Sendo encontradas nos mais diversos segmentos industriais, as caldeiras a vapor surgiram na revolução industrial e, desde então, passaram a ser indispensáveis e primordiais para os processos produtivos, tornando-se parte integral e fundamental para as indústrias.

Independente do tipo de caldeira utilizada ou o combustível que a alimenta, é fato de que todas as caldeiras funcionam 100% de seu tempo sob pressão do vapor acima da pressão atmosférica, assim tornando-a muito mais suscetível à riscos e danos, com grandes possibilidades de falhas, redução na vida útil do equipamento, alteração na eficiência e desempenho durante a geração de vapor, gerando prejuízos financeiros para a indústria e, até mesmo, aumentando os riscos de acidentes.

Dentre os principais riscos e danos que podem ocorrer com uma caldeira, podemos citar a explosão, assunto o qual iremos abordar no artigo de hoje. Continue lendo e entenda mais sobre:

– Principais causas de explosão em caldeiras;
– Como prevenir os riscos de explosão em caldeiras;
– Tratamento preventivo para caldeiras

Lembrando que, em caso de dúvidas ao decorrer da leitura ou após a mesma, a Multiagua possui uma equipe de especialistas que pode auxiliar a sua indústria com soluções completas para suas caldeiras a vapor.

As principais causas de explosão em caldeiras

Ao falarmos sobre as causas de explosões em caldeiras, podemos tomar como motivo principal o superaquecimento, afinal, a caldeira atual todo o tempo sob alta pressão e temperatura e, quando exposta a temperaturas maiores que admissíveis, há grandes chances de ocorrer a redução da resistência do aço,  fator que aumenta consideravelmente o risco de uma explosão.

Mas, ainda vale ressaltar que,  antes da explosão ocorrer de fato, podem haver diversos danos como na caldeira, como empenamentos, envergamentos e abaulamentos.

Além disso, existem diversos outros causadores do superaquecimento em caldeiras, como por exemplo a oxidação das superfícies expostas. 

Confira abaixo os 7 motivos mais comuns que são responsáveis pelo superaquecimento das caldeiras, aumentando as probabilidades de ocorrer uma explosão:

1 – SELEÇÃO INADEQUADA DO AÇO NA FABRICAÇÃO DAS CALDEIRAS
No que diz respeito a usos de aços com defeitos, prolongamento excessivo dos tubos, queimadores mal posicionados, operação em marcha forçada e falta de água nas regiões de transmissão de calor.     

2CHOQUE TÉRMICO
Os choques térmicos ocorrem por causa da frequente parada e recolocação em marcha de queimadores. Caldeiras que estão expostas a este tipo de risco normalmente são as que possuem queimadores que operam on-off, como também aquelas que possuem queimadores com potência excessiva.

Caldeiras como as do tipo fogo tubular estão mais suscetíveis ao choque térmico, especialmente as com câmara de reversão traseira seca. Outro exemplo que podemos dar é quando a caldeira é alimentada por água fria ou com entrada de água quente nas regiões frias.

3 – DEFEITOS DE MANDRILAGEM E JUNTAS SOLDADAS
A mandrilagem é a operação de expansão dos tubos juntos aos furos dos espelhos da caldeira, sendo através da mandrilagem que os tubos ficam ancorados com a estanqueidade devida. Porém, pode ocorrer com que esta estanqueidade fique comprometida, caso no momento da operação haja corpos estranhos nas superfícies (extremidades) dos tubos ou nas paredes.

O processo de soldagem em caldeiras pode ser aplicado em tubos, espelhos, tubulões e reforços. A falha nas juntas soldadas aumentam o risco de explosão de caldeiras, pois representam regiões de menor resistência do metal.

4 – QUALIDADE DA ÁGUA
A qualidade da água de alimentação deve ser cuidadosamente examinada, pois fontes com altas concentrações de sais dissolvidos tendem a formação de incrustações sobre as superfícies de aquecimento, ocasionando o superaquecimento destas regiões.

Águas internas de caldeiras que apresentam Dureza Total, excesso de Sílica e Sólidos Totais Dissolvidos tendem a formar grandes placas isolantes nas paredes, tubos e costados que conduziram a uma perda de eficiência da troca térmica e fragilizando precocemente o aço carbono.  

5 – ALTERAÇÕES NA ESTRUTURA METALOGRÁFICA DO AÇO
Devido a alta produção de vapor que uma caldeira pode realizar, ocorre a decomposição da água, que provoca consequentemente o desprendimento de oxigênio e de hidrogênio. Este H2 pode vir a reagir com o carbono, produzindo o gás metano que por sua vez provoca o empolamento do aço.

6 – CORROSÃO
Seja a corrosão interna, a oxidação generalizada do ferro, corrosão galvânica, corrosão por aeração diferencial ou corrosão salina. A corrosão avançada das caldeiras pode ocorrer também em pressões inferiores à PMTA (Pressão Máxima de Trabalho  Admissível) e consequentemente tornar as regiões do aço frágeis.

7 – EXPLOSÕES CAUSADAS POR AUMENTO DE PRESSÃO
A causa pelo aumento de pressão pode acontecer devido a uma série de fatores, uma das causadoras pode ser as válvulas de segurança não aferidas ou desreguladas, falha mecânica da fabricação, falhas no sistema de combustão e instalação incorreta.

Como prevenir os riscos de explosão em caldeiras

Agora que você já conhece os principais motivos para uma explosão em sua caldeira, vamos conhecer as medidas preventivas que devem ser tomadas para reduzir os riscos e/ou até mesmo evitar os riscos de explosões de sua caldeira.

Ressaltando que  algumas medidas devem ser tomadas antes, durante e após a operação da mesma, veja abaixo algumas delas:

Medidas para antes da operação:
1 – Mantenha regularizada a inspeção NR-13;
2 – Realize os testes de válvulas de segurança;
3 – Os sistemas automáticos de operação e segurança devem estar em boas condições e funcionando corretamente;
4 – Em caldeira com o uso de tocha no acendimento, fique em posição segura ao realizar o procedimento;
5 – Para realizar o acendimento de caldeiras que utilizam óleo ou gás, você deve deixar o ar circular pelas fornalhas antes do procedimento.

Medidas durante a operação:
1 – Não ultrapasse a pressão máxima suportada;
2 – Sempre mantenha o nível de água durante o fornecimento de vapor;
3 – Fique de olho em possíveis quedas de pressão;
4 – Não se deve reacender utilizando o calor da fornalha;
5 – Realize a descarga de fundo.

Medidas após a operação:
1 – Feche as aberturas da fornalha;
2 – O nível de água deve ser elevado no momento de apagar a caldeira;
3 – Atente-se para que não haja mais pressão dentro da caldeira para a remoção de qualquer acessório.

Tratamento preventivo para caldeiras

Para evitar a explosão de caldeiras e muitos outros possíveis danos, faz-se necessário, como forma preventiva a realização da manutenção anual nas caldeiras.

Além de prever e sanar danos antes que os mesmos ocorram e evitar paradas desnecessária e repentinas no equipamento, fator que prejudica a produção, a manutenção anual nas caldeiras é uma obrigação legal que deve ser cumprida por toda e qualquer indústria de forma a promover a segurança dos funcionários e qualquer outra pessoa envolvida.

A principal norma que estabelece os padrões necessários e que devem ser alcançados com a manutenção anual é a NR-13, a qual pode ser dividida em 4 diferentes tipos de inspeções de segurança:

– Inspeção inicial: este tipo de inspeção é realizada especialmente em caldeiras novas e nunca utilizadas como forma de encontrar e sanar riscos logo de início, deixando o equipamento pronto para seu primeiro uso com segurança;
– Inspeção periódica: realizada durante períodos do ano já previamente definidos;
– Inspeção extraordinária: realizada sempre que necessário e em casos onde ocorram danos e sejam necessários reparos e alterações. Outros fatores que necessitam de uma inspeção extraordinária é quando ocorre o realocamento da caldeira em funcionamento após mais de 6 meses parada e em caso de mudança de local;
– Inspeção de integridade: após 25 anos de uso, as caldeiras devem passar por inspeção e manutenção, determinando sua capacidade de uso, condições e tempo restante de vida útil do equipamento.

Para que a manutenção seja realizada de forma eficiente, a indústria deve traçar um plano de manutenção das caldeiras, determinando a periodicidade, instrumentos e equipe que será responsável. Ainda, deve-se seguir uma lista de ações indispensáveis, sendo que podemos citar como algumas delas:

– Inspeção dos cruzamento de solda da fornalha;
– Limpeza de eletrodos;
– Verificação de sistema de alimentação de água
– Verificação de saída de vapor;
– Verificação de fiação;
– Calibragem e manutenção de dispositivos de segurança (válvulas, controladores, indicadores de temperaturas, entre outros);
– Análise das tubulações de água da caldeira;
– Análise e tratamento da água;
– Testes nos sistemas de emergência.

A Multiagua possui soluções completas para o seu sistema de geração de vapor, oferecendo um programa de tratamento preventivo para sua caldeira, focando em todas as ações necessárias para diagnosticar, monitorar, desenvolver e aplicar a melhor tecnologia disponível para manter a qualidade e eficiência de sua caldeira, sempre buscando evitar riscos e danos no equipamento e aos que o cercam. Confira aqui as nossas soluções completas para geração de vapor. Lembrando que, todas as nossas soluções são personalizadas e adequadas com as necessidades de sua caldeira, tipo de indústria e produção.

Além disso, vale ressaltar que a Multiagua possui uma equipe especializada para a aplicação das soluções, contando com certificados ISO 9001 desde 2006, além de certificados e licenças que regulamentam as atividades perante aos órgãos de fiscalização.