sexta-feira, 3 de março de 2017

PMTA

CEI - C0NSULTORIA DE ENGENHARIA INDUSTRIAL
CONSULTOR SÊNIOR DE ELETROMECÂNICA / QSMA

PARADIGMA: DEFINIÇÃO DE CALDEIRA E A PMTA COMO SURGI, O QUE É E COMO SE CALCULA REFERENCIA PARA TIPOS DE CALDEIRAS FLAMOTUBULARES.



Srs frente a ESSES ANOS QUE LIDO COM CALDEIRAS tenho observado que OPERADORES DE CALDEIRAS e mesmo profissionais específicos dessa Área de Uilidades com dificuldades para o entendimento de conceitos básicos como no caso:
+ A própria  definição de caldeira
+ PMTA Pressāo Máxima de Trabalho Admissível.

Fato é que o projeto, construção e operação de uma caldeira tem haver com o comprometimento e entendimento de princípios termodinâmicos, mecânica de fluidos e resistencia dos materiais entre outras disciplinas utilizados na construção dessa caldeira.

Nesse artigo nāo trataremos em detalhes desses princípios de ciência com a complexidade de formulas portanto esclarecerei o que é de onde vem a base tecnológica que explica o que é a DEFINIÇÃO DE CALDEIRA E A PMTA COMO SURGI, O QUE É E COMO SE CALCULA.


REF. CALDEIRA
O que é uma CALDEIRA?
A própria NR 13 Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulações em 13.4.1.1  diz que Caldeiras  a  vapor  são  equipamentos  destinados  a  produzir  e  acumular  vapor  sob  pressão  superior  à  atmosférica, utilizando  qualquer  fonte  de  energia,  projetados  conforme  códigos  pertinentes,  excetuando-se  refervedores  e  similares.


REF. PMTA
+ Como surgi?
Tenho explicado a origem da PMTA – Pressão de Trabalho Máxima Admissível que enfatizo em dizer surgi como função direta do status do vapor que está confinado no interior da caldeira que produz uma pressão interna e essa pressão interna deve imperativamente ser contida então é aí que surgi uma pressão que vai se opor a essa pressāo interna do vapor na temperatura projetada para trabalho que é a chamada de PMTA – Pressão de Trabalho Máxima Admissível.

Observar que a pressāo interna da caldeira  originada pela expansão do vapor esse vapor é contido pelo involucro formado pela chaparia do costado, espelhos, soldagem das mesmas, vedação da interface de madrilhamentos de seus tubos contra o espelho, Bocas de visita, PSVs, Retenção, Válvula de descarga de fundo e insertes de instrumentação.

Atentar que inicialmente com a caldeira fria sem o aquecimento da água temos o volume inicial que ocupa o involucro citado e quando com o passar do tempo pela ação de calor sensível a água entra em ebulição gerando assim o calor latente que fica se transformando da água que continua entrando na caldeira é o que chamamos de vapor que assume volume final que correspondente a essa temperatura de projeto muitas e muitas vezes superior ao volume inicial do involucro já explicado.

Como o volume desse involucro é invariável ele faz a contenção do vapor numa pressāo interna tentando escapar do involucro da caldeira então surgi ai PMTA que vai se opor resistindo a essa pressāo interna para que se mantenha a estanqueidade e ingridade estrutural da caldeira.
Observando que essa PMTA é função da Tensão Admissível da chapa que é construída a caldeira, Espessura e raio do corpo da caldeira e eficiência de solda aplicada.


O que é PMTA?
É o maior  valor  de  pressão  a  que  a caldeira  pode  ser  submetida continuamente,  de  acordo  com  o  código  de  projeto,  a  resistência  dos  materiais  utilizados,  as  dimensões  do  equipamento e  seus  parâmetros  operacionais.
Essa é sigla que significa [P] Pressão, [M] Máxima, [T] Trabalho, [A] Admissível também pode ser chamada de PMTP o que muda é só o final que se troca o [A] por [P] aí em vez de se pronunciar Admissível se pronuncia Permissível porém o significado é o mesmo.

Nota:
1. Cabe esclarecer que uma caldeira nāo terá que operar encima da PMTA para que foi projetada como disse a PMTA é o maior  valor  de  pressão  a  que  a caldeira  pode  ser  submetida continuamente porém na pratica essa caldeira operará numa pressão efetiva inferior a PMTA suficiente para atender o processo em que esteja sendo aplicada.

2. Também lembro que as válvulas de  segurança  da caldeira tem com  pressão  de  abertura  ajustada valor  igual  ou  inferior  a  PMTA,  considerados  os  requisitos do  código  de  projeto  relativos  a  aberturas  escalonadas  e  tolerâncias  de  calibração.

+ Como se calcula?
Para que se tenha então o cálculo da PMTA é vital o conhecimento da tensão admissível da chapa, sua espessura e eficiência de costado como orienta a ASME – Seção VIII – Div. 1/1998 onde o calculo da PMTA é dado pela formula:
PMTA = SEtnom / (R +0,6tnom)
Onde:
[S] É a Tensão Admissível da chapa que é construída a caldeira  Kgf/cm2
[E] É a eficiência do costado 0,85
[R] É o raio do costado em cm
[tnom] É a espessura em cm

No cálculo da PMTA distinguem-se dois casos:
+ A frio
Se a caldeira é nova considera-se no cálculo a sobre espessura de corrosão.

+ A quente
Nesse caso entende-se como a caldeira velha que passou vários aquecimentos subsequentes já operando muito tempo nesse status a sobre espessura já foi parcialmente ou totalmente destruída pelos diversos agentes intempéries e corrosivos logo a sobre espessura não entra no cálculo.

OBS:
Observa-se que sobre espessura de cálculo igual a 1/8” = 3,1mm de sobre espessura contra corrosão.


REBAIXAMENTO DE PMTA
Observo uma situação especial que requer todo cuidado a ser avaliado pelo PH – Profissional Habilitado estando no caso o Engenheiro Mecânico mais indicado para essa avaliação porém subtende-se tenha esse profissional tenha experiência comprovada com projeto, construçāo, operação de caldeira o que lhe dará um embasamento critico muito forte para tomar a decisão de decidir sobre o rebaixamento de pressão de uma caldeira.

Com certeza o Engenheiro Mecânico é sensível a situaçāo terá terá o sentimento mecânico do que passa  e domina os conceitos de fadiga e fluência que tem a consciência que a chaparia com o passar do tempo fica fragilizada encurtando muitas vezes drasticamente a vida restante da caldeira.

Lembro que a NR 13 se preocupa com a vida útil de uma caldeira tanto que no Item NR 14.4.7  orienta que No  máximo,  ao  completar  25  (vinte  e  cinco)  anos  de  uso,  na  sua  inspeção  subsequente,  as  caldeiras  devem  ser submetidas  a  uma  avaliação  de  integridade  com  maior  abrangência  para  determinar  a  sua  vida  remanescente  e  novos prazos  máximos  para  inspeção,  caso  ainda  estejam  em  condições  de  uso.

Interpretando o Item NR 14.4.7 vale destacar a questão que com o passar do tempo mesmo que a caldeira nāo tenha operado por 25 anos pelos mal tratos e falta de manutenção perda prematuramente sua sobre espessura de corrosāo então nesse estado de vida o calculo da PMTA despreza os 3,1mm de espessura da chapa consequentemente o valor da PMTA é reduzido e assim fica rebaixada a PMTA e consequentemente o PH – Profissional Habilitado autoriza a confecção de nova Placa de Identificação da Caldeira.

Na oportunidade testemunho que acompanhado com o Prof° José Brás da EDP Central de Sines Portugal que participou da construção das UTEs ENERGIA PECÉM Sāo Gonçalo CE e UTE ITAQUI MA e também um mentores de transferência de tecnologia da Geracão de Energia tendo como fonte básica o carvão mineral tivemos a oportunidade de acompanhar em detalhes s montagem das Caldeiras AGUATUBULARES COSAN usadas nessas geradoras de energia.

Atualmente o amigo patrício Prof° Jose Brás retornou a ensinar na Escola Superior Náutica Infante D. Henrique onde estivemos fato é que na época ns época da construção dessas Centrais Termelétricas citadas estive acompanhado dele ao ISQ de Lisboa onde esse instituto é referencia mundial e faz estudo de vida restante de uma caldeira.
Basta que se diga que caldeiras tipo aguatubular dessas geradoras de energia citadas que alcançam temperatura de 541°C e pressão de 172 Kgf/cm2 daí o cuidado com essas caldeiras.

Também fato é que as Caldeiras  FLAMOTUBULARES de tamanho e capacidade muito e muito menos inferior desperta a mesma atenção e cuidados onde faço a alerta.


ALERTA
TENHO DEPARADO EM EMPRESAS QUE DEIXAM SUA(S) CALDEIRAS SE DETERIORAREM PRECOCEMENTE POR FALTA DE MANUTENÇĀO, O PIOR NÃO TRATAM A ÁGUA DE ALIMENTAÇÃO DA CALDEIRA E MAIS CRÍTICO E ATÉ PODE-SE CONSIDERAR IRRESPONSÁVEL POR IGNORANCIA DA LEGISLAÇÃO OU DESLEIXO ATRASAM E OU NĀO FAZEM SUAS INSPEÇÕES PERIÓDICAS.

LAMENTO NÃO COMO MAL PRESSÁGIO MAS ESSAS CALDEIRAS DESCUIDADAS SÃO SACRIFICADAS PELO MALFADADO USO E SE ENQUADRAM EM RISCO IMINENTE PODENDO ATÉ EXPLIDIR INFELIZMENTE.

http://engjosevilmar.blogspot.com.br/2013/08/normal-0-21-false-false-false-pt-br-x.html?m=1

http://www.isq.pt/EN/

http://www.enautica.pt/

http://www.edp.com.br/geracao-renovaveis/geracao/ceara/energia-pecem/Paginas/default.asp


Fortaleza CE, 02 de Março de 2017
Eng° José Vilmar Pinto de Sousa
Consultor SÊNIOR / ELETROMECÂNICA / QSMA
Engenheiro Mecânico
Engenheiro de Segurança do Trabalho
Engenheiro de Controle e Automação Industrial
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