispor de sensor para detecção de vazamento de gás quando se tratarde caldeira a combustível gasoso;

e) não ser utilizada para qualquer outra finalidade;f) dispor de acesso fácil e seguro, necessário à operação e à manutençãode caldeira, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãos devem terdimensões que impeçam a queda de pessoas;

g) ter sistemas de captação e lançamento dos gases e materialparticulado, provenientes da combustão, para fora da área de operação,atendendo às normas ambientais vigentes;

h) dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes e possuirsistemas de iluminação de emergência.

13.2.5. Constituir risco grave e iminente o não atendimento aos seguintes

requisitos:a) para todas caldeiras instaladas em aberto, as alíneas “b”, “d” e “f” dosubitem 13.2.3 desta NR;

b) para as caldeiras da categoria “A” instaladas em ambientes fechados, asalíneas “a”, “b”, “c”, “d”, “e”, “g” e “h” do subitem 13.2.4 desta NR;

c) para caldeira das categorias “B” e “C” instaladas em ambientes fechados,as alíneas “b”, “c”, “d”, “e”, “g” e “h” do subitem 13.2.4 desta NR.

13.2.6. Quando o estabelecimento não puder atender ao disposto nos subitens

13.2.3 ou 13.2.4 deverá ser elaborado “Projeto Alternativo de Instalação”, commedidas complementares de segurança que permitam a atenuação dos riscos.

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13.2.6.1. O “Projeto Alternativo de Instalação” deve ser apresentado peloproprietário da caldeira para obtenção de acordo com a representação sindical

da categoria profissional predominante no estabelecimento.

13.2.6.2. Quando não houver acordo, conforme previsto no subitem 13.2.6.1, aintermediação do órgão regional do MTE, poderá ser solicitada por qualqueruma das partes e, persistindo o impasse, a decisão caberá a esse órgão.

13.2.7. As caldeiras classificadas na categoria “A” deverão possuir painel deinstrumentos instalados em sala de controle, construída segundo o queestabelecem as Normas Regulamentadoras aplicáveis.

13.3. Segurança na Operação de Caldeiras

13.3.1. Toda caldeira deve possuir “Manual de Operação” atualizado, emlíngua portuguesa, em local de fácil acesso aos operadores, contendo nomínimo:

a) procedimento de partidas e paradas;b) procedimentos e parâmetros operacionais de rotina;c) procedimentos para situações de emergência;d) procedimentos gerais de segurança, saúde e de preservação do meio

ambiente.

13.3.2. Os instrumentos e controles de caldeira devem ser mantidos calibradose em boas condições operacionais, constituindo condição de risco grave eiminente o emprego de artifícios que neutralizem sistemas de controle esegurança da caldeira.

13.3.3. A qualidade da água deve ser controlada e tratamentos devem serimplementados, quando necessários, para compatibilizar suas propriedadesfísico-químicas com os parâmetros de operação da caldeira.

13.3.4. Toda caldeira a vapor deve estar obrigatoriamente sob operação econtrole de operador de caldeira, sendo que o não atendimento a esta

exigência caracteriza condição de risco grave e eminente.

13.3.5. Para efeito desta NR será considerado operador de caldeira aquele quesatisfazer pelo menos uma das seguintes condições:

a) possuir certificado de “Treinamento de Segurança na Operação deCaldeiras” e comprovação de estágio prático conforme subitem 13.3.9;

b) possui certificado de “Treinamento de Segurança para Operação deCaldeiras” previsto na NR-13 aprovada pela portaria 02/84 de 08/05/84;

c) possuir comprovação de pelo menos 3 (três) anos de experiência nessaatividade, até 8 de maio de 1984.

13.3.6. O pré-requisito mínimo para participação, como aluno, no “Treinamentode Segurança na Operação de Caldeiras” e atestado de conclusão 1o grau.

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13.3.7. O “Treinamento de Segurança na Operação de Caldeiras” deveobrigatoriamente:

a) ser supervisionado tecnicamente por “Profissional Habilitado” citado no

subitem 13.1.2;b) ser ministrado por profissionais capacitados para esse fim;c) obedecer no mínimo, ao currículo proposto no Anexo I-A desta NR.

13.3.8. Os responsáveis pela promoção do “Treinamento de Segurança naOperação de Caldeiras” estarão sujeitos ao impedimento de ministrar novoscursos, bem como a outras sanções legais cabíveis, no caso de inobservânciado disposto no subitem 13.3.7.

13.3.9. Todo operador de caldeira deve cumprir um estágio prático,supervisionado, na operação da própria caldeira que irá operar, com duraçãomínima de:

a) caldeiras categoria “A”: 80 (oitenta) horas;b) caldeiras categoria “B”: 60 (sessenta) horas;c) caldeiras categoria “C”: 40 (quarenta) horas.

13.3.10. O estabelecimento onde for realizado o estágio práticosupervisionado, deve informar previamente à representação sindical dacategoria profissional predominante no estabelecimento:

a) período de realização do estágio;b) entidade, empresa ou profissional responsável pelo “Treinamento de

Segurança na Operação de Caldeiras”;c) relação dos participantes do estágio.

13.3.11. A reciclagem de operadores deve ser permanente, por meio deconstantes informações das condições físicas e operacionais dosequipamentos, atualização técnica, informações de segurança, participaçãoem cursos, palestras e eventos pertinentes.

13.3.12. Constitui condições de risco grave e iminente a operação de qualquercaldeira em condições diferentes das previstas no projeto original, sem que:

a) seja reprojetada levando em consideração todas as variáveis envolvidas

na nova condição de operação;b) sejam adotadas todos os procedimentos de segurança decorrentes desua nova classificação no que se refere a instalação, operação,manutenção e inspeção.

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13.4. Segurança na Manutenção de Caldeiras

13.4.1. Todos os reparos ou alterações em caldeiras devem respeitar o

respectivo código do projeto de construção e as prescrições do fabricante noque se refere a:

a) materiais;b) procedimentos de execução;c) procedimentos de controle de qualidade;d) qualificação e certificação de pessoal.

13.4.1.1. Quando não for conhecido o código do projeto de construção, deveser respeitada a concepção original da caldeira, com procedimento de controledo maior rigor prescritos nos códigos pertinentes.

13.4.1.2. Nas caldeiras de categorias “A” e “B”, a critério do “ProfissionalHabilitado”, citado no subitem 13.1.2, podem ser utilizadas tecnologias decálculo ou procedimentos mais avançados, em substituição aos previstos peloscódigos de projetos.

13.4.2. “Projetos de Alteração ou Reparo” devem ser concebidos previamentenas seguintes situações:

a) sempre que as condições de projeto forem modificadas;b) sempre que forem realizados reparos que possam comprometer a

segurança.

13.4.3. O “Projeto de Alteração ou Reparo” deve:

a) ser concebido ou aprovado por “Profissional Habilitado”, citado no subitem13.1.2;b) determinar materiais, procedimentos de execução, controle de qualidade ede pessoal.

13.4.4. Todas as intervenções que exijam mandrilamento ou soldagem empartes que operem sob pressão devem ser seguidas de teste hidrostático, comcaracterísticas, definidas pelo “Profissional Habilitado”, citado no subitem

13.1.2.

13.4.5. Os sistemas de controle e segurança da caldeira devem sersubmetidos a manutenção preventiva ou preditiva.13.5. Inspeção de Segurança de Caldeiras

13.5.1. As caldeiras devem ser submetidas a inspeções de segurança inicial,periódica e extraordinária sendo considerado condição de risco grave eiminente o não atendimentos aos prazos estabelecidos nesta NR.

13.5.2. A inspeção de segurança inicial deve ser feita em caldeiras novas,

antes da entrada em funcionamento, no local de operação, devendocompreender exame interno e externo teste hidrostático e de acumulação.

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13.5.3. A inspeção de segurança periódica, constituída por exame interno eexterno, deve ser executada nos seguintes prazos máximos:

a) 12 (doze) meses para caldeiras das categorias “A”, “B” e “C”;b) 12 (doze) meses para caldeira de recuperação de álcalis de qualquer

categoria;c) 24 (vinte e quatro) meses para caldeiras da categoria “A”,desde que aos

12 (doze) meses sejam testadas as pressões de abertura das válvulasde segurança;

d) 40 (quarenta) meses para caldeiras especiais conforme definido no item13.5.5.

13.5.4. Estabelecimentos que possuam “Serviço Próprio de Inspeção deEquipamentos”, conforme estabelecido no Anexo II, podem estender osperíodos entre inspeções de segurança respeitando os seguintes prazosmáximos:

a) 18 (dezoito) meses para as caldeiras de recuperação de álcalis e asdas categorias “B”e “C”;

b) 30 (trinta) meses para caldeiras da categoria “A”.

13.5.5. As caldeiras que operam de forma contínua e que utilizam gases ouresíduos das unidades de processo, como combustível principal paraaproveitamento de calor ou para fins de controle ambiental, podem serconsideradas especiais quando todas as condições forem satisfeitas:

a) estiverem instaladas em estabelecimentos que possuam “ServiçoPróprio de Inspeção de Equipamentos” citado no Anexo II;b) tenham testados a cada 12 (doze) meses o sistema de intertravamento

e a pressão de abertura de cada válvula de segurança;c) não apresentem variações inesperadas na temperatura de saída dos

gases e de vapor, durante a operação:d) exista análise e controle periódico da qualidade da água;e) exista controle de deterioração dos materiais que compõem as

principais partes da caldeira;f) seja homologada como classe especial mediante:

- acordo entre a representação sindical da categoria profissional

predominante no estabelecimento e o empregador;- intermediação do órgão regional do MTb, solicitada por qualqueruma das partes, quando não houver acordo;

- decisão do órgão regional do MTb quando, persistir o impasse.

13.5.6. Ao completar 25 (vinte e cinco) anos de uso, na sua inspeçãosubseqüente, as caldeiras devem ser submetidas a rigorosa avaliação deintegridade para determinar a sua vida remanescente e novos prazos máximospara inspeção, caso ainda estejam em condições de uso.

13.5.6.1. Nos estabelecimentos que possuam “Serviço Próprio de Inspeção de

Equipamentos” citado no anexo II, o limite de 25 (vinte cinco) anos pode ser

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alterado em função do acompanhamento das condições da caldeira, efetuandopelo referido órgão.

13.5.7. As válvulas de segurança instaladas em caldeiras devem serinspecionadas periodicamente conforme segue:

a) pelo menos uma vez por mês, mediante acionamento manual daalavanca, em operação, para caldeiras das categorias “B” e “C”;

b) desmontado, inspecionando e testando, em bancada, as válvulasflangeadas e, no campo, as válvulas soldadas, recalibrando-as numafreqüência compatível coma experiência operacional da mesma, porémrespeitando-se como limite máximo o período de inspeção estabelecidono subitem 13.5.4, se aplicável, para caldeira de categorias “A” e “B”.

13.5.8. Adicionalmente aos testes prescritos no subitem 13.5.7 as válvulas desegurança instaladas em caldeiras deverão ser submetidas a testes deacumulação, nas seguintes oportunidades:

a) na inspeção inicial da caldeira;b) quando forem modificadas ou tiverem sofrido reformas significativas;c) quando houver modificação nos parâmetros operacionais da caldeira ou

variação na PMTA;d) quando houver modificação na sua tubulação de admissão ou descarga.

13.5.9. A inspeção de segurança extraordinária deve ser feita nas seguintesoportunidades:

a) sempre que a caldeira for danificada por acidente ou outra ocorrênciacapaz de comprometer sua segurança;b) quando a caldeira for submetida a alteração ou reparo importante capaz

de alterar suas condições de segurança;c) antes da caldeira ser recolocada em funcionamento, quando

permanecer inativa por mais de 6 (seis) meses;d) quando houver mudança da local de instalação da caldeira.

13.5.10. A inspeção de segurança deve ser realizada por “ProfissionalHabilitado”, citado no subitem 13.1.2, ou por “Serviço Próprio de Inspeção deEquipamentos”, citado no Anexo II.

13.5.11. Inspecionada a caldeira, deve ser emitido “Relatório de Inspeção”, quepassa a fazer parte da sua documentação.

13.5.12. Uma cópia do “Relatório de Inspeção” deve ser encaminhada pelo“Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2, num prazo máximo de 30(trinta) dias a contar do término da inspeção, à representação sindical dacategoria profissional predominante no estabelecimento.

13.5.13. O “Relatório de Inspeção” mencionado no subitem 13.5.11, deveconter no mínimo:

a) dados constantes na placa de identificação da caldeira;

b) categoria da caldeira;c) tipo de caldeira;

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d) tipo de inspeção executada;e) data de início e término da inspeção;f) descrições das inspeções e testes executados;

g) resultados das inspeções e providências;h) relações dos itens desta NR ou de outras exigências legais que não

estão sendo atendidas;i) conclusões;  j) recomendações e providências necessárias;k) data prevista para nova inspeção da caldeira;l) nome legível, assinatura e número do registro no conselho profissional

do “Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2, e nome legível eassinatura de técnicos que participam da inspeção.

13.5.14. Sempre que os resultados da inspeção determinarem alterações dosdados da placa de identificação, a mesma deve ser atualizada.

13.6. Vasos de Pressão - Disposições Gerais

13.6.1. Vasos de pressão são equipamentos que contêm fluídos sob pressãointerna ou externa.

13.6.1.1. O campo de aplicação desta NR, no que se refere a vasos depressão, está definido no Anexo III.

13.6.1.2. Os vasos de pressão abrangidos por esta NR estão classificados emcategorias de acordo com Anexo IV.

13.6.2. Constitui risco grave e iminente a falta de qualquer um dos seguintesitens:

a) válvula ou outro dispositivo de segurança com pressão de aberturaajustada na PMTA, instalada diretamente no vaso ou no sistema queinclui;

b) dispositivo de segurança contra bloqueio inadivertido da válvula quandoesta não estiver instalada diretamente no vaso;

c) instrumento que indique a pressão de operação.

13.6.3. Todo vaso de pressão deve ter afixado em seu corpo, em local de fácilacesso e bem visível, placa de identificação indelével com, no mínimo, asseguintes informações:

a) fabricante;b) número de identificação;c) ano de fabricação;d) pressão máxima de trabalho admissível;e) pressão de teste hidrostático;f) código de projeto e ano de edição.

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13.6.3.1. Além da placa de identificação, deverão constar em local visível, acategoria do vaso, conforme Anexo IV, e seu número ou código deidentificação.

13.6.4. Todo vaso de pressão deve possuir, no estabelecimento onde estiverinstalado, a seguinte documentação devidamente atualizada:

a) “Prontuário do Vaso de Pressão”, a ser fornecido pelo fabricante,contendo as seguintes informações:- código de projeto e ano de edição;- especificação dos materiais;- procedimentos utilizados na fabricação, montagem e inspeção final

e determinação da PMTA;- conjunto de desenhos e demais dados necessários para o

monitoramento da sua vida útil;- características funcionais;- dados dos dispositivos de segurança;- ano de fabricação;- categoria de vaso.

b) “Registro de Segurança”, em conformidade com o subitem 13.6.5;c) “Projeto de Instalação”, em conformidade com o item 13.7;d) “Projetos de Alteração ou Reparo”, em conformidade com os subitens

13.9.2 e 13.9.3;e) “Relatórios de Inspeção”, em conformidade com o subitem 13.10.8.

13.6.4.1. Quando inexistente ou extraviado, o “Prontuário do Vaso de Pressão”deve ser reconstituído pelo proprietário, com responsabilidade técnica dofabricante ou de “Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2, sendoimprescindível a reconstituição das características funcionais, dos dados dosdispositivos de segurança e dos procedimentos para determinação da PMTA.

13.6.5. O “Registro de Segurança” deve ser constituído por livro de páginasnumeradas, pastas ou sistema informatizado ou não, com confiabilidadeequivalente, onde serão registradas:a) todas as ocorrências importantes capazes de influir nas condições desegurança dos vasos;

b) as ocorrências de inspeção de segurança.

13.6.6. A documentação referida no subitem 13.6.4 deve estar sempre àdisposição para consulta dos operadores, do pessoal de manutenção, deinspeção e das inspeções e das representações dos trabalhadores e doempregador na Comissão Interna de Prevenção de Acidentes - CIPA, devendoo proprietário assegurar pleno acesso a essa documentação, inclusive àrepresentação sindical da categoria profissional predominante noestabelecimento, quando formalmente solicitado.

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13.7. Instalação de Vasos de Pressão

13.7.1. Todo vaso de pressão deve ser instalado de modo que todos os

drenos, respiros, bocas de visita e indicadores de nível, pressão e temperatura,quando existentes, sejam facilmente acessíveis.

13.7.2. Quando os vasos de pressão forem instalados em ambientesfechados, a instalação deve satisfazer os seguintes requisitos:

a) dispor de pelo menos duas saídas amplas, permanentementedesobstruída e dispostas em direções distintas;

b) dispor de acesso fácil e seguro para as atividades de manutenção,operação e inspeção, sendo que, para guarda-corpos vazados, os vãosdevem ter dimensões que impeçam a queda de pessoas;

c) dispor de ventilação permanente com entradas de ar que não possamser bloqueadas;

d) dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes;e) possuir sistema de iluminação de emergência.

13.7.3. Quando o vaso de pressão for instalado em ambiente aberto ainstalação deve satisfazer as alíneas “a”, “b”, “d” e “e” do subitem 13.7.2.

13.7.4. Constitui risco grave e eminente o não atendimento às seguintesalíneas do subitem 13.7.2:- “a”, “c”, “d” e “e” para vasos instalados em ambientes fechados;

- “a”, para vasos instalados em ambiente abertos.- “e”, para vasos instalados em ambientes abertos e que operem a noite.

13.7.5. Quando o estabelecimento não puder atender ao disposto no subitem13.7.2 deve ser elaborado “Projeto Alternativo de Inspeção” com medidascomplementares de segurança que permitem a atenuação dos riscos.

13.7.5.1. O “Projeto Alternativo de Inspeção” deve ser apresentado peloproprietário do vaso de pressão para obtenção de acordo com a representaçãosindical da categoria profissional predominante no estabelecimento.

13.7.5.2. Quando não houver acordo, conforme previsto no subitem 13.7.5.1.,a intermediação do órgão regional do MTb, poderá ser solicitada por qualqueruma das partes e, persistindo o impasse, a decisão caberá a ese órgão.

13.7.6. A autoria do “Projeto de Instalação” de vasos de pressão enquadradosnas categorias “I”, “II” e “III”, conforme Anexo IV, no que concerne aoatendimento desta NR, é de responsabilidade de “Profissional Habilitado”,conforme citado no subitem 13.1.2, deve obedecer os aspectos de segurança,saúde e meio ambiente previstos nas Normas Regulamentadoras, convençõese disposições legais aplicáveis.

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13.7.7. O “Projeto de Instalação” deve conter pelo menos a planta baixa doestabelecimento, com o posicionamento e a categoria de cada vaso e dasinstalações de segurança.

13.8. Segurança na Operação de Vasos de Pressão

13.8.1. Todo vaso de pressão enquadrado nas categorias “I” ou “II” devepossuir manual de operação próprio ou instruções de operação contidas nomanual de operação da unidade onde estiver instalado, em língua portuguesae de fácil acesso aos operadores, contendo no mínimo:

a) procedimentos de partidas e paradas;b) procedimentos e parâmetros operacionais de rotina;c) procedimentos para situações de emergência;d) procedimentos gerais de segurança, saúde e de prevenção do meio

ambiente.

13.8.2. Os instrumentos e controles de vasos de pressão devem ser mantidoscalibrados e em boas condições operacionais.13.8.2.1. Constitui condição de risco grave e iminente o emprego de artifíciosque neutralizem seus sistemas de controle de segurança.

13.8.3. A operação de unidades que possuam vasos de pressão de categorias“I” ou “II” deve ser efetuada por profissional com “Treinamento de Segurançana Operação de Unidades de Processo”

13.8.4. Para efeito desta NR será considerado profissional com “Treinamentode Segurança na Operação de Unidades de Processo” aquele que satisfazeruma das seguintes condições:

a) possuir certificado de “Treinamento de Segurança na Operação deUnidades de Processo” expedido por instituição competente para otreinamento;

b) possui experiência comprovada na operação de vasos de pressão dascategorias “I” ou “II” de pelo menos 2(dois) anos da vigência desta NR.

13.8.5. O pré-requisito mínimo para participação, como aluno, no “Treinamento

de Segurança na Operação de Unidades de Processo” é o atestado deconclusão do 1o grau.

13.8.6. O “Treinamento de Segurança na Operação de Unidades de Processo”deve obrigatoriamente:

a) ser supervisionado tecnicamente por “Profissional Habilitado” citado nosubitem 13.1.2;

b) ser ministrado por profissionais capacitados para esse fim;c) obedecer, no mínimo, ao currículo proposto no Anexo I-B, desta NR.

13.8.7. Os responsáveis pela promoção do “Treinamento de Segurança na

Operação de Unidades de Processo” estarão sujeitos ao impedimento de

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ministrar novos cursos, bem como a outras sanções legais cabíveis no caso deinobservância do disposto no subitem 13.8.6.

13.8.8. Todo profissional com “Treinamento de Segurança na Operação deUnidades de Processo”, deve cumprir estágio prático, supervisionado, naoperação de vasos de pressão com as seguintes durações mínimas:

a) 300 (trezentas) horas para vasos de categorias “I” ou “II”;b) 100 (cem) horas para vasos de categorias “III”, “IV” ou “V”.

13.8.9. O estabelecimento onde for realizado o estágio´prático supervisionadodeve informar previamente à representação sindical da categoria predominanteno estabelecimento:

a) período de realização do treinamento;b) local do treinamento;c) “Profissional Habilitado” que supervisionará o treinamento;d) relação de participantes.

13.8.10. A reciclagem de operadores deve ser permanecer por meio deconstantes informações das condições dos equipamentos, atualização técnica,informações de segurança, participação em cursos, palestras e eventospertinentes.

13.8.11. Constitui condições de risco grave e iminente a operação de qualquervaso de pressão em condições diferentes das previstas no projeto original, sem

que:a) seja reprojetado levando em consideração todas as variáveis envolvidasna nova condição de operação;

b) sejam adotados todos os procedimentos de segurança decorrentes desua nova classificação no que se refere a instalação, operação,manutenção e inspeção.

13.9. Segurança na Manutenção de Vasos de Pressão

13.9.1. Todos os reparos ou alterações em vasos de pressão devem respeitaro respectivo código de projeto de construção e as prescrições do fabricante no

que se refere-se a:a) materiais;b) procedimentos de execução;c) procedimentos de controle de qualidade;d) qualificação e certificado de pessoal.

13.9.1.1. Quando não for conhecido o código do projeto de construção, deveráser respeitada a concepção original do vaso, empregando-se procedimentosde controle do maior rigor, prescritos pelos códigos pertinentes.

13.9.1.2. A critério do “Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2,

podem ser utilizadas tecnologias de cálculo ou procedimentos mais avançados,em substituição aos previstos pelos códigos de projeto.

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13.9.2. “Projetos de Alteração ou Reparo” devem ser concebidos previamentenas seguintes situações:

a) sempre que as condições de projeto forem modificadas;

b) sempre que forem realizados reparos que possam comprometer asegurança.

13.9.3. O “Projeto de Alteração ou Reparo” deve:a) ser concebido ou aprovado por “Profissional Habilitado”, citado no

subitem 13.1.2;b) determinar materiais, procedimentos de execução, controle de qualidade

e qualificação de pessoal;c) ser divulgado para funcionários do estabelecimento que possam estar

envolvidos com o equipamento.

13.9.4. Todas as intervenções que exijam soldagem em partes que operemsob pressão devem ser seguidas de teste hidrostático, com característicasdefinidas pelo “Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2, levando emcota o disposto no item 13.10.

13.9.4.1. Pequenas intervenções superficiais podem ter o teste hidrostáticodispensado, à critério do “Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2.

13.9.5. Os sistemas de controle e segurança dos vasos de pressão devem sersubmetidos a manutenção preventiva ou preditiva.

13.10. Inspeção de Segurança de Vasos de Pressão

13.10.1. Os vasos de pressão devem ser submetidos a inspeções desegurança inicial, periódica e extraordinária.

13.10.2. A inspeção de segurança inicial deve ser feita em vasos novos, antesde sua entrada em funcionamento, no local definitivo de instalação, devendocompreender exame externo, interno e teste hidrostático, considerando aslimitações mencionadas no subitem 13.10.3.5.

13.10.3. A inspeção de segurança periódica, constituída por exame externo,interno e teste hidrostático, deve obedecer aos seguintes prazos máximosestabelecidos a seguir:

a) Para estabelecimento que não possuam um “Serviço Próprio deInspeção de Equipamentos”, conforme citado no Anexo II:

CATEGORIAVASO

EXAMEEXTERNO

EXAMEINTERNO

TESTEHIDROSTÁTICO

I 1 ANO 3 ANOS 6 ANOSII 2 ANOS 4 ANOS 8 ANOSIII 3 ANOS 6 ANOS 12 ANOSIV 4 ANOS 8 ANOS 16 ANOS

V 5 ANOS 10 ANOS 20 ANOS

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b) Para estabelecimentos que possuam “Serviço Próprio de Inspeção deEquipamentos”, conforme citado no Anexo II:

CATEGORIA

VASO

EXAME

EXTERNO

EXAME

INTERNO

TESTE

HIDROSTÁTICOI 3 ANOS 6 ANOS 12 ANOSII 4 ANOS 8 ANOS 16 ANOSIII 5 ANOS 10 ANOS À CRITÉRIOIV 6 ANOS 12 ANOS À CRITÉRIOV 7 ANOS À CRITÉRIO À CRITÉRIO

13.10.3.1. Vasos de pressão que não possuam o exame interno porimpossibilidade física devem ser alternativamente submetidos a testehidrostático, considerando-se as limitações previstas no subitem 13.10.3.5.

13.10.3.2. Vasos com enchimento interno ou com catalisador podem ter aperiodicidade de exame interno ou de teste hidrostático ampliada, de forma acoincidir com a época da substituição de enchimentos ou de catalisador, desdeque esta ampliação não ultrapasse 20% do prazo estabelecido no subitem13.10.3 desta NR.

13.10.3.3. Vasos com revestimento interno higroscópico, devem ser testadoshidrostaticamente antes da aplicação do mesmo, sendo os teste subseqüentessubstituídos por técnicas alternativas.

13.10.3.4. Quando for tecnicamente inviável e mediante anotação no “Registrode Segurança” pelo “Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2, o testehidrostático pode ser substituído por outra técnica de ensaio não-destrutivo ouinspeção que permita obter segurança equivalente.

13.10.3.5. Considerando-se como razões técnicas que inviabilizam o testehidrostático:

a) resistência estrutural da fundação ou da sustentação do vasoincompatível com o peso da água que seria usada no teste;

b) efeito prejudicial do fluido de teste a elementos internos do vaso;c) impossibilidade técnica de purga e secagem do sistema;

d) existência de revestimento interno;e) influência prejudicial do teste sobre defeitos sub-críticos

13.10.3.6. Vasos com temperatura de operação inferior a 0° C e que operemem condições nas quais a experiência mostra que não ocorre deterioração,ficam dispensados do teste hidrostático periódico, sendo obrigatório exameinterno a cada 20 (vinte) anos e exame externo a cada 2 (dois) anos.

13.10.3.7. Quando não houver outra alternativa, o teste pneumático pode serexecutado, desde que supervisionado pelo “Profissional Habilitado”, citado nosubitem 13.1.2, e cercado de cuidados especiais, por tratar-se de atividade de

alto risco.

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13.10.4. As válvulas de segurança dos vasos de pressão devem serdesmontadas, inspecionadas e recalibradas por ocasião do exame internoperiódico.

13.10.5. A inspeção de segurança extraordinária deve ser feita nas seguintesoportunidades:

a) sempre que o vaso for danificado por acidente ou outra ocorrência quecomprometa sua segurança;

b) quando o vaso for submetido a reparo ou alteração importantes, capazesde alterar sua condição de segurança;

c) antes do vaso ser recolocado em funcionamento, quando permanecerinativo por mais de 12 (doze) meses;

d) quando houver alteração de local de instalação do vaso.

13.10.6. A inspeção de segurança deve ser realizada por “ProfissionalHabilitado”, citado no subitem 13.1.2, ou por “Serviço Próprio de Inspeção deEquipamentos”, conforme citado no Anexo II.

13.10.7. Após a inspeção do vaso deve ser emitido “Relatório de Inspeção”,que passa a fazer parte da sua documentação.

13.10.8. O “Relatório de Inspeção” deve conter no mínimo:a) identificação do vaso de pressão;b) fluidos de serviços e categorias do vaso de pressão;

c) tipo do vaso de pressão;d) data de início e término da inspeção;e) tipo de inspeção executada;f) descrição dos exames e testes executados;g) resultados das inspeções e intervenções executadas;h) conclusões;i) recomendações e providências necessárias; j) data prevista para a próxima inspeção;k) nome legível, assinatura e número do registro no conselho profissional do

“Profissional Habilitado”, citado no subitem 13.1.2 e nome legível eassinatura de técnicos que participaram da inspeção.

13.10.9. Sempre que os resultados da inspeção determinarem alterações dosdados da placa de identificação, a mesma deve ser atualizada.

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ANEXO I-A

CURRÍCULO MÍNIMO PARA “TREINAMENTO DE SEGURANÇA NA

OPERAÇÃO DE CALDEIRAS”

1 - NOÇÕES DE GRANDEZAS FÍSICAS E UNIDADESCarga horária: 4 horas

1.1 - Pressão

1.1.1 - Pressão atmosférica1.1.2 - Pressão interna de um vaso1.1.3 - Pressão manométrica, pressão relativa e pressão absoluta1.1.4 - Unidades de pressão

1.2 - Calor e Temperatura

1.2.1 - Noções gerais: o que é calor, o que é temperatura1.2.2 - Modos de transferência de calor1.2.3 - Calor específico e calor sensível1.2.4 - Transferência de calor a temperatura constante1.2.5 - Vapor saturado e vapor superaquecido1.2.6 - Tabela de vapor saturado

2 - CALDEIRAS - CONSIDERAÇÕES GERAISCarga horária: 8 horas

2.1 - Tipos de caldeiras e suas utilizações

2.2 - Partes de uma caldeira

2.2.1 - Caldeiras flamotubulares2.2.2 - Caldeiras aquotubulares2.2.3 - Caldeiras elétricas2.2.4 - Caldeiras a combustíveis sólidos

2.2.5 - Caldeiras a combustíveis líquidos2.2.6 - Caldeiras a gás2.2.7 - Queimadores

2.3 - Instrumentos e dispositivos de controle de caldeira

2.3.1 - Dispositivos de alimentação2.3.2 - Visor de nível2.3.3 - Sistema de controle de nível2.3.4 - Indicadores de pressão2.3.5 - Dispositivos de segurança2.3.6 - Dispositivos auxiliares2.3.7 - Válvulas e tubulações

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2.3.8 - Tiragem de fumaça

3 - OPERAÇÃO DE CALDEIRAS

Carga horária: 12 horas

3.1 - Partida e parada

3.2 - Regulagem e controle

3.2.1 - de temperatura3.2.2 - de pressão3.2.3 - de fornecimento de energia3.2.4 - do nível de água3.2.5 - de poluentes

3.3 - Falhas de operação, causas e providências

3.4 - Roteiro de vistoria diária

3.5 - Operação de um sistema de várias caldeiras

3.6 - Procedimentos em situações de emergência

4 - TRATAMENTO DE ÁGUA E MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS

Carga horária: 8 horas4.1 - Impurezas da água e suas conseqüências4.2 - Tratamento de água4.3 - Manutenção de caldeiras

5 - PREVENÇÃO CONTRA EXPLOSÕES E OUTROS RISCOSCarga horária: 4 horas

5.1 - Riscos gerais de acidentes e riscos à saúde5.2 - Riscos de explosão

6 - LEGISLAÇÃO E NORMALIZAÇÃOCarga horária: 4 horas6.1 - Normas Regulamentadoras6.2 - Norma Regulamentadora 13 (NR-13)

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ANEXO I-B

CURRÍCULO MÍNIMO PARA “TREINAMENTO DE SEGURANÇA NA

OPERAÇÃO DE UNIDADES DE PROCESSO”

1- NOÇÕES DE GRANDEZAS, FÍSICAS E UNIDADESCarga horária: 4 horas

1.1 - Pressão

1.1.1 - Pressão atmosférica1.1.2 - Pressão interna de um vaso1.1.3 - Pressão manométrica, pressão relativa e pressão absoluta1.1.4 - Unidade de pressão

1.2 - Calor e temperatura

1.2.1 - Noções gerais: o que é calor, o que é temperatura1.2.2 - Modos de transferência de calor1.2.3 - Calor específico e calor sensível1.2.4 - Transferência de calor a temperatura constante1.2.5 - Vapor saturado e vapor superaquecido

2 - EQUIPAMENTOS DE PROCESSO

Carga horária: estabelecida de acordo com a complexidade da unidade,mantendo um mínimo de 4 horas por item, onde aplicável.

2.1 - Trocadores de calor

2.2 - Tubulação, válvulas e acessórios

2.3 - Bombas

2.4 - Turbinas e ejetores

2.5 - Compressores

2.6 - Torres, vasos, tanques e reatores

2.7 - Fornos

2.8 – Caldeiras

3 - ELETRICIDADECarga horária: 4 horas

4 - INSTRUMENTAÇÃOCarga horária: 8 horas

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5 - OPERAÇÃO DA UNIDADECarga horária: estabelecida de acordo com a complexidade da unidade.

5.1 - Descrição do processo

5.2 - Partida e parada

5.3 - Procedimentos de emergência

5.4 - Descarte de produtos químicos e preservação do meio ambiente

5.5 - Avaliação e controle de riscos inerentes ao processo

5.6 - Prevenção contra deterioração, explosão e outros riscos

6 - PRIMEIROS SOCORROSCarga horária: 8 horas

7 - LEGISLAÇÃO E NORMALIZAÇÃOCarga horária: 4 horas

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ANEXO II

REQUISITOS PARA CERTIFICAÇÃO DE “SERVIÇO PRÓPRIO DEINSPEÇÃO DE EQUIPAMENTOS”

Antes de colocar em prática os períodos especiais entre inspeções,estabelecidos nos subitens 13.5.4 e 13.10.3 desta NR, os “Serviços Própriosde Inspeção de Equipamentos” da empresa, organizados na forma de setor,seção, departamento, divisão, ou outra, devem ser certificados pelo InstitutoNacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO)diretamente ou mediante “Organismos de Inspeção” por ele credenciados, queverificarão o atendimento aos seguintes requisitos mínimos expressos nasalíneas “a” a “g”. Esta certificação pode ser cancelada sempre que forconstatado o não atendimento a qualquer destes requisitos:

a) existência de pessoal próprio da empresa onde estão instalados caldeirasou vaso de pressão, com dedicação exclusiva a atividades de inspeção,avaliação de integridade e vida residual, com formação, qualificação etreinamento compatíveis com a atividade proposta de preservação dasegurança;

b) mão-de-obra contratada para ensaios não-destrutivos certificada segundoregulamentação vigente e para outros serviços de caráter eventual,

selecionada e avaliada segundo critérios semelhantes ao utilizado paramão-de-obra própria;c) serviço de inspeção de equipamentos proposto possuir um responsável

pelo seu gerenciamento formalmente designado para esta função;d) existência de pelo menos um “Profissional Habilitado”, conforme definido

no subitem 13.1.2;e) existência de condições para manutenção de arquivo técnico atualizado,

necessário ao atendimento desta NR, assim como mecanismos paradistribuição de informações quando requeridas;

f) existência de procedimentos escritos para as principais atividadesexecutadas;

g) existência de aparelhagem condizente com a execução das atividadespropostas.

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ANEXO III

1- Equipamentos aos quais devem ser aplicada a NR-13:

a) qualquer vaso cujo produto “P.V” seja superior a 8 (oito) onde “P” é amáxima pressão de operação em kPa e “V” o seu volume geométricointerno em m3 , incluindo:- permutadores de calor, evaporadores e similares;- vasos de pressão ou partes sujeitas a chama direta que não estejam

dentro de outras NRs, nem do item 13.1 desta NR;- vasos de pressão encamisados, incluindo refervedores e reatores;- autoclaves e caldeiras de fluido térmico que não o vaporizem.

b) vasos que contenham fluido da classe “A”, especificados no Anexo IV,independente das dimensões e do produto “P.V”.

2- Esta NR não se aplica aos seguintes equipamentos:

a) cilindros transportáveis, vasos destinados ao transporte de produtos,reservatórios portáteis de fluido comprimido e extintores de incêndio;

b) os destinados à ocupação humana;c) câmara de combustão ou vasos que façam parte integrante de máquinas

rotativas ou alternativas, tais como bombas, compressores, turbinas,geradores, motores, cilindros pneumáticos e hidráulico e que não possam

ser caracterizados como equipamentos independentes;d) dutos e tubulações para condução de fluido;e) serpentinas para troca térmica;f) tanques e recipientes para armazenamento e estocagem de fluidos não

enquadrados em normas e códigos de projeto relativos a vasos depressão;

g) vasos com diâmetro interno inferior a 150 (cento e cinqüenta) mm parafluidos da classe “B”, “C” e “D”, conforme especificado no Anexo IV.

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ANEXO IV

CLASSIFICAÇÃO DE VASOS DE PRESSÃO

1- Para efeito desta NR os vasos de pressão são classificados em categoriassegundo o tipo de fluido e o potencial de risco.

1.1 - Os fluidos contidos nos vasos de pressão são classificados conformedescrito a seguir:CLASSE “A”:Fluidos inflamáveis;Combustíveis com temperaturas superior ou igual a 200° C;Fluidos tóxicos com limite de tolerância igual ou inferior a 20 ppm;Hidrogênio;Acetileno.

CLASSE “B”:Combustíveis com temperatura inferior a 200° C;Fluidos tóxicos com limite de tolerância superior a 20 ppm.

CLASSE “C”:Vapor de água, gases asfixiantes simples ou ar comprimido.

CLASSE “D”:

Outro fluido.1.2 - Os vasos de pressão são classificados em grupos de potencial de riscoem função do produto “P.V”, onde “P” é a pressão máxima de operação emMpa e “V” o seu volume geométrico interno em m3, conforme segue:

GRUPO 1 - P.V > 100GRUPO 2 - P.V < 100 E P.V > 30GRUPO 3 - P.V < 30 E P.V > 2,5GRUPO 4 - P.V < 2,5 E P.V > 1GRUPO 5 - P.V < 1

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1.3 - A tabela a seguir classifica os vasos de pressão em categorias de acordocom os grupos de potencial de risco e a classe de fluido contido.

CATEGORIAS DE VASOS DE PRESSÃO

GRUPO DE POTENCIAL DE RISCO 

CLASSEDE

FLUIDO 

1

P.V >100

2P.V <100 e

P.V > 30

3 P.V < 30e P.V

> 2,5

4 P.V < 2,5e P.V >

1

5

P.V < 1

CATEGORIAS

“A”- Fluido inflamável;-combustível comtemperatura igual ousuperior a 200° C;- Tóxico com limite detolerância ≤ 20 ppm;- Hidrogênio;- Acetileno

I I II III III

“B”- Combustível comtempera- tura menorque 200° C;- Tóxico com limite detolerância > 20 ppm

I II III IV IV

“C”- Vapor de água;- Gases asfixiantessimples;- Ar comprimido

I II III IV V

“D”

- Outro fluido II III IV V V

Notas:a) Considerar Volume em m3 e Pressão em MPa.b) Considerar 1 MPa correspondendo à 10,197 Kgf/cm2.

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ANEXO 4

NOÇÕES DE GRANDEZAS FÍSICAS E UNIDADES.

DEFINIÇÕES:

PRESSÃO : - pressão é a relação entre uma força e a superfície sobre a qualela atua.

P = F / A

PRESSÃO ATMOSFÉRICA : - pressão atmosférica é a pressão devido aopeso de ar existente sobre uma área unitária ao nível do mar. ( pressãobarométrica )

PRESSÃO INTERNA DE UM VASO :

PRESSÃO MANOMÉTRICA ( RELATIVA ) : - pressão manométrica, relativaou efetiva é a medida da pressão em relação a pressão atmosférica local.Pode ser positiva ou negativa.P < P atm. ⇒ Vácuo ( pressão negativa )

PRESSÃO ABSOLUTA : - pressão absoluta, é a soma da pressãomanométrica com a pressão atmosférica local.

P (absoluta) = Pressão Relativa + Pressão Atmosférica.

PSIA = PSIG + PSIPSI ⇒ Pounds Square Inch ( libras por polegada quadrada )

UNIDADES DE PRESSÃO:

SISTEMA DE UNIDADE FORÇA ÁREA PRESSÃOC.G.S.( Cm / Grama / Segundo ) DINA cm² DINA/ cm² (Bar)S.I.(SISTEMA

INTERNACIONAL)

NEWTON m² N/ m² (Pa)

GRAVITACIONAL INGLÊS LIBRA FORÇA pe² Lbf/pol² (PSI)GRAVITACIONAL MÉTRICO Kgf cm² Kgf/ cm²

CONVERSÃO DE UNIDADES: 1 atmosfera física = 1,0333 Kgf/ cm² = 1,01325. 105 N/ m² = 1,01325 Bar =14,69 PSI

Em trabalhos técnicos é comum a referência a atmosfera métrica, tambémconhecida como atmosfera técnica, cuja abreviatura é atm.1 atm = 1 Kgf/ cm² = 1 Bar = 105 N/ m² = 14,22 PSI.

⇓⇓⇓⇓ 

Pa ( Pascal )

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TABELAS E GRÁFICOS

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RENDIMENTO DA COMBUSTÃO

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TABELA DE VAPOR SATURADO1 2 3 4 5 6 7

PressãoRelativa

PressãoAbsoluta

Tempe-ratura

VolumeEspecífico

CalorSensível

CalorTotal

CalorLatente

Kgf/cm2 Kgf/cm2 °C m3/Kg Kcal/Kg Kcal/Kg Kcal/Kg

00,10,20,30,40,50,60,81,01,21,41,6

1,82,02,22,42,62,83,03,54,04,55,05,56,0

6,57,0

0,010,150,020,0250,030,040,050,060,080,100,120,150,200,250,300,350,400,500,600,700,800,90

1,01,11,21,31,41,51,61,82,02,22,42,6

2,83,03,23,43,63,84,04,55,05,56,06,57,0

7,58,0

6,712,717,220,823,828,632,535,841,245,449,153,659,764,668,772,275,480,985,589,592,996,2

99,1101,8104,2106,6108,7110,8112,7116,3119,6122,6125,5128,1

130,5132,9135,1137,2139,2141,1142,9147,2151,1154,7158,1161,2164,2

167,0169,6

131,789,6468,2755,2840,5335,4628,7324,1918,4514,9512,6010,217,7956,3225,3284,6144,0693,3012,7832,4092,1251,904

1,7251,5781,4551,3501,2591,1801,1110,9950,9020,8260,76160,7006

0,65920,61660,58170,54950,52080,49510,47060,42240,38160,34970,32130,29870,2778

0,26090,2448

6,712,817,220,823,828,632,535,841,145,449,053,559,664,568,672,275,480,885,489,492,996,2

99,1101,8104,3106,7108,9110,9112,9116,5119,9123,0125,8128,5

131,0133,4135,7137,8139,9141,8143,6148,1152,1155,9159,3162,7165,6

168,7171,3

600,1602,8604,8606,4607,7609,8611,5612,9615,2617,0618,5620,5623,1625,1626,8628,2629,5631,6633,4634,9636,2637,4

638,5639,4640,3641,2642,0642,8643,5644,7645,8646,9648,0649,1

650,2650,3651,0651,7652,4653,1653,4654,6655,8656,8657,8658,6659,4

660,1660,3

593,0590,0587,4585,6583,9581,1578,9577,1574,1571,6569,5567,0563,5560,6558,2556,0554,1550,8548,0545,5543,2541,2

539,4537,6536,0534,5533,1531,9530,6528,2525,9524,0522,1520,4

518,7516,9515,8514,3512,8511,3509,8506,7503,7501,2498,5496,1493,8

491,6489,5

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TABELA DE VAPOR SATURADO

1 2 3 4 5 6 7

PressãoRelativa

PressãoAbsoluta

Tempe-ratura

VolumeEspecífico

CalorSensível

CalorTotal

CalorLatente

Kgf/cm2 Kgf/cm2 °C m3/Kg Kcal/Kg Kcal/Kg Kcal/Kg

7,58,08,591011121314

151617181921232527293133

35373941434547495459646974

7984899499109119129139149159179

199219

8,59,09,5101112131415

161718192022242628303234

36384042444648505560657075

80859095100110120130140150160180

200220

172,1174,5176,8179,0183,2187,1190,7194,1197,4

200,4203,4206,1208,8211,4216,2220,8225,0229,0232,8236,3239,8

243,0246,2249,2252,1254,9257,6260,2262,7268,7274,3279,5284,5289,2

293,6297,9301,9305,8309,5316,6323,2329,3335,1340,6345,7355,3

364,1373,6

0,23170,21890,20850,19810,18080,18640,15410,14350,1343

0,12620,11900,11260,10680,10160,09250,08490,07850,07290,068020,063750,05995

0,058580,053530,050780,048280,046010,043930,042010,040240,036060,033100,030330,027950,02587

0,024040,022410,020960,019640,018450,016370,014620,013120,011810,010650,009820,00781

0,006200,00394

174,0176,4179,0181,2185,6189,7193,5197,1200,6

203,9207,1210,1213,0215,8221,2226,1230,8235,2239,5243,6247,5

251,2254,8268,2261,6264,9268,0271,2274,2281,4288,4284,8300,9307,0

312,6318,2323,6328,8334,0344,0353,9353,9372,4381,7390,8410,2

431,5478

661,4662,0662,5663,0663,9664,7665,4666,0666,6

667,1667,5667,9668,2668,5668,9669,1669,3669,6669,7669,7669,6

669,5669,3669,0668,8668,4668,0667,7667,3666,2665,0663,6662,1660,5

658,9657,0655,1653,2651,1646,7641,9636,6631,0624,9618,3602,5

582,3532

487,5485,6483,7481,8478,3475,0471,9468,9466,0

463,2460,4457,8455,2452,7447,7443,2438,7434,4430,2426,1422,1

418,3414,5410,8407,2403,5400,0396,5393,1384,8376,6368,8361,2353,5

346,3338,8313,5324,4317,1302,7288,0273,6258,6243,2227,5192,3

150,854

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TABELA DE VISCOSIDADE DO ÓLEO COMBUSTÍVEL RESIDUALVERSUS TEMPERATURA DE AQUECIMENTO

VISCOSIDADE SAYBOLT FUROL/VISCOSIDADE SAYBOLT UNIVERSAL

Temperatura° C

50 60 70 80 90 100 110 120 130

VISCO- 900 450 250 140 85 55 35 -/240 -/180SIDADE 600 280 160 95 58 34 22 -/154 -/115

500 250 130 75 46/440

30/290

-/200 -/140 -/120

SAYBOLT 450 230 120 68 42/41

8

27/26

0

  /190 /140 /100

FUROL 400 210 110 65 40/390

26/260

  /175 /130 /95

350 180 95 58 36/350

  /240 /165 /120 /90

A 50° C 300 150 78 50 31/310

  /215 /150 /120 /86

250 130 70 44 28/280

  /190 /135 /100 /82

200 100 60 37 /245 /165 /120 /93 /78150 77 48 29 /200 /140 /110 /82 /70100 60 36 /230 /150 /115 /88 /71 /6295 55 34 /220 /145 /110 /86 /70 /6090 52 32 /210 /140 /105 /84 /69 /5885 50 31 /200 /140 /102 /82 /66 /5680 48 30 /190 /135 /100 /80 /65 /5575 45 28 /170 /125 /96 /78 /64 /5470 41 26 /165 /120 /94 /75 /63 /5265 38 /260 /160 /115 /90 /72 /61 /5160 /360 /230 /150 /110 /86 /70 /59 /5055 /330 /210 /145 /105 /84 /68 /58 /49

50 /300 /200 /135 /100 /78 /65 /56 /47

Se a viscosidade de nebulização requerida é de 90 segundos SayboltUniversal, um óleo com viscosidade de 350 segundos Saybolt Furol a 50° Ctem de ser aquecido a 130° C.

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CARACTERIZAÇÃO DE ÓLEO – A1

PODER CALORÍFICO SUPERIOR 10.008 Kcal/Kg

PODER CALORÍFICO INFERIOR 9.500 Kcal/KgDENSIDADE RELATIVA A 20 / 4° C 0.960PONTO DE FLUIDEZ 6° C

DADOS ACIMA CITADOS FORAM ANALISADOS EM LABORATÓRIO

TEMPERATURADE ÓLEO

DENSIDADETEMPERATURA

DE ÓLEODENSIDADE

90° C 0,9156 106° C 0,9058

91° C 0,9149 107° C 0,9052

92° C 0,9143 108° C 0,9045

93° C 0,9136 109° C 0,9039

94° C 0,9131 110° C 0,9034

95° C 0,9125 111° C 0,9027

96° C 0,9118 112° C 0,9021

97° C 0,9112 113° C 0,9015

98° C 0,9017 114° C 0,9010

99° C 0,9100 115° C 0,9003

100° C 0,9094 116° C 0,8997

101° C 0,9088 117° C 0,8991

102° C 0,9082 118° C 0,8986

103° C 0,9076 119° C 0,8979

104° C 0,9070 120° C 0,8973

105° C 0,9060

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INFORMAÇÕES SOBRE ÓLEO COMBUSTÍVEL TIPO A2

O óleo combustível do tipo A2 possui em sua composição menor

quantidade de diluente (óleo diesel), o que proporciona uma viscosidade maiselevada, quando comparada com a viscosidade do óleo combustível tipo A1.

A 50° C, o A2 apresenta viscosidade em torno de 900 SSF e o A1,viscosidade em torno de 600 SSF. Para outras temperaturas, o A2 apresenta,aproximadamente, as seguintes viscosidades:

TEMPERATURA(°C)

VISCOSIDADE(SSF)

50

60708090

100110

900

450250140855535

Poder calorífico superiorA2: 10.059 Kcal/Kg

A1: 10.008 Kcal/Kg

Temperatura de armazenamentoA2: 58°CA1: 52°C

Viscosidade-SSF

Temperatura deBombeamento

Temperatura dePulverização

a 50°C Mínimo Máximo Mínimo MáximoA2 900 58°C 60°C 120°C 145°C

A1 600 52°C 55°C 110°C 135°CA faixa de viscosidade requerida pela maioria dos queimadores está situada

entre 10 e 20 SSF (100 e 200 SSU).

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CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO GN DE CAMPOS

1 - COMPOSIÇÃO VOLUMÉTRICA

COMPONENTES COMPOSIÇÃO(%)

CO2 (dióxido decarbono)

0,8

N2 (nitrogênio) 0,9CH4 (metano) 70,3C2H6 (etano) 15,2C3H8 (propano) 8,4

C4 H10 (isobutano) 1,3C4 H10 (butano) 2,0C5H12 (isopentano) 0,5C5H12 (pentano) 0,4Outros hidrocarbonetos(C5)

0,2

2 - CARACTERÍSTICAS DE COMBUSTÃO

2.1 - Poder Calorífico superior (CNTP):12.634 Kcal/m312.370 Kcal/Kg

2.2 - Poder Calorífico Inferior (CNTP):11.403 Kcal/m3 11.243 Kcal/Kg

2.3 - Densidade em relação ao ar: 0,798

2.4 - Índice de Wobbe: 14.148 Kcal/Nm3

2.5 - Cp = 0,456 BTU/lb °F

2.6 - Cv = 0,369 BTU/lb °F

2.7 - Pressão na rede geral: 5 - 10 Kgf/cm2 

2.8 - Pressão na rede interna: 1 - 4 Kgf/cm2 

Fonte: CEG

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CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO GN DISTRIBUÍDO PELA CEG

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VÁLVULA DE SEGURANÇA

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ÓLEO

COMB.

PONTO

DEFULGOR

°C

PONTO

DEFLUIDEZ

°C

TEOR

DEENXOFRE %

PESO

ÁGUA

ESEDIMEN-TOS, %

VOLUME

VISCOSIDA-DE SSF 50°C

DENSIDADERELATIVA,

20/4 OC

PODER

CALORÍFICOSUPERIOR,

Kcal/KgTIPO TÍPICO TÍPICO MÁXIMO MÁXIMO MÁXIMO TÍPICO TÍPICO

A1 92 6 2.5 2.0 600 1.009 10.008 B1 74 8 1.0 2.0 600 0.957 10.388 A2 89 10 2.5 2.0 900 1.000 10.059 B2 74 3 1.0 2.0 900 0.959 10.386 3A 104 21 5.5 2.0 2400 1.017 9.891 3B - - 1.0 2.0 2400 - -

4A 185 33 5.5 2.0 10000 1.030 9.860 4B > 80 - 1.0 2.0 10000 0.980 10.276 5A - - 5.5 2.0 30000 - - 5B - - 1.0 2.0 30000 - - 6A 183 - 5.5 2.0 80000 1.020 9.930 6B - - 1.0 2.0 80000 - - 7A 238 80 5.5 2.0 300000 1.031 9.843 7B > 100 - 1.0 2.0 300000 1.001 10.212 8A - - 5.5 2.0 1000000 1.045 9.987 8B > 100 - 1.0 2.0 1000000 1.004 10.188 9A - - 5.5 2.0 sem limite - -

9B - - 1.0 2.0 sem limite - -

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PORTARIA ANP N.º 90 (29/04/99)ÓLEOS COMBUSTÍVEIS - QUADRO DE ESPECIFICAÇÕESPonto de Teor de Água e VISCOSID

T I P O S Fulgor Enxofre Sedimentos SayboltFurol

Cinemátic

°C % peso % volume a 50°C, s 37,8°C ANTERIOR ATUAL MÍNIMO MÁXIMO MÁXIMO MÁXIMO - M

A (BPF) A1 66 2,5 2,0 (600) - D (BTE) B1 66 1,0 2,0 (600) -

E A2 66 2,5 2,0 (900) - F B2 66 1,0 2,0 (900) -

GD 3A 66 5,5 2,0 (2400) - HD 3B 66 1,0 2,0 (2400) - GK 4A 66 5,5 2,0 10.000 - HK 4B 66 1,0 2,0 10.000 - GM 5A 66 5,5 2,0 30.000 - HM 5B 66 1,0 2,0 30.000 - GN 6A 66 5,5 2,0 80.000 - HN 6B 66 1,0 2,0 80.000 - GP 7A 66 5,5 2,0 300.000 - HP 7B 66 1,0 2,0 300.000 -

8A 66 5,5 2,0 1.000.000 - 8B 66 1,0 2,0 1.000.000 - 9A 66 5,5 2,0 sem limites - 9B 66 1,0 2,0 sem limites -

C (OC - 4) C 66 - 0,5 - 2,1/26,0

1- A quantidade de água por destilação, mais a de sedimentação por extraçãon, não devolume. Uma dedução na quantidade deverá ser feita para toda a água e sedimento e

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Resolução CNP N° 03/86 (PONTO DE FLUIDEZ SUPERIOR)

Estados, Territórios Ponto de Fluidez superior, °C

Áreas Distrito Federal dezembro, janeiro,fevereiro emarço

abril, outubroe novembro

maio, junho, julho,agosto esetembro

Primeira Acre, Amapá, F.Noronha, Rondônia,Roraima, Amazonas,Pará, Maranhão, Piauíi,Ceará, R.G.do Norte,

Paraíba, Pernambuco,Alagoas, Sergipe e Bahia

27 27 24

Segunda

Espirito Santo, Rio deJaneiro, Goiás, D.Federal e Minas Gerais

27 24 21

Terceira São Paulo e Mato Grosso 24 21 18Quarta Paraná,Sta Catarina e

R.G.do Sul21 18 15

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ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE ÓLEOS COMBUSTÍVEIS:

Alguns tipos de óleos combustível requerem temperaturas de armazenagem

e manuseio superiores a de vaporização da água na pressão atmosféricapadrão. Caso as informações e instruções aqui apresentadas sejamnegligenciadas, podem ocorrer fenômenos no interior destes produtos, quandoconfinados, capazes de comprometer a segurança dos equipamentos, dasoperações e dos usuários.

Estas instruções, resultantes de pesquisas e da experiência internacional doGrupo Shell, são divulgadas com o objetivo de minimizar a ocorrência defenômenos desta natureza, em função da crescente utilização destes tipos decombustível a nível industrial.

As instruções são específicas para óleos combustíveis ultra-viscosos, edevem ser complementadas pelas Normas Brasileiras de números 98 e 216 daABNT e o Regulamento Técnico n° 09/82 - Rev.1 do CNP.

O quadro abaixo mostra as temperaturas operacionais seguras paraarmazenamento e bombeamento de cada tipo de óleo combustível.

Tipo de ÓleosCombustíveis

Temperatura dearmazenamento ebombeamento, °C

1A/1B 522A/2B 583A/3B 704A/4B 855A/5B 1006A/6B 1107A/7B 1208A/8B 130

Pela tabela, fica evidente que estas instruções se aplicam aos óleos

combustíveis a partir dos tipos 5A/5B.

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TABELA DE TRANSFORMAÇÃO DE CONDUTIVIDADE PARA SÓLIDOSDISSOLVIDOS

T=25°C

MICROMHOS/cm

ppm NaCl

10.0008.0007.0006.0005.0004.000

3.0002.0001.000900800700600500400300200

1009080706050403020109

87654321

5.4204.3303.7603.1402.5802.080

1.5591.000496446396346296

244,9191,8143,994,3

47,242,537,733,028,323,618,914,29,44,74,2

3,83,32,82,41,91,40,940,47