NR13---Treinamento---Caldeiras---2022

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TREINAMENTO INDUSTRIAL
CALDEIRAS
 
 
RISCOS DE EXPLOSÕES
MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
 
LIMPEZAS
ANOMALIAS
PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ÁGUA
CONCLUSÃO
INTRODUÇÃO
PRINCÍPIOS DE COMBUSTAÇÃO
PRINCIPAIS COMBUSTÍVEIS
FATORES QUE INFLUENCIAM A COMBUSTÃO
EQUIPAMENTOS
COMPONENTES AUXILIARES
CUIDADOS OPERACIONAIS
SUB-MÓDULOS
 
 
TANGENTES
TUBOS DE FORNALHA (PAREDE DE ÁGUA
 
ALETADOS OU MEMBRANADOS
SUPERAQUECEDOR
TUBULÃO DE ÁGUA (INFERIOR)
TUBULÃO DE VAPOR
TUBOS DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA
TUBO DE PURGA CONTÍNUA
EQUIPAMENTOS
DEFLETOR
 
SEPARADORES DE VAPOR
TUBOS DE CIRCULAÇÃO
TUBOS GERADORES
 
 
CHAMINÉ
ECONOMIZADOR
PRÉ-AQUECEDORES DE AR
 
VENTILADORES E EXAUSTORES
INDICADORES DE NÍVEL 
INVÓLUCROS
CONJUNTO DE ALIMENTAÇÃO DO BAGAÇO
GRELHA MECÂNICA BASCULANTE
VÁLVULA DE SEGURANÇA 
VÁLVULA DE CONTROLE
SOPRADORES DE FULIGEM 
EQUIPAMENTOS
 
 
UNIDADE SECADORA DE AR
TRANS. E INDICADORES DE PRESSÃO
 
BOMBAS DE ÁLCOOL
SENSORES DE TEMPERATURA
FILTROS
COMPRESSOR DE ÁGUA
VENTILADOR DE AR FORÇADO (F.D.F.)
VENTLADOR DE TIRAGEM INDUZIDA (I.D.F)
PRÉ AQUECEDOR DE AR 
COLETOR DE PÓ
COLUNAS E INDICADORES DE NÍVEL
BOMBAS DE ÁGUA
BOMBAS DE PRODUTO QUÍMICO
COMPONENTES AUXILIARES
COMBUSTÃO
PRESSÃO FORNALHA
NÍVEL
PURGA
DESCARGA
CUIDADOS OPERACIONAIS
 
 
LIMPEZAS
SOPRAGEM DA FULIGEM
PROBLEMAS DE CONSEQUÊNCIA DA SOPRAGEM
BASCULAMENTO DE GRELHAS OU LIMPEZA DE FORNOS
TEMPERATURA DO GÁS NA SAÍDA DA CALDEIRA
TEMPERATURA DO GÁS NA SAÍDA PRÉ-AR
TEMPERATURA DO VAPOR
CO2 CONSIDERADO BOM
PRESSÃO DO VAPOR
NÍVEL
ANOMALIAS
 
 
MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO
INCRUSTAÇÕES
CORROSÃO
INCRUSTAÇÕES (PROBLEMAS/CAUSA)
CORROSÃO (PROBLEMAS/CAUSA)
ARRASTE (PROBLEMAS/CAUSA)
 
 
PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ÁGUA
CLARIFICAÇÃO / FLOCULAÇÃO / DECANTAÇÃO
ABRANDAMENTO OU AMOLECIMENTO
PROCESSO DE TROCA IÔNICA
DEMINERALIZAÇÃO
RISCOS DE EXPLOSÕES
MEDIDAS PARA A PREVENÇÃO DE EXPLOSÕES
ANTES E DURANTE A OPERAÇÃO
APÓS A OPERAÇÃO
OUTROS CUIDADOS
PRECAUÇÕES DURANTE A LIMPEZA 
RISCOS NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS 
 
 
É constituída de vasos fechados submetidos à pressão e contendo água que se transforma, em vapor. Sua finalidade gerar vapor para acionamento de:
Turbinas das moendas;
Turbo gerador de energia elétrica;
Turbo bombas para recalque de água;
Ventiladores / exaustores;
Aquecimento da matéria prima para a fabricação de açúcar e álcool;
INTRODUÇÃO
O ar é formado basicamente dos componentes Oxigênio (O) e Nitrogênio (N) que ficam agrupados em pares. 
PRINCÍPIOS DA COMBUSTÃO
Os combustíveis são classificados em :
Sólido
Líquido
Gasoso
PRINCIPAIS COMBUSTÍVEIS
Bagaço de cana
Lenha
Carvão
Álcool
Óleo
Gás
O tamanho das partículas do combustível (quanto menor mais facilmente se combinam com o ar).
A umidade do combustível.
Quantidade de ar.
Quantidade de combustível.
Temperatura do ar.
Relação de distribuição entre ar/combustível
FATORES QUE INFLUENCIAM A COMBUSTÃO
EQUIPAMENTOS
CALDEIRAS
É o elemento de ligação dos tubos para possibilitar a circulação de água na caldeira, tem por função de acumular lama formada pela reação dos produtos químicos com a água da caldeira.
TUBULÃO DE ÁGUA (INFERIOR)
É um corpo cilíndrico contendo em seu interior água e vapor formado pela troca térmica entre os gases da combustão e a água em circulação na caldeira. 
Estes tubos contem conexões para visores de nível, válvulas, de segurança, vents, instrumentos de indicação e controle, além de tubos de ligação com superaquecedor de vapor.
TUBULÃO DE VAPOR
PRINCIPAL FUNÇÃO: É a separação da água do vapor.
É distribuída no tubulão através de furos dispostos em toda a extensão do tubulão. 
Este tubos são geralmente posicionados em 45º para baixo e direcionados na parte traseira do costado do tubulação.
TUBOS DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA
Localiza-se abaixo do nível de água aproximadamente, com furos em toda a extensão.
É deste tubo que se faz coleta de água para análise de sólidos, fosfatos, dispersantes, pH, sulfito, alcalinidade, sílica, a qual é feito o controle químico da água da caldeira.
TUBOS DE PURGA CONTÍNUA
É constituído de chapas, colocados no costado frontal do tubulão de vapor, formando uma câmara para receber o vapor dos tubos geradores.
DEFLETOR
Consiste em chicanas e filtros que destinam-se a reter água do vapor, de maneira que esse entre “seco” no superaquecedor.
SEPARADORES DE VAPOR
São tubos traseiros do feixe tubular que conduzem a água do tubulão de vapor para o tubulão de água, chamadas de tubos descendentes.
TUBOS DE CIRCULAÇÃO
São tubos dianteiros do feixe tubular ascendentes e descendentes, que conduzem a mistura água e vapor saturado para o tubulão de vapor.
Estes tubos são que recebem maior quantidade de calor da fornalha e a caldeira propriamente dita.
TUBOS GERADORES
Esses tubos estão 
divididos em:
O resfriamento da fornalha é feito através do fluxo de água que circula pelos tubos que formam as paredes, onde são eliminados pela coleta inferior e descarregam o vapor gerado no coletor superior que está interligado com o balão de vapor.
TUBOS DE FORNALHA (PAREDE DE ÁGUA)
parede frontal
traseira 
lateral
TUBOS DE FORNALHA (PAREDE DE ÁGUA)
Os tubos de 
fornalha podem
ser classificados 
em:
aletados ou membranados
tangentes
espaçados
Este equipamento é destinado a aumentar a temperatura de vapor saturado que sai do tubulão de vapor, tornando este mais seco sem aumentar sua pressão.
É constituído de tubos em forma de serpentina onde o vapor circula internamente e os gases externamente, recebendo diretamente a radiação da fornalha.
SUPERAQUECEDOR
CONJUNTO DE ALIMENTAÇÃO DO BAGAÇO
Podem ser do tipo:
 GAVETAS
comportas transversais
comportas longitudinais
seguidas de alimentadores
com rotor simples
duplo rotor
passagem simples
pneumático
GRELHA MECÂNICA BASCULANTE
São peças de ferro fundido, montadas sobre eixos, os quais estão conectados ao mecanismo de acionamento por meio de barras de aço. 
Os elementos da grelha possuem furos suficientes dimensionados para a passagem de ar, que mistura com o bagaço, e torna a queima sobre o grelhado sob em forma de colchão.
É um dispositivo que deve atender de forma confiável e precisa como:
Abrir a uma pressão pré-determinada;
Descarregar o volume previsto no dimensionamento e na sobre pressão permitida;
Fechar dentro do diferencial de alivio permitido, com a vedação inicial.
VÁLVULA DE SEGURANÇA
GRELHA MECÂNICA BASCULANTE
São peças de ferro fundido, montadas sobre eixos, os quais estão conectados ao mecanismo de acionamento por meio de barras de aço. 
Os elementos da grelha possuem furos suficientes dimensionados para a passagem de ar, que mistura com o bagaço, e torna a queima sobre o grelhado sob em forma de colchão.
Seu funcionamento é automático e comandado por instrumentos.
VÁLVULA DE CONTROLE
SOPRADORES DE FULIGEM
Tem por objetivos a remoção de resíduos sólidos resultantes da combustão que aderem na parte externa da tubulação do feixe tubular ou mesmo no superaquecedor, dificultando a troca térmica / eficiência do gerador de vapor (caldeira).
 Podem ser retrátil ou rotativo fixo. É constituído de tubo com vários furos ou bocais por onde o vapor é soprado.
Sua finalidade é de aspirar o ar ambiente e insufla-lo para dentro da fornalha, onde a combustão se realiza.
VENTILADOR DE AR FORÇADO (F.D.F)
VENTILADOR DE TIRAGEM INDUZIDA (I.D.F;)
Sua função é retirar da caldeira todo o gás formado pela combustão.
O exaustor tem por finalidade retirar os gases formados pela combustão, possui entrada de gás com Dampers (registros) comandados por atuadores pneumáticos.
EXAUSTORES
Destina-se a fazer o aquecimento do ar de combustão, através da troca térmica entre o gás passando por dentrodos tubos e o ar por fora.
Localiza-se na saída de gases da caldeira logo após o feixe tubular.
PRÉ-AQUECEDORES DE AR
Sua finalidade permitir ao operador verificar o nível de água no tubulão de vapor, fator este indispensável na SEGURANÇA de operação da caldeira.
INDICADORES DE NÍVEL
Tem por objetivo conduzir para atmosfera os gases formados na combustão. Quando a tiragem não é efetuada por exaustores, sendo portanto do tipo natural, são as chaminés que mantém a depressão na fornalha, portanto nesta condição eles são de grande diâmetro e altura elevada.
CHAMINÉ
Equipamento que efetua-se o aquecimento da água de alimentação da caldeira aproveitando parte do valor dos gases resultantes da combustão que pode ser instalado antes ou após o pré-aquecedor de ar.
OBJETIVO: com a elevação da temperatura na água há redução significativa de consumo de combustível produzindo a mesma quantidade de vapor.
ECONOMIZADOR
São as paredes que envolvem toda a caldeira, podendo ser constituídos de tijolos refratários internamente e tijolos comuns externamente, ou ainda placas refratarias, chapas expandida, lã isolante e chapa lisa, ou também lã de rocha e chapas de alumínio.
INVÓLUCRO
COMPONENTES AUXILIARES
CALDEIRAS
Tem por objetivo principal reduzir a poluição ambiental e desgaste prematura do exaustor, devido o atrito das partículas nas palhetas do rotor do exaustor. 
É um equipamento destinado a retirar o pó ou fuligem proveniente do gás através de centrifugação múltipla. 
COLETOR DE PÓ
Tem a finalidade de permitir ao operador qual o nível de água dentro do tubulão fator este indispensável ao funcionamento da caldeira. São exigidos na NR-13 que esteja em condições normais de operação.
COLUNAS E INDICADORES DE NÍVEL
INDICADORES SÃO DE TIPOS:
Sendo um de vidro transparente, para visualização no local.
E outro do tipo bicolor (verde/vermelho) para visualização a distancia com espelho duto que transferem a imagem para o piso inferior.
Tem por objetivo principal reduzir a poluição ambiental e desgaste prematura do exaustor, devido o atrito das partículas nas palhetas do rotor do exaustor. 
É um equipamento destinado a retirar o pó ou fuligem proveniente do gás através de centrifugação múltipla. 
COLETOR DE PÓ
A sua finalidade principal é de transferir líquidos de um nível para outro.
BOMBAS DE ÁGUA
EXISTEM VÁRIOS TIPOS:
bomba de água de alimentação; 
moto bomba de água de alimentação;
bomba de água para desaerador de condensado;
para dessuperaquecedor.
Tem sua finalidade bombear os produtos até a rede de água para alimentação da caldeira (saída do moto bomba).
BOMBAS DE PRODUTO QUÍMICO
As bombas operam alternadamente com a finalidade de estar em forma durante toda a safra no qual o álcool é utilizado somente na partida da caldeira.
BOMBAS DE ÁLCOOL
Os indicadores recebem os sinais dos transmissores e/ou diretamente do ambiente, indicando a pressão ou depressão do mesmo.
Localiza-se nas redes:
de vapor;
de água de alimentação;
álcool;
ar/gás.
TRANSMISSORES E INDICADORES DE PRESSÃO
Os sensores fazem a medição da temperatura dos fluidos, 
são mais utilizados PT-100.
Sendo esses fluidos os seguintes: vapor, água, gás, ar e álcool
SENSORES
Tem por finalidade reter impurezas ou materiais estranhos que vem com fluidos e que possam danificar o equipamento.
FILTROS
Tem por finalidade retirar do ar comprimido a umidade do mesmo, que provocaria oxidação ou mesmo entupimento nos aparelhos pneumáticos.
UNIDADE SECADORA DE AR
Tem por finalidade aspirar e comprimir o ar ambiente conseguindo-se desta forma, fazer o acionamento de válvulas e instrumentos em geral acionados pneumaticamente.
COMPRESSOR DE AR
CUIDADOS OPERACIONAIS
CALDEIRAS
COMBUSTÃO
É um processo onde existem fenômenos químico e físico influenciados pelas características e estado dos equipamentos, propriedade dos combustíveis e ar.
O controle da combustão é extremamente importante pois serve para evitar perdas de calor e aproveitamento o máximo possível do combustível, melhorando o rendimento da fornalha.
PRESSÃO FORNALHA
O controle de pressão da fornalha destina-se a manter o balanço de massa entre combustível, ar e gases de exaustão.
É um controle efetuado da abertura do Dumper do exaustor de gases ou da chaminé, ou alteração da rotação do exaustor. 
ALTA (PRESSÃO NEGATIVA)
Provoca-se:
Arraste de combustível
Diminuição da temperatura da fornalha
PRESSÃO FORNALHA
Sempre que o controle de combustão age sobre a caldeira, existe a tendência de aumento ou diminuição da quantidade de combustível e ar, isto deve ser balanceado pela vazão de gases, para evitar que a pressão da fornalha oscile em demasia, prejudicando a operação. Quando a depressão é:
BAIXA (PRESSÃO POSITIVA)
Ocorre:
Danos aos invólucros
Riscos operacionais e materiais
Riscos de explosão
NÍVEL
O controle de nível de água é o mais importante na operação da caldeira.
Objetivo essencial: manter o nível de água do tubulão nos limites determinados, (regulando a vazão de água de alimentação).
O controle varia de acordo com o tipo e capacidade das caldeiras. 
Ao tipo de TRANSMISSÃO:
Sistemas auto-operados (geralmente hidráulico)
Sistemas pneumáticos
Sistemas eletrônicos
NÍVEL
Os sinais podem ser classificados quanto:
À COMPLEXIDADE
Sistemas de um elemento
Sistemas de dois elementos
Sistemas de três elementos
PURGAS CONTÍNUAS E INTERMITENTES
As purgas podem ser contínuas, com o objetivo de manter a concentração de sólidos na água da caldeira dentro dos parâmetros estabelecidos.
É purga intermitente (descarga de fundo) que geralmente destina-se a extração do lodo e da sedimentação e deve ser atuada em função da qualidade de água da caldeira.
Nunca opere purga de fundo com nível de água baixo.
Nunca operem purga de coletores de parede de água enquanto houver fogo na fornalha.
Atenção ao fechamento da válvula purga de fundo (enrroscar aberta)
PURGA
CUIDADOS:
LIMPEZAS
CALDEIRAS
Antes de iniciar a sopragem, a árvore dos sopradores deverá ser drenada.
Proceder a sopragem num soprador deve cada vez acompanhando o fluxo de gás.
SOPRAGEM DE FULIGEM
A pressão nos sopradores deve ser de 10 a 15 Kgf/cm² e pode ser regulada no obturador do cabeçote.
A frequência da sopragem é determinada na prática através quantidade de fuligem retirada na operação (observação visual) ou por meio de inspeção quando da parada da caldeira, ou ainda através das perdas de carga e temperatura do circuito de gases.
SOPRAGEM DE FULIGEM
PROBLEMAS DE CONSEQUÊNCIA DA SOPRAGEM
Drenagem da árvore mal feita ou não executada (consequências).
Excesso de umidade no vapor.
Material do elemento não adequado para o local onde foi instalado.
Pressão muito alta pode causar erosão nos tubos e chicanas.
Pressão muito baixa não limpa.
Ângulo da sopragem e bocais não centrados no vão dos tubos provoca erosão nos tubos e chicanas.
Interromper a alimentação de combustíveis no forno ou seção de grelha a ser limpa e aguardar a queima do bagaço sobre a grelha.
Fechar a entrada de ar na seção de grelha a ser limpa.
Fazer a limpeza da seção de grelha ou forno.
Fazer limpeza do cinzeiro
Abrir o ar de seção novamente
Reiniciar alimentação de bagaço
BASCULHAMENTO DE GRELHAS OU LIMPEZA DE FORNOS
ANOMALIAS
CALDEIRAS
ALTA
Chicanas quebradas
Produção vapor maior que a nominal
Tiragem muito alta
Incrustações
TEMPERATURA DO GÁS NA SAÍDA DA CALDEIRA
BAIXA
Produção reduzida
 Vazamento tubulação feixes
ALTA
Arraste da fornalha
Falta de ar no pré-ar
TEMPERATURA DO GÁS NA SAÍDA DO PRÉ-AR
BAIXA
Produção vapor reduzida
Vazamento nos tubos do pré-ar infiltrações de ar externo.
Vazamentos tubos pré-ar (infiltrações).
ALTA
Excesso de ar.
TEMPERATURA DO VAPOR
BAIXA
Operação com nível alto no balão de vapor.
Arraste de água.
Incrustações externas/internas no superaquecedor. 
CO2CONSIDERADO BOM:
Caldeiras com forno ferradura: 12 a 14%
 Caldeiras com grelha basculante: 14 a 16%
PRESSÃO DO VAPOR
BAIXA
Falta de tiragem
Falta de ar ou combustível
Umidade do bagaço alta
NÍVEL
OSCILANTE
Internos do tubulão
Qualidade de água
Controle de nível
Pressão água alimentação
MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS: TRATAMENTO DE ÁGUA
CALDEIRAS
Para que a caldeira tenha um bom funcionamento é necessário que se de especial atenção à água de alimentação. Nenhuma água é pura, pois todas podem apresentar uma certa quantidade de impurezas granulares ou moleculares. 
A quantidade de matérias dissolvida depende do local de captação da água. A água que entra na caldeira, sem receber tratamento adequado, causara incrustação, corrosão nos tubos, sedimentação, e formação de espumas que serão arrastadas para as linhas de vapor, prejudicando a qualidade do mesmo, diminuindo a eficiência da caldeira. 
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO DA CALDEIRA
São deposições ou precipitações sólidas de natureza alcalina nas superfícies internas da caldeira, provocando redução na transferência do calor, o que se traduz em maior consumo de combustível, mantendo a potência da caldeira constante, elevação de temperatura de superfície dos metais com superaquecimento e eventuais rupturas.
O QUE SÃO INCRUSTAÇÕES?
É o ataque sofrido pelos metais componentes do sistema de geração o vapor, provocando pela água e suas impurezas. A corrosão não provoca danos somente no ponto de ataque, pois produz contaminação serias de óxidos metálicos que, por sua vez, podem se depositar em outros lugares. A corrosão dos tubos na maioria das vezes é causada pela presença de gases.
O QUE É CORROSÃO?
A corrosão esta intimamente ligada ao pH da água. Gases dissolvidos e alguns sais ácidos são responsáveis pela queda do pH e do aumento da corrosão. 
Isto fará com que sejam arrastadas para dentro da tubulação do vapor partículas sólidas, principalmente as de sílica, que ao entrarem nas tubulações e atingirem as palhetas de uma turbina, por exemplo, formarão uma camada dura e difícil de ser removida. O arraste pode por em risco o superaquecimento, se houver, e as linhas de distribuição e equipamento após a caldeira.
O QUE É CORROSÃO?
IMPUREZAS:
Oxigênio (O2), dióxido de carbono ou gás carbônico (CO2) e outros gases não condensáveis em dissolução na água da caldeira.
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO
CONSEQUÊNCIAS:
São liberados por aquecimento da água e causam corrosão na caldeira e em tubulações de vapor. Prejudicam a condensação em condensadores.
IMPUREZAS:
A presença de ácidos livres, sulfúricos (H2SO4) e nítricos (HNO3)
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO
CONSEQUÊNCIAS:
Destrói o material da caldeira diretamente, causa a formação de ácido clorídrico e gases que provocam corrosão por pontos em tubos vaporizantes (pitting).
IMPUREZAS:
Sulfato de magnésio (MgSO4).
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO
CONSEQUÊNCIAS:
Forma incrustações e lama mole na presença de CaCO3 e converte-se em hidróxido de magnésio (Mg(OH)2).
IMPUREZAS:
Sulfato de cálcio (CaSO4).
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO
CONSEQUÊNCIAS:
Acima de certa concentração, o CaSO4 separa-se em cristais finos, que se cimentam com a lama solta produzindo incrustação dura, aderente aos tubos vaporizantes.
IMPUREZAS:
Silicato de cálcio e sílica.
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO
CONSEQUÊNCIAS:
Produz incrustação dura, aderente em tubos vaporizantes.
IMPUREZAS:
Presença de açúcares na água da caldeira.
TRATAMENTO DE ÁGUA INTERNO
CONSEQUÊNCIAS:
Forma espuma na superfície de vaporização “foaming” e leva ao arraste de água para o superaquecedor. Açúcares se decompõem e formam ácido fórmico, que ataca o aço. Caramelizam nos tubos vaporizantes e forma incrustações duras, de remoção difícil.
PROBLEMAS:
Incrustação devido a carbonatos diversos ou sílica no interior da caldeira ou superfície de aquecimento (perda de calor, transferindo na interface gases / água e redução da vida útil da caldeira). 
TIPO: INSCRUTAÇÃO
CONSEQUÊNCIAS:
Inexistência de abrandadores ou operações deficientes dos mesmos. Deficiência no controle de qualidade da água de caldeira, no que tange a dureza. Falha na adição de produtos químicos. 
PROBLEMAS:
Corrosão nas linhas de condensado e superfície de aquecimento devido aos gases dissolvidos. 
TIPO: CORROSÃO
CONSEQUÊNCIAS:
Tratamento deficiente de remoção do oxigênio e do controle do pH. Reutilizando de condensado contaminado. Corrosão devido a longos períodos de tempo dos equipamentos com dos equipamentos com os cuidados necessários.
PROBLEMAS:
Deterioração da pureza do vapor. Depósito de sedimentos nas tubulações e nos equipamentos utilizadores (turbinas).
TIPO: ARRASTE
CONSEQUÊNCIAS:
Controle deficiente da água da caldeira do índice de cloretos. Problema no separados de vapor ou controle da água de alimentação. 
PROCESSO DE TRATAMENTO DE ÁGUA
CALDEIRAS
Consiste na previa floculação, decantação e filtração da água com vistas a reduzir a presença de elemento sólido suspensos, através da adição de produto químico floculante (sulfato de alumínio, cal, polímero) na entrada da estação de tratamento de água.
CLARIFICAÇÃO / FLOTAÇÃO
Abrandamento ou amolecimento de uma água consiste na remoção total ou parcial dos íons de cálcio e magnésio nela presente, geralmente na forma de bicarbonato.
Vamos citar dois processos básicos de abrandamento:
Processo de sulfato de alumínio, soda;
Processo de troca iônica ou desmineralização.
ABRANDAMENTO OU AMOLECIMENTO
Processo de troca iônica são matérias trocadoras de íons são substancias sólidas insolúveis, das mais variáveis origem e natureza química, que tem a propriedade de quando em contato com soluções de eletrólitos, trocar íons de sua própria estrutura com íons de meio sem que haja mudança em suas estruturas. 
PROCESSO DE TROCA IÔNICA
Desmineralização é o uso de resinas catiônicas de natureza acidas e resinas aniônicas básicas, tem a propriedade de permutar os íons do hidrogênio das primeiras, pelos cátions existentes na água e as hidroxilas das seguintes, pelos ânions.
DESMINERALIZAÇÃO
Remoção de sílica
Através de magnésio, hidróxido de ferro, cal;
Troca iônica com agentes;
Trocadores especiais;
Regeneração das resinas;
Dosagem de produto químico – ácido clorídrico / soda.
DESMINERALIZAÇÃO
RISCO DE EXPLOSÕES
CALDEIRAS
MEDIDAS PARA A PREVENÇÃO DE EXPLOSÕES DE CALDEIRA
ANTES DA OPERAÇÃO
APÓS A OPERAÇÃO
DURANTE A OPERAÇÃO
OUTROS CUIDADOS
PRECAUÇÕES DURANTE A LIMPEZA
RISCOS NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
Siga rigorosamente os testes das válvulas de segurança;
Assegure-se de que os sistemas automáticos de operação e segurança estejam testados e em boas condições de funcionamento;
Ao acender, abaixe o nível d’água até que ela desapareça dos indicadores de nível e, em seguida, restabeleça o nível correto com a bomba de alimentação;
Circule ar pelas fornalhas das caldeiras que queima de álcool, antes de acender e antes de reacender, nas ocasiões em que todos os queimadores se apagarem acidentalmente;
ANTES DA OPERAÇÃO
Nas caldeiras que permitem uso de tocha para acendimento fique em posição segura quando acender a caldeira;
Nas caldeiras com superaquecedor integral, antes de acender o primeiro queimador, abra a válvula de partida do superaquecedor para a atmosfera ou a válvula de vent (dreno) do coletor de vapor superaquecido (rede).
ANTES DA OPERAÇÃO
Nas caldeiras de superaquecedor controlado não acenda nenhum queimador ao lado do superaquecedor, antes de se ter estabelecido um fluxo de vapor suficiente para garantir a proteção;
Não trabalhe no interior da caldeira sem que a ventilação tenha sido providenciada. Cuidado com os gases tóxicos que se podem formar tantos nos dutos de ar / gás / fornalha e rede de vapor.
ANTES DA OPERAÇÃO
Não exceda nunca a pressão máxima suportada pelo tubulão PNTA;
Nunca deixemaçaricos parados dentro dos queimadores;
Drene o condensado da rede de vapor de atomização antes de efetuar o acendimento do queimador.
Aguarde a solicitação do operador da caldeira para o acendimento por questão de condições operacionais de segurança quanto a pressão do álcool, ausência de gases na fornalha, temperatura da caldeira, etc.
DURANTE A OPERAÇÃO
Ao parar a caldeira, feche os queimadores de álcool antes de parar a bomba, exceto em uma emergência, e purgue a rede de álcool com vapor / ar comprimido;
Enquanto a caldeira estiver fornecendo vapor, o suprimento de água não deve ser interrompido nem por um instante. O homem encarregado de manter o nível, não deve ter outra obrigação;
Deve sempre ser lembrado que uma queda de pressão de vapor sem razão aparente pode ser devido a água baixa indicações de nível falso ocorre;
DURANTE A OPERAÇÃO
Drene os indicadores de nível a cada 4 horas todos os ramonogens e sempre que houver alguma dúvida quanto a posição da nível;
Se a água não aparecer no indicador de nível, corte o combustível, alivie as válvulas de segurança, feche a descarga de vapor e todas as aberturas da caldeira, certifique de estar entrando água na caldeira;
Verifique a caldeira imediatamente, quanto as condições físicas e estruturais desta: fornalha, tijolos refratário, feixe tubular, dutos de gás, etc.
Abra a porta de visita da convecção para inspeção do feixe tubular quanto à vazamento de água.
DURANTE A OPERAÇÃO
Observe as precauções para evitar retrocessos:
Não permita que se acumule álcool na fornalha. As válvulas dos queimadores devem estar vedando bem;
Quando os queimadores se apagarem acidentalmente, corte o álcool e ventile a fornalha antes de tentar reacender, comunique o operador da caldeira antes de reacender o queimador;
Não tente reacender com o calor da fornalha, utilize o isqueiro de gás;
Caso necessário usar a tocha, saia da frente do registro para não se queimar em caso de retrocesso;
Evite a fumaça branca ou preta.
DURANTE A OPERAÇÃO
Nunca esvazie uma caldeira dando extração de fundo, exceto em emergências; certifique (in loco) visor de nível do campo que a caldeira está cheia;
Quando estiver apagando uma caldeira de superaquecedor, abra a drenagem do superaquecedor antes de fechar a saída de vapor principal ou zerar a vazão de vapor;
Ao apagar uma caldeira de superaquecedor controlado, apague primeiro os queimadores ao lado do superaquecedor;
Nunca entregue a operação da caldeira a pessoas não habilitadas.
DURANTE A OPERAÇÃO
Remova os maçaricos dos queimadores tão logo eles sejam apagados;
Feche todas as aberturas da fornalha assim que os queimadores estejam apagados;
Eleve o nível de água a três quartos do indicador de nível, quando estiver apagando a caldeira;
Antes de remover qualquer acessório ou porta de visita sujeita a pressão, assegure-se de que não há mais pressão dentro da caldeira, abrindo os drenos e suspiros, inclusive os do superaquecedor.
APÓS A OPERAÇÃO
Inspecionar diariamente o corpo de nível promovendo a descarga do indicador. Esta operação permite constatar se as partes responsáveis pela indicação do nível interno não estão entupidas. Às vezes sucede que o tubo de comunicação do corpo de nível com a caldeira pode ser obstruído por excesso de incrustação, impedindo que se constate o nível real no interior da unidade. O operador prossegue na operação da caldeira e, em dado momento, podem ocorrer danos totais nas partes de pressão por falta de água;
OUTROS CUIDADOS
Testar diariamente a válvula de segurança, verificar se abre e fecha automaticamente, se desprender vapor à pressão inferior à sua operação. Esta operação deve ser feita com cuidado. No caso de vazamento anormal na válvula, é expressamente proibido adicionar pesos de segurança para estancá-lo;
OUTROS CUIDADOS
Fazer descarga de fundo, conforme prescrição de tratamento de água. A descarga, de preferência, deve ser feita quando a unidade estiver operando à baixa carga;
Manter os vidros indicadores de nível e de aparelhos indicadores em geral, perfeitamente limpos, a fim de evitar erros de leitura. Se o vidro de nível, internamente, estiver embaçado, na primeira parada da caldeira, deve-se limpa-lo;
OUTROS CUIDADOS
Não exceder a pressão de trabalho da caldeira para evitar disparos da(s) válvula(s) de segurança. A perda de vapor pela(s) válvula(s) de segurança é muito significativa no rendimento da instalação;
OUTROS CUIDADOS
No caso de operar com álcool combustível nunca aproveitar a incandescência da fornalha para acender novamente (reacender) o queimador. Cada vez que se acender o queimador, através da chama piloto atentar à eliminação de gazes da fornalha (perda). Esta prática evita a eventual formação de gases combustíveis na câmara a ponto de provocar sua explosão com danos totais na fornalha;
OUTROS CUIDADOS
Extrair uma amostra de água de alimentação e de descarga diariamente para controle de tratamento. Esta rotina, infelizmente, na maioria dos casos é abandonada, redundando em sérios prejuízos para o usuário.
OUTROS CUIDADOS
EXEMPLO DE GRANDEZA DE EXPLOSÃO
Pra = Pr + Patm
Pra = 180 + 1
Pra = 181
Pressão de Projeto
PP = 45,0
Kgf/cm2
Pressão de Ruptura
Kgf
cm2
Pr = 4 . PP
Pr = 4 . 45,0
Pr = 180
Pressão Ruptura Abs.
Tabela de Vapor Saturado
Tabela de Vapor Saturado
Volume da água
V = 117.000 l
Densidade da água
D = 1 Kg/l
Kgf
cm2
Entalpia Esp. Líq. Sat.
h2 = 668 Kcal/Kg
Entalpia Esp. À Pressão Final
h3 = 100 Kcal/Kg
Massa de água
Kg
m = V .d
m = 117000 x 1
m = 117000
Energia Total
Kcal
H = m . h 
H = 117000 . 568
H = 66456000
Energia por unid. Massa
Kcal
kg
h = h2 – h3 
h = 668 – 100
h = 568
EXEMPLO DE GRANDEZA DE EXPLOSÃO
Exercício – Lado Gás: Uma caldeira possui uma fornalha tubular de 500 mm de diâmetro e 2500 mm de comprimento, que opera com gás natural.
Dados, para o gás natural:
PCI = 8669 kcal/m3 (Poder Calorífico Inferior) e
LSE = 14% em volume (Limite Superior de Explosividade)
Pede-se:
 Qual a máxima energia que a explosão da fornalha poderá liberar?
 A quantidade de nitroglicerina correspondente a explosão da fornalha. Sabendo-se que 1 Kg de nitroglicerina pode liberar 1560 kcal.
EXEMPLO DE GRANDEZA DE EXPLOSÃO
a) Qual a máxima energia que a explosão da fornalha poderá liberar?
Dimensão = diâmetro 500 mm Litro = 2.500 mm
Volume = l . PI.D2
4
=
2,5 . 3,14.(0,500)2
4
=
0,49 m3
LSE = 14% em volume
Volume de gás na mistura com ar: Vm = 0,43 . 0,14 = 0,06 m3
Poder de caloria: PCI = 8.669 Kcal /m3
Energia disponível: Em= 0,06 . 8,669 = 0,59469 . 1000 = 594,69
EXEMPLO DE GRANDEZA DE EXPLOSÃO
A quantidade de nitroglicerina correspondente a explosão da fornalha. Sabendo-se que 1 Kg de nitroglicerina pode liberar 1560 kcal.
Equivalente
595,75
1.560
=
381.89 / 1000 
=
0,381 Kg Nitroglicerina
Para impedir a abertura acidental de alguma válvula, trave todas elas com alarme;
Proíba o uso de lâmpadas desprotegidas dentro de caldeiras. Os cabos elétricos das lâmpadas portáteis devem estar com o isolamento em bom estado e os aparelhos de iluminação devem ser do tipo estanque, sendo preferível usar lanternas portáteis durante o trabalho; utilizar transformador para corrente continua 12V / 24V.
PRECAUÇÕES DURANTE A LIMPEZA
Durante a aplicação de produtos químicos de limpeza, proíba o fumo;
Evite a aplicação de grande quantidade de produto de limpeza, de modo que possa ficar acumulado em locais sujeitos a alta temperatura;
Preste particular atenção para detectar qualquer incêndio quando a caldeira for acesa pela primeira vez, depois de ter sido tratada;
PRECAUÇÕES DURANTE A LIMPEZA
Depois que a caldeira for borrifada com o produto de limpeza, a entrada de pessoal deve ser limitada somente aos trabalhos de emergência, até que todo o composto tenha sido removido acendendo-se a caldeira;
Não feche a caldeira antes de examinar cuidadosamenteo lado da água para ver se não há matéria estranha.
PRECAUÇÕES DURANTE A LIMPEZA
Para evitar riscos na manutenção de caldeiras, deve-se tomar providências, a saber:
Limpar cuidadosamente todo o espaço em torno da caldeira. 
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
A temperatura do álcool combustível não deve estar acima do ponto de fulgor em nenhuma parte do sistema, exceto entre os aquecedores e os queimadores. De qualquer modo, a temperatura não deve exceder à necessária para que o óleo atinja a viscosidade ideal de combustão;
Não exceder, em nenhuma parte do sistema, a pressão máxima recomendada;
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
As caldeiras que sabidamente, tem depósitos de óleo nas suas superfícies de aquecimento (óleo, graxa ou matéria estranha na água de alimentação) não devem ser postas a vaporizar intensamente, exceto em emergências;
Testar frequentemente, com uma régua, as partes retas dos tubos geradores, para ver se houve alguma deflexão;
Testar os manômetros a intervalos regulares;
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
Não tentar melhorar a vedação das portas de visita e janelas de inspeção durante os testes hidrostáticos;
Manter todas as juntas das redes de álcool em perfeitas condições de vedação;
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
Manter os extintores de incêndio carregados e em boas condições;
 Não permitir que se trabalhe no interior de uma caldeira sem que a ventilação tenha sido providenciada. Cuidados devem ser tomados com os gases tóxicos, que se formam inclusive dentro do tubulão de vapor;
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
Assegurar que todos os respiros e drenos dos tubulões e coletores estejam abertos antes de abrir uma porta de visita. Não ficar na frente das portas de visita quando for abri-las pela primeira vez;
Não deixar nenhuma ferramenta em posição que possa cair ou obstruir a ventilação;
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
Nos espaços que possam conter vapores inflamáveis, toda instalação elétrica deve ser testada quanto à existência de terra. Os defeitos devem ser corrigidos antes que se envie alguém para trabalhar na área; os testes devem ser feitos a partir de um quadro de distribuição que esteja fora do espaço a ser testado e os reparos devem ser feitos com o circuito desenergizado;
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
Não permitir o uso de chamas desprotegidas, como as de maçaricos, velas, fósforos, etc., em tanques de álcool ou nas proximidades dos respiros desses tanques;
Antes de fechar uma caldeira, verifique se não ficou ninguém lá dentro e se não foi esquecida nenhuma ferramenta. 
RISCO NA MANUTENÇÃO DE CALDEIRAS
CONCLUSÃO
CALDEIRAS
A segurança para operadores de caldeira é exigido pela nova portaria como fator básico de Segurança na Operação de Caldeira. 
O presente trabalho constitui-se em apoio e complemento na qualificação do operador de caldeira. 
Não se pretende ensinar o profissional a operar o equipamento mas, sim, cumpre o programa oficial estabelecendo definitivamente a consciência profissional voltada ao desempenho da atividade com “Segurança”.
PARABÉNS
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Formação do Instrutor
Dado de contato do Instrutor
 
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