Manutenção Mecânica - Trabalho sobre caldeiras seus tipos, utilidades e qualidades.

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CALDEIRAS 
MANUTENÇÃO MECÂNICA 
 
 
CEFET-MG 
 O que é uma CALDEIRA? 
É um equipamento destinado a gerar vapor sob pressões 
superiores à atmosférica utilizando qualquer fonte de 
energia, excetuando-se os refervedores e equipamentos 
similares utilizados em unidades de processo. 
 CLASSIFICAÇÕES: 
1. FLAMOTUBULAR 
 VERTICAL 
 HORIZONTAL 
 
2. AQUATUBULAR 
 
 CAUSAS DE DETERIORAÇÃO DE CALDEIRAS 
 MANUTENÇÃO – NR13 
 
1. CALDEIRAS FLAMOTUBULARES 
▪Caldeira cuja a queima e 
seus gases circulam dentro de 
tubos; 
 
▪Ao redor dos tubos está a 
água a ser aquecida e 
evaporada; 
 
▪As caldeiras flamotubulares 
são empregadas apenas para 
pequenas capacidades e 
quando se quer apenas vapor 
saturado de baixa pressão. 
▪Baixo rendimento térmico; 
 
▪ Maior espaço ocupado; 
 
▪ Ideal para pequenas 
instalações; 
 
▪ Simples construção. 
1. CALDEIRAS FLAMOTUBULARES VERTICAIS 
▪Os tubos são colocados 
verticalmente num corpo 
cilíndrico fechado nas 
extremidades por placas, 
chamadas espelhos. 
 
▪A fornalha interna fica no 
corpo cilíndrico logo abaixo 
do espelho inferior. 
 
▪Os gases de combustão 
sobem através dos tubos, 
aquecendo e vaporizando a 
água que está em volta deles. 
1. CALDEIRAS FLAMOTUBULARES VERTICAIS 
▪As fornalhas externas são 
utilizadas principalmente no 
aproveitamento da queima 
de combustíveis de baixo 
poder calorífico como: 
▪Serragem 
▪Palha 
▪casca de café/amendoim 
▪óleo combustível. 
1. CALDEIRAS FLAMOTUBULARES HORIZONTAIS 
▪Abrangem vários modelos, 
desde as caldeiras Cornuália 
e Lancaster, de grande 
volume de água, até as 
modernas unidades 
compactas 
 
▪Apresentam tubos internos 
nos quais ocorre a combustão 
e através dos quais passam os 
gases quentes. Podem ter de 
1 a 4 tubos por fornalha 
 Tipos: 
• Cornuália: é constituída de 
um tubo horizontal ligando a 
fornalha ao local de saída 
de gases. 
 
• Lancaster: Idêntica à 
anterior porém constituída 
de dois a quatro tubos 
internos. Algumas 
apresentam tubos de fogo e 
de retorno. 
 
1. CALDEIRAS FLAMOTUBULARES HORIZONTAIS 
▪Multitubular: a queima de 
combustível é efetuada em 
uma fornalha externa; Os 
gases quentes passam pelos 
tubos de fogo; Queima de 
qualquer tipo de Combustível. 
 
▪Locomóvel: apresenta uma 
dupla parede em chapa na 
fornalha, pela qual a água 
circula. Fácil transferência de 
local. Utilizada em Serrarias e 
em Campos de Petróleo. 
 
▪Escocesa: É destinada à 
queima de óleo ou gás; 
Criada basicamente para uso 
marítimo. 
1. CALDEIRAS AQUATUBULARES 
▪Nas caldeiras aquatubulares 
a água a ser aquecida passa 
no interior de tubos que, por 
sua vez, são envolvidos pelos 
gases de combustão. 
 
▪Maior Rendimento; 
▪Maior produção de Vapor; 
▪Maior Superfície de 
Aquecimento 
1. CALDEIRAS AQUATUBULARES 
▪Câmara de combustão: Região 
onde se dá a queima do 
combustível, gerando o gás de 
queima aquecido; 
 
▪Tubulação de vapor: Tambor 
horizontal localizado na parte 
superior da caldeira, onde água 
e vapor estão em equilíbrio na 
temperatura de saturação 
correspondente à pressão do 
mesmo; 
 
 
▪Tubulação de água: Tambor 
horizontal localizado na parte 
inferior da caldeira, normalmente 
com dimensões menores do que 
o anterior, ficando sempre cheio 
d´água; 
 
▪Feixe de tubos: É formado pelos 
tubos que interligam os tambores 
de vapor e de água. A 
disposição do feixe de tubos em 
torno do forno constitui as 
chamadas “paredes de água”. 
Essas paredes geram um espaço 
vazio envolvendo a câmara de 
combustão; 
1. CALDEIRAS AQUATUBULARES 
▪ Isolamento e refratários: Isolam 
a câmara de combustão dos 
elementos estruturais, 
irradiando o calor não 
absorvido pelos tubos de volta 
para dentro da câmara, o que 
evita perdas de calor para o 
exterior e protege a carcaça 
metálica; 
 
▪ Saídas de gases e chaminés: 
Promovem a exaustão dos 
gases de combustão 
provenientes do interior da 
caldeira, regulando a tiragem 
necessária. 
▪Estrutura e carcaça metálica: 
envolvem a caldeira, sustentam o 
isolamento e os refratários, além 
de todos os internos, garantindo 
que não haja vazamentos. 
Formam também chicanas para 
direcionamento do fluxo de gases 
de combustão. As chicanas 
podem ser apenas paredes de 
refratários; 
 
 EQUIPAMENTOS AUXILIARES: 
▪Sopradores de Fuligem; 
▪Indicadores de nível; 
▪Sistemas de controle de água 
de alimentação; 
▪Sensores de temperatura 
 
 CAUSAS DE DETERIORAÇÃO DE CALDEIRAS 
▪Superaquecimento: Pode se dar 
por deposição nas paredes dos 
tubos, incidência de chama 
provocada por mal 
funcionamento dos queimadores, 
circulação deficiente de água e 
deterioração do refratário, entre 
outras. 
 
▪Deterioração mecânica: o 
aparecimento de trincas que 
podem levar à ruptura, devido à 
fadiga térmica, fluência, choques 
térmicos, explosões na câmara 
de combustão, etc. 
 
▪Corrosão: Dentro dos tubos 
ocorre devido às deficiências no 
tratamento da água e presença 
de gases dissolvidos; 
Externamente aos tubos ocorre 
devido à formação de ácidos 
sulfuroso e sulfúrico e pela 
condensação de vapor d’água 
na presença de produtos de 
combustão de enxofre; 
 
 Perda de rendimento de 
condutividade de vapor. 
 
 Sobreaquecimento da 
fornalha, tubos e tubulões. 
MANUTENÇÃO - NR13 
▪Norma Regulamentadora código 13: é responsável pela segurança em 
CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO. Ela incorpora aspectos do projeto, da 
instalação, da operação, da manutenção e também aspectos relativos 
à inspeção do equipamento. 
▪Pressão Máxima de Trabalho Admissível - PMTA é o maior valor de 
pressão compatível com o código de projeto, a resistência dos materiais 
utilizados, as dimensões do equipamento e seus parâmetros 
operacionais. 
▪Documentação: Toda caldeira deve ter afixada em seu corpo, em 
local de fácil acesso e bem visível, placa de identificação, também a 
categoria da caldeira, e seu número de identificação. No 
estabelecimento onde estiver instalada deve ter toda documentação 
regulamentada. A documentação referida deve estar sempre à 
disposição dos operadores, de manutenção, de inspeção e das 
representações dos trabalhadores e do empregador na Comissão 
Interna de Prevenção de Acidentes. 
 
 
 
MANUTENÇÃO - NR13 
▪ Categoria A: pressão de operação é igual ou superior a 1960 Kpa. 
▪ Categoria C: pressão de operação é igual ou inferior a 588 Kpa e o 
volume interno é igual ou inferior a 100 litros. 
▪ Categoria B: são todas as caldeiras que não se enquadram nas 
categorias anteriores. 
▪ Precisamos garantir ou minimizar ao máximo a possibilidade de uma 
parada operacional deste equipamento, pois além de afetar a 
produção de uma indústria ou comércio poderá afetar também a 
integridade física do trabalhador. Isto sem falar sobre as 
consequências de uma explosão de caldeira. 
▪ Para que esta parada inesperada não aconteça é necessário 
aproveitarmos o tempo disponível e realizarmos uma boa 
manutenção preventiva. Mas antes o Profissional Habilitado (PH) 
deverá inspecionar a caldeira e após a liberação do equipamento 
pelo PH a manutenção deverá executar suas tarefas. 
▪ Uma boa inspeção de segurança inicia-se com a escolha de um bom 
PH e uma boa manutenção também se inicia com a escolha de bons 
profissionais. 
 
MANUTENÇÃO - NR13 
Jamais poderão passar desapercebidos durante uma inspeção emanutenção de caldeira: 
1. Inspeção dos cruzamentos de solda da fornalha; 
2. Exame visual nos espelhos frontal e traseiro da caldeira e caso 
necessário a utilização de END`s; 
3. Limpeza dos eletrodos da garrafa de nível e do corpo da caldeira; 
4. Verificar a fiação elétrica; 
5. Verificar o sistema de alimentação de água; 
6. Verificar a saída de vapor; 
7. Calibrar e fazer manutenção nos dispositivos de segurança, tais 
como: válvula de segurança, manômetros, 
pressostatos, controladores de nível, indicadores de temperatura de 
gases da chaminé; 
8. Realizar manutenção no quadro elétrico; 
9. Analisar o estado de conservação da tubulação do lado água da 
caldeira juntamente com o responsável pelo tratamento da água. 
10. Realizar o teste nos sistema de emergência. Entre outras atividades 
de suma importância para garantirmos a integridade da caldeira e 
consequentemente a integridade da população ao redor da 
caldeira. 
 
MANUTENÇÃO - NR13 
▪Para caldeiras categoria B, as inspeções de segurança devem ser 
realizadas dentro de um período de no máximo 12 meses. 
 
▪E o PH tem como dever e obrigação dialogar com o operador da 
caldeira sobre como esta o funcionamento da caldeira, assim como, o 
médico tem como obrigação escutar o seu paciente. 
 
▪Infelizmente a NR13 não determina o prazo para o operador realizar 
seu treinamento de reciclagem, mas é sugerido realizar este treinamento 
a cada 12 meses. 
 
 
AUGUSTO 
GUSTAVO 
JÁDER 
SAMUEL 
 
 
PROFESSOR JADER BOSCO 
 
 
MANUTENÇÃO MECÂNICA 
 
 
 
CEFET-MG 
CAMPUS IX – NEPOMUCENO 
 
 
2017