programa de treinamento curso forno

APOSTILA DO CURSO DE FORNOS PETROQUMICOS

Autor: Joo Hayashi 10.03.05 Rev.0

CURSO SOBRE FORNOS PETROQUMICOS CONSTRUO

CORNERSTONE Engenharia S/C e-mail: [email protected] Cap. XIII Pag. 2 de 106 Autor: Joo Hayashi

INDICE I. OBJETIVO II. DEFINIO:

Definio de forno Petroqumico Glossrio

III. PARTES PRINCIPAIS DE UM FORNO PETROQUMICO:

Carcaa Seco de Radiao Seco de Conveco Arch (Teto da Radiao) Breeching (Teto da Conveco) Bridge Wall (Transio da Radiao para Conveco Serpentina da Radiao Shield ou Chock Tubes Serpentina da Conveco Crossover Suportes Fundidos Header Box Queimadores Porta de Exploso Chamin Portas de Acesso e Visores Isolamento Conexes de Instrumentos

IV. CLASSIFICAO DOS FORNOS PETROQUMICOS:

Devido ao Tipo de Fluxo Devido ao Processo Devida a Forma Geomtrica da Carcaa Devido Exposio da Serpentina Chama Devido a Disposio e Tipo de Serpentina da Radiao Devido a Tiragem

V. ESCOLHA DO TIPO DE FORNO:

Processo Carga Trmica rea Disponvel Perda de Carga Disponvel Drenagem do Forno em Parada Tecnologia Disponvel no Mercado



VI. ESTUDO ECONMICO E ESCOLHA DE RECUPERAO DE CALOR:

Forno sem Sistema de Recuperao de Calor Acrscimo de Processo na Conveco Forno com Pr-Aquecimento de Calor Regenerativo Forno com Pr-Aquecimento de Calor Recuperativo

VII. PRINCIPAIS TECNOLOGIAS:

Fornos de Carga ou Aquecimento Fornos de Reforma Cataltica (Gerao de H2) Fornos de Etileno Pirlise de EDC (Di-cloro Etano para Planta de PVC; MVC) Super-aquecedor de Vapor Coque

VIII. CONSIDERAES PARA PROJETO:

Processo Combusto Mecnico

IX. Tubos ou Serpentinas:

Escolha do Tubo Tubos Aletados ou Pinados Materiais de Construo Procedimentos de Solda, e Testes No Destrutivos Tratamento Trmicos Principais Problemas na Serpentina

X. Headers ou Cabeotes:

Funo e Escolha Curvas de Retorno Cabeote de Limpeza Materiais de Construo Possveis Problemas

XI. TUBULAO EXTERNA, COLETORES E TERMINAIS:

Funo eEscolha Cargas Admissveis, Movimentos, Tenses Admissveis Materias de Construo Principais Problemas e Inspeo



XII. SUPORTE E GUIA DOS TUBOS INTERNO AO FORNO:

Funo e Escolha Carregamento e Mtodo de Clculo Tenses Admissveis Materiais de Construo Principais Problemas e Inspeo

XIII. REFRATRIOS E ISOLAMENTO

Funo e Escolha Construo com Tijolos Concreto Refratrio e Isolante Fibra Cermica Tecidos Especiais Especificao e Inspeo para Compra e Instalao Cuidados na Partida e Resfriamento do Forno Principais Problemas e Inspeo

XIV. ESTRUTURA DA CARCAA E ACESSRIOS:

Funo e Normas de Clculo, Clculo das Cargas de Fundao Carregamento das Diversas Partes Espelhos frontais Header Box, Portas de Inspeo, Porta de Exploso Escadas e Plataformas Pintura e Proteo contra Incndio Testes de Fumaa (Selagem da Carcaa) Principais Problemas e Inspeo

XV. CHAMIN E DUTOS

Funo, Projeto Clculo Mecnico Acessrios principais Conexes Plataformas

XVI. EQUIPAMENTOS AUXILIARES:

Queimadores Ventiladores Sopradores de Fuligem Damper de Controle Damper de Selagem Pr-Aquecedore de Ar



XVII. INSTRUMENTOS E CONEXES AUXILIARES:

Temperatura de Processo Manmetros de Processo Temperatura de Parede da Serpentina Temperatura dos Fumos Presso ou tiragem da corrente dos Fumos e Ar Analisadores para os Fumos

XVIII. FABRICAO E MONTAGEM:

Estrutura Metlica Serpentinas Refratamento Escadas e Plataformas Transporte Montagem

XIX. CLCULO DO CUSTO DE FORNO PETROQUIMICO

Custo de Engenharia Bsica do Processo (Tecnologia) Estrutura de Custo de Fornos Petroqumicos Calculo do Custo da Estrutura e Carcaa do Forno Clculo do Custo das Partes de presso do Forno Clculo do Custo do Isolamento Clculo do Custo dos Acessrios Principais Clculo do Custo da Instrumentao Clculo do Custo da Civil Clculo do Frete ou Transporte Clculo do Custo da Montagem

XX. RATEIO DE CUSTO DE FABRICAO X MONTAGEM

Indice de Fabricao e Montagem Impostos que incidem sobre um Forno Petroqumico Custo de Superviso de Fabricao e Montagem

XXI. CUSTO OPERACIONAL DE UM FORNO:

Eficincia do Forno Insumos ou Consumo do Forno

XXII. CUSTO DE MANUTENO Pontos Bsicos que Afetam o Custo de Manuteno Principais Itens na Manuteno Tempo de Parada x Custo da Parada x Ganho na Produo



I. OBJETIVO: O objetivo deste compendio fornecer informaes aos usurios de fornos petroqumicos para que conheam melhor os equipamentos com os quais esto envolvidos. Este trabalho no tem a pretenso de esgotar esse assunto que muito vasto. Neste trabalho, no sero cobertos as definies e clculos processuais de um forno petroqumico.

II. DEFINIO:

A. DEFINIO DE FORNO PETROQUMICO O Forno um dos componentes integrantes de uma gama bastante grande de equipamentos num complexo petroqumico. O forno de processo petroqumico consiste em uma ou mais cmaras de transferncia de calor tendo como cmara principal aquela cuja troca trmica se d pela presena de chama direta. Para maior aproveitamento do calor gerado pela queima de uma quantidade de combustvel utilizado outra cmara, onde a troca trmica feita atravs de conveco. Desta forma, a funo bsica de um forno transferir calor a um produto, o qual necessita um acrscimo de energia atravs de aumento de calor.

B. GLOSSRIO

TERMO SIGNIFICADO Absoro de Calor Calor total absorvido pela serpentina excluindo o calor recuperado no

pr-aquecimento do Ar. Agulhado (concreto) Metal Fiber reinforcement - Agulhas de metal utilizado para mistura

no concreto refratrio para aumento de resistncia flexo e compresso.

Ar de Combusto Ar necessrio para mistura com o combustvel para a combusto Ar em excesso Quantidade de ar acima do estequiomtrico Ar Primrio Primary Air Quantidade de Ar que inicialmente misturado ao

combustvel Ar Secundrio Secondary Air Ar complementar para a queima completa do

combustvel no queimador Arch Teto da Radiaco que pode ser plana ou inclinada Atomizao Processo de pulverizao do combustvel lquido para queima eficaz Breeching Teto ou sada dos fumos na conveco



TERMO SIGNIFICADO Bridge Wall Transio da Cmara de Radiao para a Conveco Calor Gerado ou Liberado Calor total liberado ou gerado pela queima de um determinado

combustvel utilizando o Poder Calorfico Inferior Carcaa do forno Invlucro do Forno onde est confinado a chama e as serpentinas Concreto Isolante Material Isolante preparado com a mistura basica de Slica, alumina e

outros Conveco Seco onde se d a Troca de Calor por Conveco Corbel Salincia nas paredes da Conveco para equalizar a velocidade dos

fumos nas fileiras da extremidade Corroso admissvel Perda de Espessura admissvel nas paredes devido a corroso e/ou

eroso Crossover Tubulao de interligao entre as diversas serpentinas da Radiao e

Conveco TERMO SIGNIFICADO

Damper Vlvula borboleta para controle da passagem de ar ou fumos Damper Radial Damper em dutos cilndricos em forma de fatias de pizza Damper veneziana Damper composta de vrias laminas paralelas Densidade do Fluxo de Calor

Heat Flux Average Density - Calor absorvido pela serpentina dividido pela rea dos tubos da serpentina

Duty Capacidade, Servio Eficincia do Forno ndice de aproveitamento do calor absorvido e gerado pela queima do

combustvel Eroso Reduo de espessura das paredes devido ao desgaste por choque das

correntes Face Quente (do isolamento)

Face do Refratrio em contato com os fumos ou ar aquecido

Fibra Cermica Material Isolante fabricado com fibras capilares de Alumina e Slica e outros

Fumos Produto da combusto Guilhotina Acessrio utilizado para impedir o fluxo no duto (similar figura 8

em tubulao) Header Box Caixa de proteo para as curvas de Retorno da serpentina Header ou Curva de Retorno

Termo utilizado para as curvas de 180o para unir dois tubos paralelos adjascentes

Incrustao Admissvel Fouling Allowance - Fator que dever ser considerado para calculo da perda de carga na serpentina

Isolamento Monoltico Monolitic Lining Revestimento de Concreto Isolante de uma camada nica

Jump Over Interligao entre os feixes de tubos de seces da conveco ou radiao

Liberao Normal Normal Heat Release Absoro de Calor de projeto dividido pela eficincia do Forno

Manifold ou Coletores Tubulo de distribuio ou coleo de tubos paralelos de um feixe tubular

Mortar ou Argamassa Argamassa para assentamento de tijolos ou pr-moldados refratrios Passe ou Correntes Pass or Stream Circuito de fluxo de um processo atravs de uma



srie de tubos adjacentes interligados TERMO SIGNIFICADO

Perda de Carga Pressure Drop Diferena entre a presso de entrada e Sada de uma determinada corrente de fluxo

Perda de Carga na Serpentina

Queda da presso devido a atrito ou acidentes da configurao da serpentina

Perda de Carga nas Cmaras

Queda de presso na corrente dos fumos nas cmaras do forno

Perda de carga nos dutos Queda da presso nos dutos de interligao entre as partes do sistema de ar ou fumo

Piloto Pilot Pequeno bico com chama para auxiliar no acendimento ou sustentao da chama do queimador

Plenum ou pleno Plenum or Wind Box Caixa de distribuio de Ar onde esto localizados os queimadores

Poder Calorfico Inferior Calor gerado na queima dos componentes menos o calor utilizado na vaporizao da gua nela contida

Poder Calorfico Superior Calor Gerado na queima dos componentes do Combustvel

TERMO SIGNIFICADO Pr-Aquecedor de Ar Trocador de Calor que transfere o calor dos fumos para o ar de

combusto Queimador Equipamento onde ocorre a combusto para gerao de chama Radiao Seco onde se d a Troca de Calor por Radiao Resistncia devido incrustao

Fouling Resistance - Fator de resistncia vazoa ser considerado no clculo da perda de \carga na serpentina

Revestimento Anti-corrosivo

Protective Coating Revestimento da chapa com material anticorrosivo para proteo contra corroso devido a presena de componentes corrosivos nos fumos

Shield ou Shock Tubes Tubos que protegem os tubos com superfcie extendida incidncia da radiao

Superfcie Extendida Aumento da superfcie dos tubos para melhor troca trmica na conveco

Taxa de Corroso Afinamento da espessura da parede devido ao desgaste por corroso ou eroso

Tiragem Presso negativa na Cmara de Radiao Tiragem Balanceada Processo de Combusto com ventilao forada e induzida Tiragem Forada Presso Negativa ou levemente positiva, gerado por Ventilador Tiragem Natural Presso negativa gerada apenas pela chamin



III. PARTES PRINCIPAIS DE UM FORNO PETROQUMICO:

FIGURA 1 PARTES DO FORNO 1

Porta de Acesso

7

Seco Conveco

13 Header Box 19 Espelho Frontal

2 Arch 8 Corbel 14 Seco de Radiao 20 Base 3 Breeching 9 Crossover 15 Shield ou Shock tubes 21 Chamin 4 Bridgewall 10 Tubos Serpentina 16 Porta de Observao 22 Plataformas 5 Queimadores 11 Tubos Aletados 17 Suporte dos Tubos 6 Carcaa 12 Curva de Retorno 18 Isolamento



A. Carcaa:

Carcaa so as cmaras onde esto instalados as fontes de calor e onde esto instaladas as

serpentinas.

Geralmente a carcaa construda com chapas de ao reforadas com vigas e perfis que podem ser laminados ou soldados. Outra funo da carcaa de evitar que o calor seja perdido ou que o ar atmosfrico venha prejudicar a troca trmica, desta forma ela deve ser a mais fechada possvel evitando o mximo a fuga de calor ou a infiltrao de ar atmosfrico.

B. Seco de Radiao:

A seco da radiao onde a troca trmica se d primariamente por radiao. Podemos chamar tambm de cmara de chama, pois nessa seco em que esto instalados os queimadores.

C. Seco de Conveco: A seco de Conveco a cmara onde a troca trmica se d primariamente por conveco. Os fumos em alta temperatura passam por essa cmara transferindo o calor s serpentinas instaladas nessa regio.

D. Arch (Teto da Radiao):

Consiste no fechamento superior da Cmara da radiao.

E. Breeching (Teto da Conveco):

Consiste no fechamento superior da Cmara de conveco

F. Bridge Wall (Transio da Radiao para Conveco: a regio de transio entre a seco de radiao e a seco da conveco.

G. Serpentina da Radiao:

So os tubos por onde fluem o processo e que esto instalados na cmara de radiao, ou seja, recebem o calor atravs da incidncia de radiao da chama.

F. Shield ou Chock Tubes

So os tubos por onde fluem o processo, e que protegem os tubos da conveco da incidncia

de radiao da chama da cmara da Radiao.



G. Serpentina da Conveco So os tubos por onde fluem o processo, e que recebem o calor dos fumos provenientes da

cmara de radiao atravs de conveco. Geralmente utilizado tubos com superfcie

expandida ou aletada.

H. Crossover

So os tubos por onde fluem o processo que interligam a serpentina da radiao com a

serpentina da conveco.

I. Suportes Fundidos So peas que suportam ou apiam as serpentinas para evitar deformao ou carga excessiva

sobre os mesmos.

Geralmente so fabricados com material fundido que possui uma resistncia maior altas

temperaturas e so materiais refratrios.

Alguns deles denominamos como Suporte Guia pois a sua funo no propriamente de

suportao, mas de guia para em alguns casos diminuir o comprimento de flambagem e em

outros casos simplesmente para evitar que o tubo se desloque ou deforme devido ao

movimento durante a dilatao e vibrao devido ao fluxo interno.

J. Header Box So as caixas ou invlucros onde esto os cabeotes ou curvas de retorno. Essas caixas podem ser na cmara de radiao ou de conveco, dependendo se no forno essas curvas ficam fora da carcaa do forno.

K. Queimadores

So um dos itens mais importantes do forno, pois fornecem a energia am forma de calor atravs da chama de combustvel.

H diversos tipos de queimadores que iremos tratar mais frente, mas basicamente eles so dimensionados para a queima do combustvel lquido ou gasoso ou com ambos os combustveis fornecendo a quantidade de calor necessria para a absoro nas serpentinas.



L. Porta de Exploso So portas que possuem uma tampa mvel e que deve abrir em caso de um deslocamento de ar ou gs brusco devido a uma exploso ou combusto de uma quantidade de combustvel muito acima da condio de operao normal.

Geralmente isso ocorre devido ao vazamento de gs ou vapor de leo combustvel que no foi ignitado e que repentinamente atinge as condies de combusto espontnea ou o surgimento de uma fonte de energia que produz a chama ou fasca.

M. Chamin

o duto atravs do qual os fumos so lanados para a atmosfera. Esse duto, na maioria dos casos deve promover uma diferena de presso ou uma depresso na cmara do forno de tal forma que todo fumo seja arrastado atravs dele para ser lanado para a atmosfera em uma velocidade propcia para a sua disperso.

N. Portas de Acesso e Visores

So aberturas colocadas na carcaa do forno que permitem enxergar especialmente a chama e a superfcie das serpentinas.

As portas de acesso so para utilizao durante a manuteno.

O. Isolamento

So revestimento das superfcies da carcaa e partes dos fornos por onde poderia haver uma

perda excessiva de calor para a atmosfera.

Esse assunto ser amplamente discutido posteriormente.

P. Conexes de Instrumentos

Para que um forno tenha um bom controle e monitoramento e para que haja segurana e uma boa eficincia na operao do forno, h uma gama de dados que precisam ser obtidos e para tanto instrumentos so necessrios. Muitos deles so instalados no prprio forno e outros nas linhas de processo e de combusto.



IV. CLASSIFICAO DOS FORNOS PETROQUMICOS: A. DEVIDO AO TIPO DE FLUXO:

Os fornos petroqumicos podem ser classificados devido ao fluxo que passa ao longo da serpentina. A classificao pode ser de acordo com a lista abaixo:

1. Somente Lquido: O processo entra na fase lquida e sai na mesma fase lquida com temperatura mais elevada.

2. Somente Vapor: O processo entra na fase vaporizada e sai com a temperatura mais elevada.

3. Vaporizao parcial: O processo entra na fase lquida ou mista e sai com uma quantiade maior vaporizada misturada com uma quantidade ainda na fase lquida.

4. Vaporizao total ou completa: O processo entra na fase lquida ou com uma mistura e sai totalmente vaporizada.

B. DEVIDO AO PROCESSO:

Nas plantas petroqumicas, h uma gama de processos que ocorrem em um forno e que caracterizam os mesmos conforme abaixo:

1. SIMPLES AQUECIMENTO: O forno com simples aquecimento pode tambm ser chamado de forno de carga, que bastante genrico. Esse tipo de forno tem como funo incrementar a temperatura do processo para que o mesmo seja introduzido em outro equipamento, como uma coluna de destilao, ou mesmo em um trocador de calor.

2. VAPORIZADOR: Esse tipo de forno recebe uma carga total ou parcial lquida e o fluido

vaporizado no forno para ser introduzido em um equipamento.

3. SUPERAQUECEDOR DE VAPOR: Forno destinado a superaquecer o vapor a altssimas temperaturas e presso para processos especficos como por exemplo, para produo de estireno.

4. FORNO DE PIRLISE: um forno que aquece um produto, geralmente hidrocarboneto,

para alterar as cadeias carbnicas, atravs de aquecimento a altas temperaturas. Exemplo: forno para craqueamento do Dicloro-etano para produo de PVC e MVC (

5. REFORMADOR CATALTICO: Forno que muda as caractersticas dos componentes do

fluido, atravs de reao cataltica que endotrmica (necessita de calor para a reao). Exemplo de forno para gerao de Hidrognio a partir da mistura de hidrocarboneto com vapor dagua.

6. FORNO DE ETILENO: Forno que produz atravs de pirlise o etileno a partir da nafta

ou etano.

7. FORNO DE COQUE: Forno que aquece hidrocarbonetos pesados para produo de Coque e retirada final de hidrocarbonetos leves.



C. DEVIDO A FORMA GEOMTRICA DA CARCAA

Um forno pode ter formas geomtricas variadas, porm h certas caractersticas da planta ou

do processo que direcionam a escolha de uma dada geometria.

Quando h uma rea restrita para manuteno, geralmente se escolhe fornos com serpentinas verticais pois este tipo ocupa menor espao em planta. Fornos que precisam ser auto drenveis, devem ter a serpentina horizontal ou helicoidal. Para cada tipo de processo, de rea disponvel, necessrio um conhecimento para que a forma geomtrica seja corretamente escolhida.

1. CILINDRICO VERTICAL:



2. CAIXA :

3. CABINE:



D. DEVIDO A DISPOSIO DA CHAMA EM RELAO SERPENTINA DA RADIAO:

1. SINGLE FIRE D (Queima Simples Unilateral)

A chama aquece um nico lado da serpentina:

2. DOUBLE FIRED (Queima em Duas Faces da Serpentina)



3. UPFIRED (Chama Vertical para Cima)

4. DOWN FIRED (Chama Vertical para Baixo)

5. SIDE WALL WALL BURNERS (Chama plana na lateral do forno)

Vide Exemplo do Double fired.

6. TERRACE WALL (Tecnologia da Foster Wheeler)



F. DEVIDO A DISPOSIO E TIPO DE SERPENTINA DA RADIAO 1. CILINDRICO VERTICAL

2. CAIXA VERTICA L:

A diferena com o item acima a forma da carcaa e o Lay-Out da Serpentina.



3. CILINDRICO HELICOIDAL:

4. CAIXA OU CABINE HORIZONTAL:

5. ARBOR



H. DEVIDO A TIRAGEM

Os fornos petroqumicos so classificados quanto maneira em que as presses internas ao forno e dutos de interligao so controladas.

1. Tiragem Natural:

Em um forno de tiragem natural, a depresso dentro das cmaras do forno so geradas pela diferena de temperatura nas mesma com relao temperatura atmosfrica e tambm atravs da chamin instalada no topo do forno. Quanto maior a diferena de temperatura entre as cmaras e a temperatura ambiente, maior ser a tiragem. Quanto mais alta e menor a perda de carga dos fumos na chamin, maior ser a tiragem ou depresso dentro da cmara de rediao.

2. Tiragem Forada:

Um forno com tiragem forada aquele cuja alimentao do ar de combusto insuflado atravs de um ventilador ou outra maneira de injetar ar forado na cmara plena dos queimadores.

3. Tiragem Iduzida:

Um forno com tiragem induzida aquele que possui um ventilador conectado com a sada dos fumos da cmara do forno, geralmente no topo da conveco.



Nesse caso possvel utilizar um chamin bem mais baixo pois esse ventilador induzido promove uma depresso suficiente na cmara para que os fumos sejam facilmente expulsados da cmara do fornos e gerando uma depresso adequada nos queimadores.

4. Tiragem Balanceada:

Um forno com tiragem balanceada equipado com pelo menos dois ventiladores sendo um forado para insuflar o ar nos queimadores e outro para succionar os fumos da cmara do forno. Dizemos que a tiragem balanceada pois o equilbrio das presses nas cmaras e dutos so controlados e regulados de forma a proporcionar uma operao estvel e eficiente.



V. ESCOLHA DO TIPO DE FORNO:

Para cada tipo de planta e de operao, levando-se em conta as condies de contorno , a rea disponvel, a perda de carga desejado no sistema, os tipos e condies fsicas dos combustveis disponveis determinante o tipo, a tecnologia e condio de operao do forno a ser escolhido. Nem sempre a melhor tecnologia ou tipo de forno poder ser empregado, mas importante analisar o custo benefcio do projeto determinado. Um forno, baseado nas premissas e condies acima abordados podero ser determinado pelos seguintes tpicos a seguir:

A. Processo

Conforme abordamos acima, para um determinado processo, h geralmente pelo menos duas alternativas para o projeto do forno. Conforme mencionamos no pargrafo IV. B. , alguns tipos de fornos so muito especficos e o processo e tipo de forno dominado por algumas tecnologias. Abaixo iremos mencionar alguns tipos de forno e a tecnologia disponvel no mercado mundial: 1. FORNO DE AQUECIMENTO EM GERAL, OU FORNO DE CARGA:

o forno mais comum e simples, e no exige detalhes construtivos muito sofisticados. Todas as grandes detentoras de tecnologia de fornos e outros menores tm condio de projetar e fornecer esse tipo de fornos.

2. FORNO DE REFORMA CATALTICA:

Estes fornos operam altssimas temperaturas com materiais muito especiais para a serpentina e devido a alta temperatura nas cmaras exigem um isolamento mais nobre. Dessa gama de fornos esto os fornos para gerao de hidrognio, utilizados nas plantas de dessulfurizao de combustveis, plantas de fertilizantes que utilizam amnia e outros processos que utilizam a hidrogenao.



As principais tecnologias so: TECHNIP/KTI; HALDOR TOPSOE; SELAS/LINDE; HEURTEY/PETROCHEM; KELLOG/BROWN ROOT. Os principais clientes no Brasil so: Petrobrs, Fosfertil, Metanor, Fafen, Prosint, etc.

3. FORNOS DE ETILENO:

Assim como os fornos de reforma cataltica, os fornos de etileno so bastante rigorosos nas condies de operao, exigindo materiais especiais e detalhes bastante especficos. Esses fornos so utilizados em plos petroqumicos e fornecem matria prima para os plsticos como polietileno. As principais tecnologias so: SELAS/LINDE; SHAW/STONE & WEBSTER; LUMMUS. Os principais clientes so: Braskem, Copesul e PQU.

4. SUPER-AQUECEDORES DE VAPOR:

Esses fornos superaquecem o vapor dgua a altssimas temperaturas e dessa forma o material para as serpentinas como nos reformadores e fornos de etileno, so especiais, fabricados atravs de centrifugao do metal fundido. Esses fornos so bastante utilizados nas plantas de estireno e as principais tecnologias so: Badger e a Petro-Chem. Os principais clientes so os fabricantes de estireno, matria prima para plsticos de alta resistncia, como Estireno do Nordeste, CBE e Inova.



5. FORNOS DE LEO COQUE:

Este tipo de forno bastante crtico devido a problemas de coqueamento nas superfcies internas das serpentinas. Geralmente esses fornos utilizam nos cabeotes de retorno, um acessrio chamado cabeote de limpeza.

6. FORNOS DE LEO TRMICO: Os fornos de leo trmico so fornos de aquecimento simples e a particularidade a limitao no fluxo de calor para evitar a deteriorao do leo trmico acima de uma determinada temperatura.

B. Carga Trmica

O tipo forno de forno escolhido baseado em sua carga trmica. 1. BAIXA CARGA TRMICA:



Geralmente para fornos de carga trmica abaixo de 1 MM Kcal/H o tipo ideal a ser escolhido o forno do tipo cilndrico vertical sem conveco.

2. CARGA TRMICA MDIA:

Um forno com capacidade entre 1 a 15 MM Kcal/H pode ser considerado de Carga mdia. Dentro dessa gama de carga trmica, j se justifica a utilizao da seco da conveco, e dependendo do caso j se justifica a utilizao de um sistema de Pr-Aquecimento de Ar.

3. CARGA TRMICA ELEVADA:

Considerado fornos com carga trmica acima de 15 MM Kcal/H.

C. rea Disponvel:

Dependendo da rea disponvel um forno de aquecimento e ou de carga com uma determinada capacidade poder ser escolhida. Quando a rea reduzida, o ideal ser utilizado fornos tipo cilndrico vertical ou heliciodal.

D. Perda de Carga Disponvel

Um dos pontos limitantes e que so preponderantes para a escolha e definio de um forno a perda de carga disponvel. O dimetro da serpentina, a quantidade de passes, sero definidos dependendo da perda de carga disponvel. Um dos fornos onde a perda de carga muito importante de ser controlada o forno de Vcuo, pois a presso disponvel para sair de uma coluna atmosfrica para uma coluna de vcuo baixssima (pouco acima de 1,0 Kgf/cm2). Outro tipo de forno para pequenas perdas de carga com alto fluxo de processo o forno tipo Arbor, ou multi-passes (Quantidade de passes superior a 8)

Forno Multipasse Serpentina da Radiao do Forno Superaquecedor de vapor



Forno tipo Arbor

E. Drenagem do Forno em Parada

H casos em que no se pode admitir acmulo de lquido em parada, pois o fluido poder sofrer um congelamento ou mesmo um processo de polimerizao. Para fornos que exigem esse detalhe, pode-se escolher fornos com serpentina helicoidal, caso o forno seja de baixa capacidade. Para fornos de mdia capacidade para cima, as serpentinas horizontais as recomendadas.

F. Tecnologia Disponvel no Mercado

Para alguns casos ou tipo de fornos, o projeto se torna especfico e exige a busca de uma tecnologia, exigindo uma referncia no mercado.



VI. ESTUDO ECONMICO E ESCOLHA DE RECUPERAO DE CALOR:

A. Forno sem Sistema de Recuperao de Calor Conforme j foi citado acima, um forno de pequenas capacidade, no justifica a utilizao de uma seco de conveco e muito menos um sistema de pr-aquecimento.

B. Acrscimo de Processo na Conveco

A primeira alternativa para a melhor utilizao do calor da fornalha dividir a troca trmica total de um determinado processo de forma a obter aproximadamente 70% da carga na seco da radiao e 30% na seco da conveco. A alternativa seguinte verificar se h algum processo disponvel que poderia ser aquecido na conveco ao invs de se utilizar um trocador de calor. Esse processo deve ter a temperatura de entrada e sada inferior temperatura de entrada de processo na conveco. A outra alternativa verificar a necessidade ou a utilizao de vapor ou mesmo de gua aquecida pelo cliente Caso essa afirmativa seja verdadeira, na conveco poder ser pr aquecida a gua de caldeira, gerado vapor e mesmo superaquecido o vapor. Um caso extremo, e no muito recomendvel o aquecimento do combustvel n seco de conveco.

C. Forno com Pr-Aquecimento de Calor Regenerativo: A instalao de um sistema de recuperao s justificado caso o investimento para o acrscimo desse sistema tenha o retorno garantido em no mximo 5 anos. A recuperao de calor feita atravs da utilizao do calor dos fumos que saem da conveco para aquecer o ar de combusto a ser insuflado nos queimadores.



Esquema do Sistem de Pr-Aquecimento de Ar Regenerativo

Montagem do APH Tipo Ljungstrom Cestas do APH Ljunstrom

D. Forno com Pr-Aquecimento de Calor Recuperativo ou Esttico O sistema de pr-aquecimento regenerativo est sendo substitudo gradativamente por sistema de pr-aquecimento recuperativo, uma vez que a maioria dos fornos esto trabalhando com combustvel gasoso (Gs Natural ou Gs de Refinaria).



Esquema do Sitema de APH Esttico

As vantagens do Recuperativo sobre o Regenerativo so: 1. Menor vazamento de ar para o lado do gs (10 a 15% no Ljungstrom e 1% para o

Esttico) 2. Conseqncia do item acima teremos Ventiladores tanto o forado como o induzido, pelo

3. menos 10% menores.

4. Para o APH esttico no h consumo de energia para acionar os cestos.

5. Perda de carga menores. 6. Manuteno baixssima.

O primeiro APH Esttico que surgiu, utilizava tubos ou seces com aletas externas e internas:



Seco do duto Fundido Foto dos Perfil do duto fundido

Atualmente em vista dos combustveis utilizados, mais limpos e gasoso, os APH estticos so fabricados com chapa, conforme as figuras abaixo:

Vista do Mdulo Expandido Vista de um Mdulo montado



Vista Frontal de um conjunto de Mdulos Montagem do APH para Embarque



VII. PRINCIPAIS TECNOLOGIAS:

No mercado de fornos petroqumicos h algumas tecnologia consagradas as quais passamos a listar para conhecimento: A. Fornos de Carga ou Aquecimento

Para este tipo de fornos praticamente todos as firmas detentoras de tecnologia possuem uma larga referncia de projetos executados, portanto no iremos lista-las.

B. Fornos de Reforma Cataltica (Gerao de H2)

PETROBRAS (KTI) TECHNIP/KTI HALDOR TOPSOE KELLOG/ BROWN ROOT SELAS /LINDE HEURTEY / PETROCHEM

C. Fornos de Etileno

LUMMUS SHAW /STONE & WEBSTER SILAS LINDE KELLOG/BROWN ROOT

D. Pirlise de EDC (Di-cloro Etano para Planta de PVC; MVC)

TECHNIP/KTI HEURTEY / PETROCHEM SILAS / LINDE

E. Super-aquecedor de Vapor

BADGER PETROCHEM

F. Coque

PETROCHEM LUMMUS TECHNIP / KTI



VIII. CONSIDERAES PARA PROJETO:

Este pargrafo tem o intuito de dar uma noo panormica de como definido um forno petroqumico.

Sobre clculo e definio processual, um curso especfico poder ser dado, porm no o intuito deste compendio.

A. Processo

Dependendo do processo do forno, conforme descrito acima, uma determinada tecnologia dever ser escolhida. H porm alguns tipos de fornos cujo domnio j amplo e as complicaes operacionais so menos crticas e h pessoas que podem executar o projeto processual. Dependendo da tecnologia eleita para executar o projeto bsico da planta, uma determinada tecnologia a de sua preferncia e dificilmente poder o cliente optar por uma diferente.

B. Combusto

Normalmente o tipo de combustvel j definido pelo cliente e o fornecedor da tecnologia do forno. Atualmente a maioria dos fornos petroqumicos utilizam gs combustvel, pois mais e mais est sendo reaproveitado os materiais refugados pelas plantas de refino, chegando ao limite que a gerao de coque. Outro ponto importante a ser verificado quanto combusto a legislao ambiental local, pois dependendo das leis e limitaes locais necessrio a utilizao de um queimador de baixo ou ultra baixo Nox. Falaremos sobre os queimadores em outro pargrafo mais frente, onde abordaremos detalhes processuais, mecnicos e de automao.

C. Mecnico

Para uma determinada capacidade e tipo de fornos sempre h alternativas para definir o mesmo em termos mecnicos. Dependendo da situao necessrio optar por certos detalhes mecnicos que daro uma vida til pais longa ou mesmo uma condio melhor de manuteno e operao. Um forno ser mais fcil ou mais difcil, para a manuteno, e poder acarretar em mais ou menos dias de parada para inspeo e/ou reparo.



IX. TUBOS OU SERPENTINAS:

A. Escolha do Tubo:

A escolha do dimetro e a bitola dos tubos da serpentina, bem como a quantidade, comprimento e material de construo so determinados pelo clculo processual. Geralmente quando definido um determinado forno para um processo especfico, a mnima qualidade dos tubos da serpentina fica determinada, e pouca alternativa deixada devido o aspecto econmico, pois quanto mais nobre o material do tubo maior o valor do investimento.

Serpentina de um forno Superaquecedor de Vapor

Serpentina da Radiao de um forno de Carga

Tubos catalizadores do Forno Reformador Pig-Tails de um Reformador

B. Tubos Aletados ou Pinados:

Assim como ocorre nos tubos da Radiao a definio da serpentina da conveco definida pelo clculo processual. A escolha do tipo de superfcie extendida depende da quantidade de fuligem a ser gerada na queima do combustvel. Para fornos que trabalham com leo combustvel pesado, obrigatoriamente deve-se adotar tubos pinados ao invs de tubos aletados.



Para fornos que queimam leo leve, poder ser utilizado aletas com espessuras maiores e com densidade menor de aletas por metro.

Tubos com Aletas Contnuas Tubos com Aletas Serrilhadas O material das aletas so definidos pelo clculo da temperatura mxima no topo dos pinos ou aletas e conforme a norma API-560, dever ser conforme o seguinte: Material dos Pinos

Material dos Pinos Temp. Max. Lim. (oF) Temp. Max. Lim. (oC)

Ao Carbono 950 510 2.1/4 Cr -1 Mo 1100 593 5 Cr -1/2 Mo 1100 593 11-13 Cr 1200 649 18Cr-8 Ni 1500 815 25Cr 20 Ni 1800 982

Material das Aletas



Material das Aletas Temp. Max. Lim. (oF) Temp. Max. Lim. (oC) Ao Carbono 850 454 11-13 Cr 1100 593 18Cr-8 Ni 1500 815 25Cr 20 Ni 1800 982

C. Materiais de Construo:

Eventualmente o material de construo da serpentina definida pelo clculo poder ser modificado dentro de um certo parmetro que no fira o projeto bsico e economicamente ainda seja vivel. A escolha do material do tubo baseada nas seguintes condies:

Corroso do processo na concentrao e temperatura de operao Temperatura mxima de trabalho Tenso admissvel creep ou baseado no escoamento

de capital importncia que os tubos ao serem fabricados sejam examinados e verificados se os testes de aceitao de acordo com as normas foram executados, e se o certificado est sendo fornecido. se suma importncia a rastreabilidade do material aps a concluso da fabricao e montagem do forno. H casos em que um determinado material mais resistente corroso porm as tenses admissveis so menores. Em grande parte dos projetos, os tubos da serpentina da radiao so projetados para 100.000 horas de operao, e na maioria dos casos os materiais so especificados de acordo com a norma ASTM. Em alguns casos para minimizar o custo do projeto, utilizado diversos materiais diferentes, e para esses casos, o mais importante a escolha dos eletrodos e do procedimento de solda para cada solda dissimilar. Para casos em que a presso e a temperatura so muito elevadas, muitas vezes se tivermos que escolher espessuras padres, a sobre-espessura se torne muito acima da necessria. Nesses casos o ideal verificar se economicamente no seria mais vivel comprar espessuras mnimas necessrias. Esse o motivo em que muitas vezes ao invs de se especificar o Pipe indicado o Tube. Os materiais mais utilizados para a fabricao das serpentinas so as que esto indicadas na tabela abaixo.



Material dos Tubos e Limite de Temperatura de Uso Contnuo

Composio Material para Pipe (*)

Material para Tube (*)

Temp. Max. Lim. (oC)

Ao Carbono A-53 , A-106-Gr.B A-161Gr.A-1 A-192 Gr.A-1 A-210 Gr.A-1

540

C Mo A-335-Gr.P1 A-161-Gr.T1 A-209 Gr.T1

595

1.1/4 Cr. - Mo

A-335-Gr.P11 A-200-Gr.T11 A-213-Gr.T11

595

2.1/4 Cr 1 Mo A-335-Gr.P22 A-200-Gr.T22 A-213-Gr.T22

650

3 Cr 1 Mo A-335-Gr.P21 A-200-Gr.T21 A-213-Gr.T21

650


705

5 Cr 1 Mo - Si A-335-Gr.PS5b A-200-Gr.TS5b A-213-Gr.TS5b

705

7 Cr 1/2 Mo A-335-Gr.P7 A-200-Gr.T7 A-213-Gr.T7

705


705

9 Cr 1 Mo -V A-335-Gr.P91 A-200-Gr.T91 A-213-Gr.T91

705

18 Cr 8 Ni A-312 Tp 304 ou 304H ou 304L A-376 Tp 304 ou 304H ou 304L

A-213 Tp 304 ou 304H ou 304L A-271 Tp 304 ou 304H ou 304L

815

16 Cr 12 Ni 2Mo A-312 Tp 316 ou 316H ou 316L A-376 Tp 316 ou 316H ou 316L

A-213 Tp 316 ou 316H ou 316L A-271 Tp 316 ou 316H ou 316L

815

18 Cr 13 Ni 3Mo A-312 Tp 317 ou 317L A-376 Tp 317 ou 317L

A-213 Tp 317 ou 317L A-271 Tp 317 ou 317L

815

18 Cr 10 Ni Ti A-312 Tp 321 ou 321H A-376 Tp 321 ou 321H

A-213 Tp 321 ou 321H A-271 Tp 321 ou 321H

815

18Cr- 10 Ni- Cb A-312 Tp 347 ou 347H A-376 Tp 347 ou 347H

A-213 Tp 347 ou 347H A-271 Tp 347 ou 347H

815

Alloy 800H ou HT B-407 B-407 985 Cast 25Cr-20 Ni A-608-Gr.HK40 1010

D. Procedimentos de Solda, e Testes No Destrutivos:

Para cada tipo de material e bitola necessrio um procedimento de solda especfico, e normalmente o procedimento baseado na norma ASME IX. Cada material possui um requisito mnimo de recebimento e para cada lote, o fornecedor precisa apresentar o Certificado do material. Aps a fabricao total ou parcial, normalmente exigido que testes e exames no destrutivos sejam efetuados, tais como:



1. Anlise dimensional visual 2. Radiografia nas soldas 3. Teste de Ultra-som 4. Teste de Lquido penetrante nas soldas 5. Teste Eddy-Current utilizando saturao Magntica

E. Tratamento Trmicos:

Dependendo do material do tubo e a espessura dos mesmos, o tratamento trmico deve ser efetuado aps o trmino da soldagem, antes do teste hidrosttico. A curva de aquecimento e o resfriamento dever ser de acordo com as especificada para cada tipo de material.

F. Principais Problemas na Serpentina

Abaixo listamos alguns dos problemas mais comuns que podem ocorrer nas serpentinas dos fornos:

1. Corroso Qumica Acentuada: Em alguns casos algum componente no esperado, tanto

no combustvel como no fluido de processo podem acarretar corroso inesperada. 2. Corroso devido gua durante teste hidrosttico: Em alguns casos devido a utilizao

de gua contendo cloretos para a execuo do teste hidrosttico, fizeram com que durante os primeiros meses de operao ocorressem a ruptura de alguns tubos.

3. Corroso devido a Naftnicos: O leo de alguns poos petrolferos no Brasil contem uma

quantidade de naftnicos que tm causado srios problemas no s nos tubos das serpentinas como em outros componentes de equipamentos.

4. Ruptura na solda devido a falta ou tratamento trmico inadequado nas soldas.

5. Superaquecimento das paredes devido a incidncia de chama: Uma operao muito

acima da condio de projeto, onde uma liberao excessiva de calor solicitada no queimador pode causar a incidncia de chama nas paredes das serpentinas. O mesmo pode ocorrer quando h um desalinhamento dos bicos do queimador.

6. Depsito excessivo de fuligem ou outros componentes que impedem a troca trmica

correta nas serpentinas com superfcie aletada ou pinada.

7. Formao de coque nas paredes internas dos tubos: esse fenmeno poder ocorrer devido a incidncia de chama nos tubos ou mesmo devido a sobrecarga no forno onde as temperaturas de pelcula atingem nveis acima do permitido em projeto.

8. Deformao da serpentina devido a temperaturas elevadas ou falta de suportao: Em

certos casos a deformao da serpentina ocorrem devido a temperatura acima do projeto ou por falta de suportao dos tubos. Dependendo da deformao, o fluxo de calor nessa rea poder piorar ainda a situao.

9. Deformao da serpentina devido ao ravamento do mesmo: em alguns casos por

problema de clculo de dilatao ou rigidez do trecho de serpentina ou tubulao externa, ou solda em lugares prximo a suportao tm causado o travamento da serpentina e por conseqncia uma deformao inesperada.



Deformao da serpentina devido ao Travamento

Deformao dos Tubos devido a Superaquecimento

Deformao do Manifold devido a deformao da Serpentina

Deformao da serpentina que Causou deslocamento do suporte



X. Headers ou Cabeotes:

A. Funo e Escolha

A funo bsica dos Headers ou cabeotes de permitir que o fluxo dentro de uma determinada serpentina tenha um trajeto contnuo dentro de uma seco do forno, ou seja uma unio entre dois tubos adjacentes, onde o sentido do fluxo alterado em 180o .

B. Curvas de Retorno

H vrios tipos de fornos, e na maioria dos casos esses cabeotes nada mais so do que curvas forjadas de 180o .

C. Cabeote de Limpeza Em muitos fornos porm o processo envolvido possui uma particularidade que a grande tendncia de formao de coque ou acmulo de resduos na superfcie interna da serpentina.

Para esses tipos de fornos, h uma necessidade de tempo em tempo, interromper a campanha para efetuar a limpeza do coque formado. Um dos processos de limpeza dessa superfcie a limpeza mecnica e o processo mais simples de se efetuar esse trabalho atravs de vares que so introduzidos dentro da serpentina para a remoo do coque ou outro tipo de depsito. Um dos fornos onde utilizado esses cabeotes de limpeza so os fornos de coque.

Cabeote de Limpeza Mdulo de Radiao de um Forno de Coque Montado na Fbrica

D. Materiais de Construo:

1. Curvas de Retorno: As curvas de Retorno podem estar dentro da Cmara de chama ou de fumos, submetidos s mesmas condies dos tubos que so por elas interligadas.



Tanto em um caso como no outro utilizado material com as mesmas caractersticas, porm em ao forjado. Quanto a espessura do mesmo, h casos em que devido a severidade da eroso nessa regio de mudana brusca de direo, muitas vezes recomendado ut ilizar uma espessura ligeiramente superior.

2. Cabeote de Limpeza: Essas peas possuem um corpo principal que de material fundido e todo cuidado no dimensionamento deve ser tomado, devido s solicitaes mecnicas em que a mesma submetida. Outra pea o plug tambm em material exatamente igual ao corpo, pea esta que dever assentar de forma bem justa para que haja uma vedao estanque, mesmo em presses e temperatura elevadas. A presso do plug contra oassento no corpo principal feito atravs de um parafuso com cabea sextavada.

A interligao do cabeote de limpeza poder por solda ou por mandrilamento.

E. Possveis Problemas

Alm dos problemas citados para as serpentinas que so interligadas por esse acessrio, os problemas mais comuns so:

1. Problema de falha do material fundido. 2. Trincas do material fundido.

3. Vazamento no bujo do cabeote.



XI. TUBULAO EXTERNA, COLETORES E TERMINAIS:

Alm das serpentinas interna cmara de chama ou radiao e a conveco, alguns outros itens fazem parte da interligao das serpentinas a linha de entrada e sada do processo do forno as quais descrevemos abaixo: 1. Manifold, Tubulo ou Coletores: Consiste de um tubo de dimetro consideravelmente maior que

os tubos de cada passe da serpentina, cuja funo homogeneizar o fluido dos passes e unir os mesmos em um nico, interligando com a tubulao de entrada e sada.

2. Crossover: So os tubos que interligam a serpentina da Conveco com as serpentinas da

Radiao ou entre tubos da radiiao de mesmo passe.

3. Jumpover: So tubos que interligam tubos dos feixe da conveco.



4. Pig Tail ou Hair Pins: So Tubos bastante flexveis que ligam os tubos da radiao com os tubules, em fornos reformadores ou de Etileno. (Vide foto do Tubulo)

B. Funo e Escolha:

A funo de cada item j foi descrito e a escolha depende do projeto bsico, como por exemplo, um crossover pode ser interno ou externo cmara de radiao.

C. Cargas Admissveis, Movimentos, Tenses Admissveis:

As cargas nesses elementos devem ser o menor possvel em outras palavras, as cargas e deslocamento da tubulao externa devem ser absorvidos nelas mesma, antes de interligar com aqueles. As tenses admissveis sero conforme a condio de temperatura e presso de projeto da parte mais crtica que est sendo conectada.

D. Materiais de Construo:

O material desses elementos dever ser conforme o material da parte mais nobre que est sendo conectada.

E. Principais Problemas e Inspeo:

Os problemas mais crticos nesses elementos so as cargas que muitas vezes so aplicadas nelas, especialmente na interligao do tubulo com os pig-tails ou Hair Pins. Nessa regio geralmente surgem trincas capilares que devero ser reparadas nas paradas.



XII. SUPORTE E GUIA DOS TUBOS INTERNO AO FORNO:

A. Funo e Escolha

A escolha do tipo e material do suporte das serpentinas tanto da radiao como da conveco pelo projeto bsico.

Para uma dada temperatura e dependendo do combustvel, escolhido o material do suporte e o tipo depende do projeto, como por exemplo, para um forno cilndrico vertical, se a dilatao da serpentina para cima ou se para baixo. Quando a dilatao para cima o suporte da serpentina deve ficar no soalho do forno. Se a dilatao para baixo, o suporte deve ficar na parte superior da serpentina. Para conveces com comprimento acima de 35 vezes o dimetro externo do tubo necessrio utilizar um apoio nas serpentinas com o chamado espelho intermedirio.

Suporte e guia da Radiao Espelho Intermedirio

B. Carregamento e Mtodo de Clculo

Para o clculo dos suportes necessrio levar em considerao os esforos temporrios e os esforos de longa durao. Para cada tipo de carregamento utilizado tenses admissveis diferenciados. considerado como carga de longa durao ou permanente, o peso prprio e a carga devido aos tubos que se apiam no suporte. considerado carga de curta durao os esforos devido ao atrito durante a dilatao dos tubos. Durante a montagem o atrito pode ser maior, porm a tenso admissvel muito superior tenso em condio de operao.

C. Tenses Admissveis

Para cada tipo de material as tenses de Creep variam e o mecado cada vez mais exigente tem solicitado aos fabricantes de suportes fundidos que desenvolvam materiais com tenses mais elevadas.



A adio Nibio ou Columbio na composio do material, promove uma aumento significativo das tenses. Outros componentes tem sido testados tanto para aumentar as tenses admissveis, como para dar maior resistncia a alguns componentes corrosivos.

D. Materiais de Construo

Uma gama de materiais fundidos so empregados nos projetos de fornos , dependendo da temperatura de projeto e a presena de Sdio e de Vandio. Quando h a presena de Vandio mais Sdio na composio do combustvel lquido, na proporo maior que 150ppm, e caso a temperatura de operao no local prximo aquela onde ser instalado o suporte, for acima de 590 oC o nico material resistente ao ataque desses componentes o 50Cr 50Ni + 1.5 Nb. H projetos em que permitido a cobertura do suporte com concreto refratrio, mas a vibrao da serpentina durante a operao far com que trincas surjam no revestimento tornado o material vulnervel ao ataque. Os materiais recomendados conforme a Norma API 530 as indicadas na tabela abaixo:

Material dos Suportes fundidos

Composio Material

Temp. Max. Lim. (oC)

Ao Carbono A-216 Gr.WCB 427 2.1/4 Cr 1 Mo A-217 Gr. WC 9 650 5 Cr Mo A-217 Gr. WC 5 650 19 Cr 9 Ni A-297- Gr. HF 815 25 Cr 12 Ni A-447 Type II

982

25 Cr 20 Ni A-297 Gr. HK 1093 50 Cr 50 Ni A-560 Gr. 50Cr-50Ni-Cb 982

C. Principais Problemas e Inspeo

O principal problema com os suportes fundidos a quebra ou trincas. Muitas vezes os fornos so operados acima da capacidade projetada ou devido a incidncia de chama nos tubos ou mesmo nos suportes geram condies de dilatao dos tubos muito acima do previsto e muitas vezes causam esforos acima do projetado. Esse fato pode causar tanto a deformao, trincas e at o rompimento dos suportes. importante verificar as regies mais crticas da pea, cada vez que tenham uma parada da unidade, pois ma maioria das situaes o suporte no pode ser trocado e caso o forno permanea em operao pode ocorrer o efeito domin, ou seja, outros suportes tero que suportar o tubo cujo suporte se rompeu e este por sua vez pode romper.



XIII. REFRATRIOS E ISOLAMENTO

Uma das partes importantes que muitas vezes negligenciado em um forno o isolamento. O acompanhamento dos aplicadores do isolamento por uma pessoa criteriosa e especialista indispensvel durante toa fase de aplicao.

Muitas vezes, uma aplicao ser percebida que no foi bem feita, somente em operao, quando j nada pode ser feito, a no ser que o forno seja desligado e resfriado. Um dos pontos importantes tambm para a boa conservao de isolamento com concreto refratrio a subida e descida da temperatura do forno nas partidas e paradas. importante respeitar um mnimo de cuidado com a velocidade de subida, os patamares de permanncia em uma determinada temperatura at ser atingida a temperatura de operao para que a vida til do refratrio continue intacta.

A. Funo e Escolha:

As funes bsicas do refratrio ou isolamento so:

1. Gerar uma refratariedade e um reflexo da radiao atravs das paredes da Radiao.

2. Economia de Energia, que talvez o item muito importante nos dias atuais

3. Proteo da carcaa do forno e de outras partes

4. Proteo pessoal contra queimaduras.

A escolha do tipo de isolamento a ser empregado dependendo do projetista, porm possvel o prprio cliente ou usurio solicitar a utilizao de um determinado tipo de isolamento. Atualmente h no mercado, uma gama muito grande de tipo de materiais refratrios e isolantes, bem como uma gama de fornecedores qualificados. A compra e utilizao de um bom material no garante porm que o forno estar bem isolado, pois depende fundamentalmente do aplicador e do mtodo utilizado na aplicao, e como foi manipulado o produto e em que condies. Um bom projeto pode ser frustrado devido a m aplicao do refratrio isolante.

B. Construo com Tijolos:

Cada vez mais o tijolo refratrio isolante est sendo substitudo na maioria das regies do forno, entretanto, h outras em que esse material insubstituvel devido a praticidade e as propriedades mecnicas. Listamos abaixo as regies mais comumente isoladas ou refratadas com tijolos:

1. SOALHO OU SOLEIRA: O revestimento do soalho do forno uma regio em que a maioria dos projetistas recomendam a utilizao de tijolos.



2. PAREDES CENTRAIS: Outra regio so as paredes centrais que dividem uma cmara de radiao em duas ou mais. Nesse caso uma parede de tijolos fazem perfeitamente essa funo, pois a queda de peas e utilizao de andaimes na montagem e manuteno podem quebrar e danificar um isolamento feito apenas com concreto refratrio.

3. TNEIS DE FUMOS: Outra regio em que o tijolo de difcil substituio so os tneis de passagem dos fumos da radiao para a conveco em fornos reformadores.

4. PAREDES COM QUEIMADORES WALL BURNERS: A maioria dos projetistas de fornos que tm queimadores nas paredes laterais chamados Wall Burners exigem que na regio em que os queimadores so instalados seja revestido com tijolos refrattios isolantes.

5. RADIAO PERTO DOS QUEIMADORES: Alguns projetistas exigem que nas regies de temperaturas muito rigorosas, prximas aos queimadores, seja utilizado tijolos refratrios isolantes.



6. CONVECO: Com raras excees h caso em que o usurio insiste na utilizao de tijolos nas paredes laterais da conveco. C. Concreto Refratrio e Isolante:

Muitos projetistas e usurios at os dias atuais tm uma confiana muito grande no isolamento com concreto refratrio. Basicamente a Petrobrs, para utilizao em fornos petroqumicos utiliza trs categoria de concreto Isolante. Essa classificao est registrada na norma N-1728. Esses concretos so do tipo silico aluminoso e conforme essa norma classificado em Isolante Classe A que o mais denso entre eles, com maior resistncia compresso, o Classe B intermedirio e o Classe C o mais isolante, porm com menor resistncia a compresso.

CURSO SOBRE FORNOS PETROQUMICOS

CORNERSTONE Engenharia S/C e-mail: [email protected] Cap.XVII Pag. 51 de 106 Autor: Joo Hayashi

O isolamento com concreto refratrio exige um cuidado muito grande, tanto na estocagem, preparao e na aplicao, exigindo uma superviso bastante minuciosa de forma a evitar ao mximo defeitos e problemas que aparecero com a secagem e a sinterizao do material aplicado. Atualmente tem se preferido aplicar o material na fbrica e no no campo, pois as condies de aplicao e a facilidade de controle durante a aplicao bem melhor. Vide fotos de aplicao na fbrica:

Painis com Silicato de Calcio instalados Painis j isolados

Painel em fase de montagem na fbrica

D. Fibra Cermica:

A partir da dcada de 80, a inveno da Fibra Cermica comeou a revolucionar a engenharia de isolao trmica.



A fibra cermica produzida atravs da fundio de alumina e slica de alta pureza, e sopragem ou pelo mtodo spinning que consiste em choque tangencial do lquido sobre uma roda, formando assim as fibras finssimas que so acumuladas sobre uma esteira de depois agulhadas para formarem a manta. A grande vantagem da fibra cermica a baixssima densidade se comparada com o concreto e a baixa condutividade trmica.



Com o passar do tempo, foram desenvolvidos os mdulos que so blocos formados por pacotes de mantas dobradas e montadas de forma a obter um bloco com uma ancoragem que facilitar a instalao da mesma.

Fibra Cermica Solta Manta de Fibra Cermica

Aspecto do Mdulo

Ancoragem que Inserido no Mdulo



A fibra cermica possui uma propriedade que dever ser sempre lembrada que a contrao ao ser submetida a temperaturas elevadas, que o contrrio da maioria dos materiais que dilatam nessas condies. Devido a este fato, a montagem dos mdulos ou mesmo das mantas devero ser feitas com uma compresso tal que compense a contrao durante a operao do forno. Um outro cuidado a ser tomado quando utilizado isolamento com fibra cermica a velocidade dos gases pois devido a sua consistncia ela possui baixa resistncia eroso.

Um dos maiores fornecedores de Fibra Cermica desenvolveu um mdulo mais compacto, que apsear de ser chamado monoltico formado por dois blocos e tem apresentado bons resultados. Esse produto chamado de pyro-block.

Pyro-Block

Mdulo feito com Pyro-Block H uma gama de variao de materiais derivados da Fibra Cermica e entre outros lquidos ou pastas que so utilizados para revestir a superfcie da manta para aumentar a resistncia eroso. Um dos produtos muito importante que est sendo utilizado, derivado da Fibra Cermica so os materiais moldados a vcuo. Foi desenvolvido por um dos fabricantes de Fibra Cermica, um projeto de isolamento das paredes da Conveco com esse material moldado a vcuo. Esse projeto consiste em fabricar placas de fibra cermica moldado a vcuo e que possui uma resistncia a eroso maior que a de um concreto isolante, uma vez aplicado uma massa na sua superfcie. Esses painis podem ser instalados pelo lado externo do forno facilitando assim a manuteno dessa regio crtica de um forno.



Painis Moldado a Vcuo Esquema da montagem dos Painis

E. Tecidos Especiais Atualmente h no mercado internacional, uma gama muito grande de papeis e tecidos que so

excelentes isolantes e servem para compor o isolamento em algumas reas muito especficas.

Esto sendo desenvolvido tcnicas de Isolamento de partes de tubulao onde h inspeo

rotineira, utilizando uma composio de tecido e manta de Fibra Cermica de tal maneira que a

retirada do isolamento para os testes e reposio do mesmo isolamento rpido sem perder o

material.

Uma utilizao mais inovadora de tecidos para alta temperatura a proteo contra a radiao

em regies em que h problemas severos de coqueamento. Nessa regio utilizado um tecido

resistente a temperaturas superiores a 1000 oC.



Proteo em Tubo de Forno de Etileno Proteo em tubo de forno vertical F. Especificao e Inspeo para Compra e Instalao

1. CONCRETO REFRATRIO ISOLANTE:

Uma especificao bem feita com todos os parmetros de propriedades fsicas e qumicas, com o procedimento de testes de recebimento deve ser elaborado para que se obtenha um bom produto que trar um bom resultado. Especialmente para a obteno de um bom concreto isolante dever ser feito testes antes de embarcar o material, e esse teste geralmente demora de 3 a 5 dias, porm ir evitar problemas futuros na aplicao.

Durante a aplicao dos concretos refratrios dever ser retido corpos de prova conforme norma e testados para garantir a qualidade e a preparao do material.

muito importante conhecer o ndice de retrao do material aps submetido a temperaturas altas, para se prever juntas de dilatao adequada para evitar acmulo de tenso devido a contrao e por conseqncia trincas acima das permitidas por norma.

Aps a aplicao deve ser tomado muito cuidado com a cura hidrulica, para que a reao qumica do concreto seja lenta e completa. Para isso necessrio controlar a temperatura e a umidade do concreto durante esse processo. Aps a cura hidrulica e passado pelo menos 48 horas, importante efetuar o teste de martelamento e de estilete e verificar se h formao de trincas prematuras.



2. FIBRA CERMICA

Conforme j abordado, a maior preocupao na aplicao de isolamento com fibra cermica a compresso durante a montagem para evitar que aberturas sejam formadas com a contrao do material submetida t emperaturas altas.

G. Cuidados na Partida e Resfriamento do Forno:

Cuidado especial deve ser tomado com o isolamento em concreto Refratrio e tijolos refratrios, pois o aquecimento brusco pode causar diferencial elevado de temperatura entre a face fria e a face quente causando laminao e/ou trincas. Portanto tanto na subida como na descida da temperatura nos fornos devero ser controlados e amenos.

H. Principais Problemas e Inspeo

Termografia peridica muito benfica para verificar a integridade do isolamento. Outro instrumento bastante til o pirmetro tico a laser, para ser medida a temperatura durante as diferentes fases de operao e manuteno. Os principais problemas conforme acima descrito so as trincas que causam infiltrao de calor e propagao dessas trincas podendo causar at o desmoronamento de parte do isolameto. As trincas encontradas aps um perodo de operao quando acima de 2 mm de abertura devem ser reparadas com o preenchimento de fibra cermica que deve penetrar pelo menos at 1/3 da espessura da camada afetada. Algumas fotos de problemas encontrados no isolamento.

Trinca Tpica devido a Excesso de gua Trinca devido a contrao excessiva devido a excesso de gua



Trinca devido a falta de reforo na estrutura Falta de Fibra Cermica nas emendas de painis

Preparo para reparo do isolamento Grampos foram acrescentados para maior ancoragem no reparo



XIV. ESTRUTURA DA CARCAA E ACESSRIOS:

A. FUNO E NORMAS DE CLCULO, Conforme j abordamos, a carcaa possui a funo de formar uma cmara de forma a enclausurar o calor que ser aproveitado pelas serpentinas que esto instalados na mesma. A norma mais usual para o clculo da estrutura do forno o AISC (Americam Institute of Structure Calculation) alm das normas Petrobrs N-293 e a norma ABNT-NBR 6123 utilizadas para carga de vento.

Para alguns casos como fornos tipo caixa mais complexo, h companhias que utilizam programa

de elementos finitos, outros porm utilizam clculos mais simples, considerando clculo de viga

isostticas e teoria de placa.

B. CLCULO DAS CARGAS DE FUNDAO

Para o projeto de Carga de Fundao, necessrio calcular a montagem do forno para diversos

nveis, uma vez que nem sempre o forno totalmente montado o mais crtico.

Deve-se calcular as cargas de vento para cada situao e para os ngulos mais crticos. O clculo das cargas no forno devem ser considerados conforme abaixo:

1. Vazio 2. Cheio de gua (para Teste Hidrosttico 3. Em operao.

Para todos os casos acima deve haver uma preocupao no mtodo em que o forno ser montado e quais as fases mais crticas. Para peso em operao devero ser considerados todas as cargas acidentais nas plataformas e nas escada.

C. CARREGAMENTO DAS DIVERSAS PARTES

Para o Clculo das cargas necessrio levar em considerao:

1. Serpentina Cheio dagua para caso de teste hidrosttico 2. Carga Viva em todas as plataformas



3. Carga concentrada de 1000 Kg no ponto mais crtico

4. Carga de Vento no pior caso ou seja na rea vertical projetada maior.

5. Quando se calcula fornos em regies em que terremoto, deve-se calcular a estrutura para o pior caso registrado na reigio ou dentro da legislao e norma local.

D. ESPELHOS FRONTAIS

Os espelhos frontais devem ser calculados considerando:

1. Carga de longa durao: Peso prprio das serpentinas sobre o espelho 2. Carga de curta durao que a fora de atrito devido a dilatao das serpentinas.

A temperatura a ser considerada dever ser maior que a temperatura na face fria do espelho, com acrscimo de aproximadamente 100 a 150oC. Geralmente o material dos espelhos frontais em ao carbono, porm caso a temperatura externa exceda 430oC, dever ser utilizada chapa em Inox304 no mnimo. A espessura mnima do espelho dever ser 13mm (1/2).

E. HEADER BOX, PORTAS DE INSPEO, PORTA DE EXPLOSO

Essas partes no so partes com solicitao muito grande, porm dever ter o cuidado de calcular os mesmos, principalmente considerando a segurana na perao e manuteno.

Geralmente recomendvel que as portas das caixas de cabeote tenha dobradia para evitar a necessidade de guindastes ou outro equipamento de levantamento durante as paradas para manuteno. As portas de exploso so itens importantes para fornos que possuem seco de conveco, pois em uma exploso, por menor que seja, o ar no flui livremente para a atmosfera devido a barreira gerada pelos tubos dessa seco.

F. ESCADAS E PLATAFORMAS

Para rea de maior incidncia de inspeo e acesso durante a operao, dever ser previsto plataformas e escadas para acessar as mesmas.

O mnimo de plataforma devero atender pelo menos o abaixo: 1. Acesso aos queimadores 2. Caixas de Cabeote (Header Boxes)

3. Sopradores de fuligem

4. Acionamento dos Dampers



5. Portas e janelas de observao

6. Equipamentos auxiliares como Caldeira de recuperao, Tubules de vapor, etc

7. Ventiladores, Pr-aquecedores

8. Instrumentos de leitura local ou mesmo remoto.

G. PINTURA E PROTEO CONTRA INCNDIO

A pintura dever ser adequada para a temperatura de operao, porm h regies em que devido a

necessidade de acesso e dificuldade de vedao, as temperaturas atingem nveis bem superiores

ao de sua periferia.

Como regra geral, considera-se as temperaturas da parede externa do forno para pintura, como

sendo 150 oC e para regies de difcil isolao trmica utiliza-se tinta para temperaturas acima de

200oC ou superior dependendo particularidade da regio.

As colunas e partes que ao colapsar possam causar riscos aos operadores ou ao equipamento, devem receber proteo contra fogo. Atualmente existe no mercado, tintas que se expandem e forma uma camada protetora quando submetidas a chama ou altas temperaturas.

H. TESTES DE FUMAA (SELAGEM DA CARCAA) Uma carcaa de um forno petroqumico jamais ser uma cmara estanque. Sempre haver penetrao de ar nas mesmas, entretanto esse vazamento no poder ser excessivo.

O teste de fumaa feito com sinalizadores de fumaa acionados dentro do forno e a anlise dos

locais onde h vazamento exagerado.

Muitas vezes por esquecimento de juntas ou gaxetas, h um vazamento acima do esperado. Os locais de maior vazamento geralmente so as caixas de cabeote, visores e portas de exploso.



I. PRINCIPAIS PROBLEMAS E INSPEO

Os principais problemas na estrutura e carcaa dos fornos so: 1. Temperaturas elevadas devido a queda ou trincas no isolamento trmico. Uma termografia

importante ser feita, sempre que se aproximar a parada do forno, para que as partes onde esto os possveis pontos quentes sejam verificados durante as paradas.

2. Corroso devido aos pontos quentes onde a pintura no adequada se queima.

3. Corroso devido ao acmulo de guas conseqncia de drenos insuficientes ou entupidos.

4. Deformao devido ao calor causado por deficincia do isolamento.



XV. CHAMIN E DUTOS

A. FUNO, PROJETO Atualmente h uma legislao (CONAMA nr.3 de 28/07/90) que rege uma regra sobre o nvel de produtos ou componentes na atmosfera, e dependendo da gerao desses componentes e da disperso dos poluentes da regio, calculada a altura e a velocidade de sada dos fumos.

Outro fator que rege o dimensionamento da chamin a presso negativa ou depresso que

preciso obter na sada da conveco que geralmente de 2,7 mm de coluna dagua, portanto

depende dos tubos da conveco, e out ros acidentes at a sada dos fumos.

B. CLCULO MECNICO

O clculo da chamin deve levar em considerao a carga do vento, peso prprio, pesos ou cargas nas plataformas.

A chamin dependendo da esbeltez precisa ser calculada a vibrao ou como feito na maioria

dos casos, utilizar os chamados Helical Strakes que so tiras de chapas em forma de hlice para

fazer com que o vento contorne a superfcie do chamin dando assim a estabilidade quando h

incidncia de ventos fortes.

A espessura mnima da chamin incluindo a corroso dever ser de 6 mm (1/4). A temperatura da chapa a ser considerada a temperatura externa considerando o isolamento, acrescida de 56 oC Quando o forno possui o sistema de pr-aquecimento de ar, necessrio considerar parte dos dutos de entrada e sada de fumos, alm das escadas e plataformas.

C. ACESSRIOS PRINCIPAIS

Os acessrios principais a serem previstos na chamin so: Porta de acesso ao damper Sinalizao devido a aeronaves



Troley de pintura (opcional) Damper de controle Escadas e Plataformas conforme ABNT NBR-10700 de Julho/89

D. CONEXES

As conexes principais a serem previstas na chamin so: Conexes para temperatura Conexes para tiragem ou presso Conexes conforme ABNT NBR-10700 de Julho/89



XVI. EQUIPAMENTOS AUXILIARES:

A. QUEIMADORES Os Queimadores so os acessrios mais importantes de um forno. Conforme j mencionados anteriormente, os queimadores podem ser instalados em vrias partes de uma fornalha, dependendo do projetista do equipamento.

A quantidade de queimadores do forno especificada pelo projetista, uma vez que dependendo da

capacidade, h uma limitao da distncia mnima para as serpentinas e para as paredes do forno.

Atualmente devido a legislao ambiental, est sendo exigido que os queimadores emitam baixo nvel de gerao de NOx e os principais fabricantes tm desenvolvido modelos para baixo ou ultra baixo NOx.

Atualmente devido a legislao que limita o nvel de rudo a 85 dBA, os fabricantes fornecem

queimadores com atenuadores de rudo acoplado e com um damper de controle de ar instalado no

duto.



Queimador do Tipo Low NOx

Queimador Tipo Low NOx Instalado no Soalho do Forno



Para fornos Reformadores para produo de Hidrognio com tecnologia da KTI/Petrobrs so utilizados queimadores tipo Down Fired, ou seja chama vertical de cima para baixo.

Esses queimadores geralmente queima dois tipos de combustvel concomitantemente sendo um dos gases o resduo da plana de purificao de Hidrognio. Esse gs possui uma presso baixssima (menor que 1000 mm de coluna dgua). O acendimento desses queimadores no passado eram muito difcil, porm hoje em dia utilizado um ignitor de alta capacidade que facilita o acendimento do mesmo.

Queimadores alinhados montados no teto



Queimador tipo Down Fired para Reformadores de Hidrognio

Para fornos de etileno e reformadores em que os queimadores so instalados na parede lateral da

radiao, so utilizados queimadores especiais chamados Wall Burners.

Esses queimadores possuem chama plana tangenciando a face da parede vertical do forno.



Desenho Esquemtico do Wall Burner

Um dos itens de segurana importante a serem considerados so os detetores de chama, que

podem ser do tipo Ultra Violeta ou o menos oneroso que o tipo Flame Rod que um eletrodo

que instalado prximo ao piloto.



Desenho do Piloto com Flame Rod

B. VENTILADORES

Normalmente dois tipos de ventiladores so utilizados com maior freqncia em fornos

petroqumicos:



A. VENTILADOR FORADO: so os utilizados para insuflar o ar para os queimadores.

Estes ventiladores so do tipo radial ou tipo Air Foil que possuem as ps com perfil de asa de avio. Este ltimo possui uma eficincia melhor portanto com menor consumo de energia. O acionamento geralmente com motor eltrico e em alguns casos com turbina a vapor ou mesmo com ambos. Geralmente o ventilador forado provido de damper para regulagem da vazo e em outros casos a regulagem da vazo de ar feita atravs de variadores de velocidade. Este ltimo caso fornece um conjunto de equipamento com consumo menor

B. VENTILADOR INDUZIDO:so os utilizados para retirar os fumos da cmara do forno para

enviar ou para o chamin ou para outra cmara de conveco.

Estes ventiladores so do tipo radial com ps voltadas para trs, sendo portanto ventiladores de baixa eficincia. O fato de escolher esse tipo devido a possibilidade de acmulo de fuligem ou outros detritos nas ps do mesmo.

Como acontece com o ventilador Forado, o acionamento geralmente com motor eltrico e em alguns casos com turbina a vapor ou mesmo com ambos. Geralmente o ventilador induzido provido de damper para regulagem da vazo e em outros casos a regulagem da vazo de ar feita atravs de variadores de velocidade. Este ltimo caso fornece um conjunto de equipamento com consumo menor Abaixo apresentamos o esquema de um sistema de pr-aquecimento de ar do tipo esttico.



C. SOPRADORES DE FULIGEM Os sopradores de fuligem so importantes quando o combustvel utilizado nos queimadores lquido, e quanto maior a densidade do combustvel, maior a chance de formao de fuligem. Ultimamente os fornos esto operando somente com gs e com leo de baixa viscosidade. H dois tipos de Sopradores de fuligem: Soprador de fuligem a vapor

Soprador de fuligem alta freqncia (Utiliza ondas sonoras para retirar a fuligem das

superfcies entendidas das serpentinas da conveco).

Existe dois tipos de sopradores de fuligem a vapo:

Fixo Rotativo (utilizado para temperatura de fumos no muito elevado e com combustvel

de baixa corrosividade).

Retrtil (Utilizado em atmosferas muito corrosivas e de temperatura mais elevada)



D. DAMPER DE CONTROLE Dampers so acessrios tipo vlvula borboleta com estanqueidade muito baixa, alis no interessante em fornos petroqumicos que a vlvula apresente estanqueidade.

Os dampers devem ser de tal maneira que haja uma resposta rpida do processo quando acionado. Geralmente o damper acionado por um sistema pneumtico que permite a operao distncia. Antigamente os dampers eram acionados manualmente atravs de cabo de ao, porm atualmente a grande maioria utiliza acionamento automtico pelo painel na sala de controle. Como os dampers de controle precisam se abrir na falta de ar, normalmente deve-se prever um reservatrio de emergncia, para suprir a quantidade e presso necessria para o acionamento do damper para a posio aberta.



E. DAMPER DE SELAGEM

Damper de selagem utilizado para isolar duas correntes de fumos que so:

Fumos quente para o Pr-aquecedor

Fumos frios proveniente da sada do pr-aquecedor.



XVII. INSTRUMENTOS E CONEXOES AUXILIARES:

A. CONTROLE DO LADO DO PROCESSO

1. TERMOPARES DE PROCESSO

Sendo um forno um equipamento de troca trmica com chama direta, um dos instrumentos mais importantes so os termmetros.

Alguns instrumentos so apenas para medio ou seja, indicadores de temperatura, e outros so instrumentos de controle e de segurana.

A temperatura no processo, juntamente com a presso do processo so as informaes bsicas para que o operador tenha certeza de que o equipamento esta operando a contento, ou mesmo para discernir o quanto esta desviado das condies de operao desejadas para permitir uma regulagem do mesmo.

Geralmente utilizado um termopar em uma posio mais prximo possvel da entrada do processo e outro mais prximo possvel da salda. Esses termopares devem estar fora da cmara do forno para medir exatamente a temperatura do fluido.

Os termopares mais utilizados so o do tipo "K" ou Cromel-Alumel.

Um outro instrumento importante de temperatura para o controle de processo e aquele que transmitir ao painel de controle de processo se preciso aumentar ou diminuir a vazo de combustvel nos queimadores para atingir a temperatura desejada.

2. MANOMETROS DE PROCESSO

Conforme j tratamos acima, os manmetros de presso juntamente com os termopares fornecem ao operador as indicaes das condies de operao do forno.

Os termmetros o manmetros devem estar instalados o mais prximo passive! das entrada e outro na salda.

No caso de fornos com vrios passes, h a opo de serem instalados um manmetro para cada passe ou um manmetro aps o fluxo de todos os passes serem homogeneizados.

Alem dos manmetros que indicam a presso local, outros manmetros ou os mesmos devero ser utilizados para indicar a perda de carga atravs da serpentina.

Eventualmente instalado manmetros nos crossovers entre a serpentina da Conveco e a serpentina da radiao.



3. TEMPERATURA DE PAREDE DA SERPENTINA

Outra medio de temperatura muito importante e a medio da parede da serpentina prxima a salda e na elevao onde h maior proximidade da chama. Esses termopares so chamados de "Skin Point" ou temperatura e parede.

Os termopares de parede tambm geralmente enviam as informaes para a lgica de controle para evitar a condio de coqueamento ou mesmo de superaquecimento nas paredes internas da serpentina. Eventualmente instalado termopar de parede nos tubos localizados na primeira fileiras da conveco, que so denominados de "Shock Tubes" ou "Shield tubes".

B. CONTROLE DA COMBUSTO:

1. MANMETROS NA LINHA:

As presses do combustvel e eventual linha de vapor muito importante de serem controladas.

CURSO SOBRE FORNOS

programa de treinamento curso forno

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