N-1654 MONTAGEM E CONDICIONAMENTO DE TURBINAS A VAPOR ESPECIAIS

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N-1654 REV. B NOV / 2000
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 10 páginas
MONTAGEM E CONDICIONAMENTO DE
TURBINAS A VAPOR ESPECIAIS
Procedimento
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior.
Esta Norma é a revalidação da revisão anterior.
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação
do texto desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o
responsável pela adoção e aplicação dos seus itens.CONTEC
Comissão de Normas
Técnicas Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que
deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma
eventual resolução de não seguí-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve
ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo
Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos:
“dever”, “ser”, “exigir”, “determinar” e outros verbos de caráter impositivo.
Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições
previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de
alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A
alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da
PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos:
“recomendar”, “poder”, “sugerir” e “aconselhar” (verbos de caráter
não-impositivo). É indicada pela expressão: [Prática Recomendada].
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam
contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a
CONTEC - Subcomissão Autora.
As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC -
Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, o
item a ser revisado, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica.
As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma.
SC - 11
Máquinas
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO
S.A. - PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reprodução
para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização
da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente,
através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A
circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e
Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade
industrial.”
Apresentação
As normas técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho
- GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), são comentadas pelos
Representantes Locais (representantes das Unidades Industriais, Empreendimentos de Engenharia,
Divisões Técnicas e Subsidiárias), são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SCs (formadas por
técnicos de uma mesma especialidade, representando os Órgãos da Companhia e as Subsidiárias) e
aprovadas pelo Plenário da CONTEC (formado pelos representantes das Superintendências dos
Órgãos da Companhia e das suas Subsidiárias, usuários das normas). Uma norma técnica
PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser
reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As normas técnicas
PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a norma PETROBRAS N - 1. Para informações
completas sobre as normas técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.
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SUMÁRIO
PREFÁCIO.............................................................................................................................................................. 3
1 OBJETIVO .......................................................................................................................................................... 3
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES .............................................................................................................. 3
3 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO............................................................................................................. 3
4 INSPEÇÃO DA BASE DE CONCRETO.............................................................................................................. 3
5 PRESERVAÇÃO ANTES DA MONTAGEM........................................................................................................ 4
6 MONTAGEM....................................................................................................................................................... 4
7 PRESERVAÇÃO APÓS A MONTAGEM ............................................................................................................ 8
8 PREPARAÇÃO PARA A OPERAÇÃO ASSISTIDA ............................................................................................ 8
_____________
/PREFÁCIO
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PREFÁCIO
Esta Norma PETROBRAS N-1654 REV. B NOV/2000 é a Revalidação da norma
PETROBRAS N-1654 REV. A DEZ/85, não tendo sido alterado o seu conteúdo.
1 OBJETIVO
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis na montagem e condicionamento de turbinas a
vapor especiais e sistemas auxiliares, fornecidos segundo o API STD 612.
1.2 Esta Norma se aplica a projetos iniciados a partir da data de sua edição.
1.3 Esta Norma contém somente Requisitos Técnicos.
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES
Os documentos relacionados a seguir são citados no texto e contêm prescrições válidas
para a presente Norma.
PETROBRAS N-313 - Motor Elétrico de Indução;
PETROBRAS N-858 - Construção, Montagem e Condicionamento de
Instrumentação;
PETROBRAS N-1644 - Construção de Fundações e de Estruturas de
Concreto Armado;
PETROBRAS N-1651 - Montagem e Condicionamento de Redutores de
Velocidade;
PETROBRAS N-1826 - Recebimento e Armazenamento de Equipamentos
Mecânicos;
ABNT NBR 6405 - Rugosidade das Superfícies;
API STD 612 - Special Purpose Steam Turbines for Petroleum,
Chemical, and Gas Industry Services;
API STD 686 - Recommended Practices for Machinery Installation
and Installation Design.
3 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO
Os requisitos pertinentes ao recebimento e armazenamento do equipamento estão contidos
na norma PETROBRAS N-1826.
4 INSPEÇÃO DA BASE DE CONCRETO
Antes do início dos trabalhos de preparação da base de concreto, esta deve ser
inspecionada, verificando se:
a) a locação da base está de acordo com as tolerâncias constantes do projeto;
b) a elevação da base está dentro da tolerância constante na norma
PETROBRAS N-1644;
c) a base está isolada lateralmente do piso com material antivibratório e vedante;
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d) o afastamento dos eixos do quadro de parafusos chumbadores em relação aos
eixos da base é no máximo de 10 mm;
e) as distâncias entre os centros do parafusos chumbadores são iguais às
distâncias entre os centros dos furos da base metálica correspondente, com
tolerância ± 0,8 x (folga diametral entre o parafuso chumbador e o furo);
f) a altura e o diâmetro dos parafusos chumbadores estão de acordo com o
projeto de construção civil;
g) o empeno dos parafusos chumbadores é inferior à folga do parafuso no furo da
base metálica;
h) os filetes das roscas dos parafusos chumbadores estão em bom estado de
conservação, protegidos com graxa e permitindo a colocação perfeita das
porcas;
i) a bucha de folga do parafuso chumbador, se existir, está desobstruída.
5 PRESERVAÇÃO ANTES DA MONTAGEM
As turbinas a vapor devem ser preservadas conforme instruções do fabricante e
procedimento da executante contendo, no mínimo, os seguintes requisitos:
a) verificar, mensalmente, o nível do óleo anticorrosivo dos mancais lubrificados
por anéis pescadores ou lubrificados por nível constante;
b) encher com óleo anticorrosivo ou graxa anticorrosiva as caixas de mancais que
tenham lubrificação forçada, verificando-se, mensalmente, o nível do óleo e
trimestralmente o estadode conservação da superfície protegida pela graxa;
c) proteger as superfícies usinadas expostas através de aplicação de graxa
anticorrosiva ou material à base de cera removível, fazendo-se a verificação
trimestral do estado de conservação da superfície;
d) engraxar ou envernizar (verniz removível à base de resina vinílica) os flanges
contra a corrosão e aplicar um flange cego ou tampão de madeira, fazendo-se
a verificação trimestralmente do estado de conservação da superfície;
e) proteger os internos da máquina, quando necessário, com produto à base de
cera removível, pulverização com óleo anticorrosivo ou atmosfera de gás
inerte, conforme as recomendações do fabricante;
f) deslocar manualmente o conjunto girante da turbina cerca de 1 1/2 de voltas,
semanalmente, verificando-se previamente se os mancais estão lubrificados;
g) proteger o dispositivo de giro lento e o redutor de acordo com o capítulo 5 da
norma PETROBRAS N-1651 e o motor elétrico de acordo com a norma
PETROBRAS N-313.
6 MONTAGEM
6.1 Procedimento da Executante
Deve ser elaborado, com base nos documentos de projeto, recomendações do fabricante
(manuais) e requisitos desta Norma, o procedimento de montagem da executante contendo,
no mínimo, as seguintes informações, quando aplicáveis:
a) seqüência de montagem;
b) método de levantamento (“rigging”);
c) método de desmontagem e remontagem da máquina, com dados sobre:
medições a serem feitas, tolerâncias e métodos de correção;
d) método de preservação (partes a serem desmontadas para a preservação,
produtos de preservação, periodicidade, método de aplicação da preservação,
cuidados no armazenamento);
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e) método de lubrificação (lubrificantes a serem utilizados, componentes a serem
lubrificados, método de lubrificação, periodicidade de lubrificação);
f) locação da máquina na base;
g) método de nivelamento (nivelamento de calços metálicos, nivelamento da
máquina, verificação de apoio em quatro pontos, locais de medição e correção,
tolerâncias);
h) método de alinhamento (verificação da deflexão do dispositivo, lubrificação de
mancais, verificação da superfície dos acoplamentos);
i) método de grauteamento (materiais de graute, traço, testes com material,
métodos de aplicação e adensamento, tempo de cura da argamassa,
verificação do recalque e acabamento);
j) método de montagem de componentes fornecidos separadamente (método de
montagem, medições, tolerâncias);
k) método de limpeza química de tubulações (produtos de limpeza, alinhamento
de linhas, métodos de limpeza, apassivação e preservação);
l) método de circulação de óleo “flushing” (óleo a ser utilizado, telas a serem
utilizadas, fluxograma de circulação, pontos de filtragem, temperatura e método
de aquecimento do óleo, partes a serem limpas manualmente após o “flushing”,
periodicidade de circulação para preservação);
m) ferramentas e instrumentos a serem utilizados.
6.2 Preparação da Base de Concreto
6.2.1 A preparação da base de concreto deve ser feita de acordo com as recomendações
do fabricante.
6.2.2 Quando o fabricante não apresentar as recomendações para preparação da base de
concreto, esta deve ser feita da seguinte forma:
a) antes da montagem do equipamento, a base deve ser apicoada para melhor
aderência da argamassa de grauteamento;
b) a superfície da base de concreto deve ter uma rugosidade de ± 10 µm e estar
isenta de óleo ou graxa.
6.2.3 Os calços metálicos (“liners”) usados para assentamento da máquina, quando não
definidos pelo fabricante, devem atender aos seguintes requisitos:
a) ser de aço-carbono;
b) largura mínima de 50 mm (2”);
c) comprimento mínimo de 100 mm (4”);
d) espessura entre 12 mm e 19 mm (1/2”e 3/4”);
e) superfície com rugosidade máxima Ra 12,5, de acordo com a ABNT NBR 6405;
f) cota absoluta com tolerância de ± 3 mm;
g) cota relativa com tolerância de ± 1 mm;
h) nivelamento com tolerância de 2 mm/m;
i) possuir 2 calços o mais próximo possível de cada chumbador, 1 de cada lado;
j) o espaçamento máximo entre calços deve ser de 450 mm.
6.3 Posicionamento e Nivelamento da Máquina Sobre a Base de Concreto
6.3.1 A máquina deve ser locada segundo as coordenadas de projeto.
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6.3.2 O nivelamento da máquina deve ser feito de acordo com as instruções do fabricante.
Observar necessidade ou não de remoção de componentes ou utilização de mancais falsos.
6.3.3 Quando o fabricante da máquina não fornecer as instruções para verificação do
nivelamento, as tomadas de nível devem ser efetuadas sobre as superfícies usinadas das
junções das tampas dos mancais, extremidades livres dos eixos em duas direções
ortogonais admitindo-se desvios máximos de 0,05 mm/m para ambas as direções e ± 3 mm
para a elevação.
6.3.4 O torque dos parafusos chumbadores deve ser apenas o suficiente para manter a
máquina nivelada.
6.4 Grauteamento
6.4.1 O grauteamento deve ser feito de acordo com a norma PETROBRAS N-1644,
observadas as instruções do fabricante.
6.4.2 O torque final dos parafusos chumbadores deve ser feito após a cura da argamassa,
verificando-se simultaneamente a manutenção do nivelamento da máquina.
6.5 Alinhamento
6.5.1 O afastamento entre os cubos de acoplamentos devem estar dentro do indicado pelo
fabricante.
6.5.2 O alinhamento deve ser feito de acordo com as instruções do fabricante. Caso não
haja recomendação, o alinhamento deve ser feito por meio de dispositivo rígido, utilizando
2 relógios indicadores, colocados 1 em cada cubo, na posição radial, devendo ser girados
os eixos em conjunto. A tolerância de desalinhamento diametral admissível é de 0,05 mm.
6.5.3 Compensar as eventuais dilatações térmicas diferenciais entre acionador e acionado
para a condição de operação.
6.5.4 Dispositivos roscados (macacos) devem ser instalados para facilitar o posicionamento
da máquina.
6.5.5 Os calços complementares (“shims”) não devem ter espessuras totais diferentes em
pontos de apoio simétricos ao eixo de rotação.
6.5.5.1 Quando necessário, utilizar calços principais de apoio para obtenção da
coplanaridade.
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6.5.5.2 A espessura total dos calços complementares de apoio (“shims”) não deve exceder
a 3 mm em cada apoio devendo possuir no máximo 5 calços.
6.6 Conexão com Tubulações e Outros Acessórios
6.6.1 A verificação das forças e momentos exercidos nos flanges do equipamento deve ser
feita a frio e a quente, de acordo com instruções do fabricante.
6.6.2 Verificar se o fabricante ou a projetista exige uma seqüência de montagem de
tubulação.
6.6.3 O desalinhamento entre flanges de equipamento e de tubulação deve ser, no máximo,
igual a metade da folga entre parafusos e os respectivos furos.
6.6.4 Os flanges da tubulação a ser conectada e os de equipamento devem ter as faces
paralelas entre si. O paralelismo deve ser verificado por meio de apalpador de lâminas em
4 posições defasadas de 90°. Em caso de não existir limitação pelo fabricante, são
admitidas as tolerâncias da TABELA 1.
TABELA 1 - PARALELISMO DE FLANGES
Ø Do Flange (mm) Tolerâncias (mm)
até 100 0,2
100 a 150 0,3
150 a 200 0,4
200 a 250 0,5
acima de 250 0,6
6.6.5 O torque dos parafusos dos flanges de tubulação e acessórios, deve ser executado
segundo as recomendações do fabricante. Em sua ausência, deve ser executado um
cruzamento alternado com verificação simultânea da manutenção do alinhamento do
equipamento.
6.7 Sistemas Auxiliares
6.7.1 A montagem de sistemas auxiliares e acessórios deve ser feita de acordo com as
instruções certificadas do fabricante, observadas as normas aplicáveis e aprovação da
projetista.
6.7.2 Todos os instrumentos devem ser montados e calibrados em conformidade com o
projeto do fabricante e atendendo aos requisitos da norma PETROBRAS N-858, inclusive
quanto à identificação e simbologia.6.7.3 Observar o projeto quanto a obrigatoriedade de instalar-se filtros provisórios ou
permanentes nas tubulações.
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7 PRESERVAÇÃO APÓS A MONTAGEM
7.1 Executar as mesmas operações previstas no Capítulo 5.
7.2 Efetuar a limpeza química das tubulações de aço-carbono do sistema de lubrificação e
selagem, linhas de admissão e exaustão, com base no procedimento da executante
(item 6.1).
7.3 Fazer a circulação do óleo de limpeza (“flushing”) e preservação obedecendo ao
seguinte esquema:
a) preparar um fluxograma indicando os pontos de “by-pass” (mancais, entrada de
lubrificação das engrenagens) onde devem ser colocadas telas de coleta e
controle de sujeira (linha de retorno junto ao tanque, entrada de filtros, entrada
de calor);
b) remover os filtros de óleo lubrificante;
c) limpar, manualmente, os tanques de óleo lubrificante e selagem (tanque de
óleo, “over head tank”, “rundown tank”);
d) circular o óleo de limpeza (conforme API STD 686 item 3.6, capítulo 8) através
de bomba auxiliar;
e) limpar as linhas dos tanques de selagem e lubrificação (“over head” e
“rundown tank”) através do enchimento e esvaziamento alternado dos tanques;
f) seguir os critérios de aceitação do conforme API STD 686 item 3.6, capítulo 8;
g) remover o óleo, as telas e os “by-pass”, exceto governadores e colocar nova
carga de óleo no tanque;
h) circular, semanalmente, o óleo de preservação através do sistema, com os
filtros de óleo lubrificante montados.
7.4 Os danos à pintura, durante a fase de montagem, devem ser retocados obedecendo ao
sistema original de pintura aplicado.
8 PREPARAÇÃO PARA A OPERAÇÃO ASSISTIDA
8.1 A preparação para entrada em operação deve ser executada obedecendo ao seguinte
esquema:
a) drenar o óleo de preservação existente no sistema de óleo lubrificante; no caso
de incompatibilidade com o óleo de operação, efetuar a lavagem do sistema
com solvente antes de enchê-lo com óleo de operação;
b) drenar e encher o sistema de refrigeração de acordo com as instruções do
fabricante;
c) funcionar o sistema de condensado, eliminando o condensado e observando
se existem vazamentos e/ou entradas de ar nas juntas; operar e medir o nível
de pressão (vácuo) alcançado (máquinas dotadas de sistema de vácuo) de
acordo com as instruções do fabricante;
d) executar a limpeza dos mancais e a montagem dos sensores de temperatura,
vibração e deslocamento axial, de acordo com as instruções do fabricante;
e) executar as seguintes operações nas linhas de admissão e exaustão:
- montar e calibrar os suportes de mola;
- remover as juntas cegas das linhas;
- abrir e calibrar os suportes de mola;
- fazer a sopragem;
f) calibrar, montar e testar todos os instrumentos da máquina.
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8.2 Deve ser elaborado, em conjunto com o fabricante e o órgão operacional, um
procedimento de partida e de funcionamento mecânico (em vazio), contendo, no mínimo, os
seguintes requisitos:
a) verificações a serem executadas nos órgãos de controle e no acionamento da
válvula parcializada da máquina;
b) simulação de situações de alarme e desarme da máquina;
c) ajustagem, quando necessário, da selagem das hastes da válvula
parcializadora;
d) definição dos pontos de purga de ar no sistema de controle (caso exista);
e) acionamento do dispositivo de giro lento (rotações, engate/desengate);
f) método de lavagem da máquina para a retirada do anticorrosivo aplicado
(pressão, temperatura, vazão estimada de vapor, pontos de drenagem, uso do
giro lento, controle de temperatura no exaustão);
g) método para o aquecimento da máquina;
h) cuidados a serem tomados durante o aquecimento da máquina;
i) gráfico rotação x tempo durante a partida indicando as rotações críticas
(laterais e torsionais) da máquina e do grupo;
j) verificação da faixa de atuação do governador;
k) método do teste de desarme por sobrevelocidade (tolerância e máxima
velocidade a ser atingida);
l) medição de vibração a várias rotações, inclusive na máxima contínua;
m)medição do deslocamento axial e comprovação do lado ativo do mancal axial;
n) definição do ponto de alarme e desarme (se existir) por vibração;
o) medição do tempo de parada da máquina após o acionamento do desarme
manual.
8.3 Durante o teste de funcionamento mecânico (“running test”) devem ser seguidos os
seguintes itens:
a) elaborar o relatório de registro de resultado dos testes onde devem ser
lançados todos os dados obtidos, em confronto com os previstos de projeto;
Nota: Caso haja desvio em qualquer medida obtida, em relação aos valores de projeto,
a simples correção da causa do desvio do valor não deve, em princípio, ser
tomada como solução definitiva, devendo ser analisadas as possíveis
conseqüências para o equipamento, do desvio ocorrido.
b) verificar, antes do funcionamento do equipamento, a correta atuação dos
dispositivos de proteção (partidas automáticas, alarmes e desarmes);
c) elaborar uma planilha de elevação de rotação x tempo (temperatura), bem
como respectivas verificações;
d) verificar nos equipamentos dotados de lubrificação forçada:
- pressão de descarga da bomba;
- diferencial de pressão no filtro;
- pressão de entrada nos mancais;
- temperatura de entrada e saída nos mancais;
- passagem de óleo de retorno através dos visores;
- nível dos reservatórios;
- contaminação do lubrificante;
- valor ajustado da pressão de abertura da válvula de alívio;
e) verificar nos equipamentos dotados de sistema de balanceamento do empuxo
axial:
- funcionamento do sistema;
- pressão na câmara de balanceamento ou do diferencial através do tambor de
balanceamento;
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f) verificar nos equipamentos dotados de sistema de resfriamento:
- correta direção de fluxo no sistema;
- vazão compatível com o controle de temperatura;
- temperatura de entrada e saída do fluido de resfriamento;
- pressão do sistema;
g) verificar nos mancais:
- temperatura;
- níveis de vibração;
- deslocamento axial;
h) registrar as leituras, durante a elevação de rotação (observar os patamares de
rotação x tempo) de pressão, temperatura, vibração e deslocamento axial a
cada variação de rotação até atingir a velocidade máxima contínua; e a partir
de então, registrar esses valores a cada 30 minutos durante 4 horas;
i) realizar o teste de desarme por sobrevelocidade com a turbina desacoplada,
verificando-se se os resultados são repetitivos durante 3 vezes;
j) verificar a livre dilatação diferencial da carcaça com relação aos seus apoios,
durante o aquecimento da turbina.
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