UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA PROJETO DE GRADUAÇÃO PLANO OTIMIZADO DE INSPEÇÃO DE MEDIÇÃO DE ESPESSURA COM BASE NA MATRIZ DE RISCO DAS REGIÕES INTERNAS DE UMA CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO DE ÁLCALIS - PROPOSTA Elder Costa Soeiro e Fábio Alves Antoniolli VITÓRIA – ES 12/2005 ELDER COSTA SOEIRO FÁBIO ALVES ANTONIOLLI PLANO OTIMIZADO DE INSPEÇÃO DE MEDIÇÃO DE ESPESSURA COM BASE NA MATRIZ DE RISCO DAS REGIÕES INTERNAS DE UMA CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO DE ÁLCALIS - PROPOSTA Parte manuscrita do Projeto de Graduação dos alunos Elder Costa Soeiro e Fábio Alves Antoniolli, apresentado ao Departamento de Engenharia Mecânica do Centro Tecnológico da Universidade Federal do Espírito Santo, para obtenção do grau de Engenheiro Mecânico. VITÓRIA – ES 12/2005 ELDER COSTA SOEIRO FÁBIO ALVES ANTONIOLLI PLANO OTIMIZADO DE INSPEÇÃO DE MEDIÇÃO DE ESPESSURA COM BASE NA MATRIZ DE RISCO DAS REGIÕES INTERNAS DE UMA CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO DE ÁLCALIS - PROPOSTA COMISSÃO EXAMINADORA: ___________________________________ Prof. MsC Oswaldo Paiva Almeida Filho Orientador ___________________________________ Prof. MsC Rogério Silveira de Queiroz Examinador ___________________________________ Prof. DsC João Luiz Marcon Donatelli Examinador Vitória - ES, 22/ 12/ 2005 DEDICATÓRIA Dedicamos este trabalho aos nossos pais, familiares, amigos, namoradas, professores e alunos do Curso de Engenharia Mecânica pelo apoio e compreensão que nos foi dispensado durante estes anos de graduação. i AGRADECIMENTOS Agradecemos ao Técnico de Inspeção Sérgio Sthal por ter contribuído com sua experiência profissional e motivação que foram de fundamental importância para a realização deste trabalho. Aos inspetores especializados em caldeiras de recuperação, aos membros do Comitê de Caldeiras de Recuperação do Brasil e aos coordenadores da Fábrica de Celulose em estudo. E a Deus por ter nos proporcionado a oportunidade de ter realizado e concluído este Estudo. ii LISTA DE FIGURAS Figura 2-1 Caldeira Cornovaglia ................................................................................. 20 Figura 2-2 Caldeira Locomotivas e Locomóveis......................................................... 22 Figura 2-3 Caldeira Escocesa ...................................................................................... 23 Figura 2-4 Exemplo de caldeira aquatubular de tubos retos ....................................... 24 Figura 2-5 Caldeira aquatubular de tubos retos ........................................................... 24 Figura 2-6 Caldeira de circulação forçada com recirculação ...................................... 27 Figura 2-7 Caldeira de La Mont e W. Workauf de circulação natural, porém com tubulão ligado à tubos de grande diâmetro que por sua vez se ligam ao feixe de troca de calor de tubos com diâmetros menores. .................................................................. 28 Figura 3-1 Caldeira de Recuperação com indicação das principais regiões................ 30 Figura 3-2 Funcionamento esquemático de um aparelho de ultra-som ....................... 32 Figura 3-3 Realização do teste de ultra-som................................................................ 33 Figura 3-4 Aparelho medidor de espessura por ultra-som .......................................... 35 Figura 3-5 Características Técnicas das Caldeiras de Recuperação ............................ 36 Figura 3-6 Dados técnicos das Caldeiras de Recuperação .......................................... 37 Figura 4-1 Curva de tendência do Painel 35 - Elevação 55.420 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 47 Figura 4-2 Curva de tendência do Painel 2 - Elevação 61.890 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 47 Figura 4-3 Curva de tendência do Painel 11 - Elevação 58.890 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 48 Figura 4-4 Curva de tendência do Painel 4 - Elevação 64.890 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 48 Figura 4-5 Curva de tendência do Painel 23 - Elevação 67.890 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 49 Figura 4-6 Curva de tendência do Painel 5 - Elevação 55.420 B – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 49 Figura 4-7 Curva de tendência do Painel 11 - Elevação 58.700 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 50 iii Figura 4-8 Curva de tendência do Painel 33 - Elevação 61.700 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 50 Figura 4-9 Curva de tendência do Painel 16 - Elevação 64.700 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 51 Figura 4-10 Curva de tendência do Painel 35 - Elevação 67.745 – para o Superaquecedor Terciário - SF .................................................................................... 51 Figura 4-11 Curva de tendência do Painel 32 – Ponto A – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 54 Figura 4-12 Curva de tendência do Painel 32 – Ponto B – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 54 Figura 4-13 Curva de tendência do Painel 31 – Ponto C – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 60 Figura 4-14 Curva de tendência do Painel 16 – Ponto D – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 60 Figura 4-15 Curva de tendência do Painel 31 – Ponto E – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 61 Figura 4-16 Curva de tendência do Painel 6 – Ponto F – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 61 Figura 4-17 Curva de tendência do Painel 25 – Ponto G – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 62 Figura 4-18 Curva de tendência do Painel 5 – Ponto H – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 62 Figura 4-19 Curva de tendência do Painel 25 – Ponto I – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 63 Figura 4-20 Curva de tendência do Painel 14 – Ponto J – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 63 Figura 4-21 Curva de tendência do Painel 20 – Ponto K – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 64 Figura 4-22 Curva de tendência do Painel 21 – Ponto L – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 64 iv Figura 4-23 Curva de tendência do Painel 29 – Ponto M – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 65 Figura 4-24 Curva de tendência do Painel 29 – Ponto N – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 65 Figura 4-25 Curva de tendência do Painel 21 – Ponto O – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 66 Figura 4-26 Curva de tendência do Painel 30 – Ponto P – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 66 Figura 4-27 Curva de tendência do Painel 33 – Ponto Q – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 67 Figura 4-28 Curva de tendência do Painel 9 – Ponto R – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 67 Figura 4-29 Curva de tendência do Painel 28 – Ponto S – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 68 Figura 4-30 Curva de tendência do Painel 6 – Ponto T – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 68 Figura 4-31 Curva de tendência do Painel 35 – Ponto T – para o Superaquecedor Terciário - Curvas ........................................................................................................ 69 Figura 4-32 Curva de tendência do Ponto A1 – Tubo 12 – para o Nariz .................... 75 Figura 4-33 Curva de tendência do Ponto A1 – Tubo 30 – para o Nariz .................... 75 Figura 4-34 Curva de tendência do Ponto A1 – Tubo 110 – para o Nariz .................. 76 Figura 4-35 Curva de tendência do Ponto A1 – Tubo 140 – para o Nariz .................. 76 Figura 4-36 Curva de tendência do Ponto A2 – Tubo 15 – para o Nariz .................... 77 Figura 4-37 Curva de tendência do Ponto A2 – Tubo 54 – para o Nariz .................... 77 Figura 4-38 Curva de tendência do Ponto A2 – Tubo 86 – para o Nariz .................... 78 Figura 4-39 Curva de tendência do Ponto A2 – Tubo 112 – para o Nariz .................. 78 Figura 4-40 Curva de tendência do Ponto A3 – Tubo 51 – para o Nariz .................... 79 Figura 4-41 Curva de tendência do Ponto A3 – Tubo 138 – para o Nariz .................. 79 Figura 4-42 Curva de tendência do Ponto B1 – Tubo 27 – para o Nariz .................... 80 Figura 4-43 Curva de tendência do Ponto B1 – Tubo 47 – para o Nariz .................... 80 v Figura 4-44 Curva de tendência do Ponto B1 – Tubo 133 – para o Nariz .................. 81 Figura 4-45 Curva de tendência do Ponto B2 – Tubo 128 – para o Nariz .................. 81 Figura 4-46 Curva de tendência do Ponto B2 – Tubo 142 – para o Nariz .................. 82 Figura 4-47 Curva de tendência do Ponto B3 – Tubo 19 – para o Nariz .................... 82 Figura 4-48 Curva de tendência do Ponto B3 – Tubo 37 – para o Nariz .................... 83 Figura 4-49 Curva de tendência do PT – Tubo 65 – 1000 mm acima do Teto de Segurança ..................................................................................................................... 87 Figura 4-50 Curva de tendência do PT – Tubo 120 – 1000 mm acima do Teto de Segurança ..................................................................................................................... 87 Figura 4-51 Curva de tendência do PF – Tubo 1 – 1000 mm acima do Teto de Segurança ..................................................................................................................... 88 Figura 4-52 Curva de tendência do PLE – Tubo 20 – 1000 mm acima do Teto de Segurança ..................................................................................................................... 88 Figura 4-53 Curva de tendência do PLE – Tubo 170 – 1000 mm acima do Teto de Segurança ..................................................................................................................... 89 Figura 4-54 Curva de tendência do PLD – Tubo 25 – 1000 mm acima do Teto de Segurança ..................................................................................................................... 89 Figura 4-55 Curva de tendência do PLD – Tubo 155 – 1000 mm acima do Teto de Segurança ..................................................................................................................... 90 vi LISTA DE TABELA Tabela 4-1 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 55.420 ........................................................................................................... 43 Tabela 4-2 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 61.800 ........................................................................................................... 43 Tabela 4-3 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 58.890 ........................................................................................................... 43 Tabela 4-4 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 64.890 ........................................................................................................... 44 Tabela 4-5 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 67.890 ........................................................................................................... 44 Tabela 4-6 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 55.420 B ....................................................................................................... 44 Tabela 4-7 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 58.700 ........................................................................................................... 45 Tabela 4-8 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 61.700 ........................................................................................................... 45 Tabela 4-9 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 64.700 ........................................................................................................... 45 Tabela 4-10 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – SF – Elevação 67.745 ........................................................................................................... 46 Tabela 4-11 Material e dimensões do Superaquecedor Terciário - SF........................ 46 Tabela 4-12 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – Curvas – Ponto A ......................................................................................................... 53 Tabela 4-13 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – Curvas – Ponto B ......................................................................................................... 53 Tabela 4-14 Material e dimensões do Superaquecedor Terciário - Curvas ................. 53 Tabela 4-15 Histórico de medição de espessura do Superaquecedor Terciário – Curvas – Ponto C ......................................................................................................... 55 vii