Engo. Adm. Marco Brito
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ANÁLISE DE FALHAS NAS COLUNAS DE DESTILAÇÃO DE ETANOL COM BANDEJAS PERFURADAS ATRAVÉS DO BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO INDUSTRIAL www.terotec.com.br Engo. Adm. Marco Brito
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ANÁLISE DE FALHAS NAS COLUNAS DE DESTILAÇÃO DE ETANOL COM BANDEJAS PERFURADAS
ATRAVÉS DO BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO INDUSTRIAL
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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas calotada
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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas calotada
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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas valvulada
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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas perfuradas Ø8 mm/ Ø9 mm
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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas perfuradas/calota/valvulada - Fluxo
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Evolução na fabricação das Colunas de Destilação - Bandejas perfuradas Ø8 mm/ Ø9 mm
TECNOLOGIA – BANDEJAS PERFURADAS – MENOR CUSTO
PERDAS DE CARGA DAS COLUNAS O dimensionamento permite o uso de vapor vegetal de baixa pressão com perdas na
vinhaça abaixo de 0,03% etanol
A simulação demonstrou a vantagem de modificar o projeto das colunas
ÁREA LIVRE DAS BANDEJAS Os cálculos indicam a eliminação dos fenômenos de “choro” [weeping] e arraste [ blowing],
fato validado pelo desempenho do equipamento.
Choro: área livre e velocidade da fase gasosa
Arraste: velocidade da fase gasosa e espaçamento entre bandejas
FONTE: DR. THALES VELHO BARRETO
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ÁREA DOS VERTEDORES [ LADRÕES] O dimensionamento dos vertedores deve levar em conta a velocidade descendente do vinho e
sua composição.
VELOCIDADES ASCENDENTES [VAPOR] E DESCENDENTES [LÍQUIDO] Ambas estão relacionadas com o fenômeno da inundação. A velocidade ascensional do vapor
deve atingir, no máximo, 85% da velocidade de inundação.
MINIMIZAÇÃO DO RISCO DE TRINCAS NAS BANDEJAS Além dos aspectos construtivos, há um intervalo de velocidade da fase gasosa para o qual não
ocorre o fenômeno.
FONTE: DR. THALES VELHO BARRETO
EFICIÊNCIA DAS BANDEJAS A planicidade das bandejas e a minimização das zonas mortas contribuem para a eficiência do
equipamento.
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CÓDIGO PROJETO : ASME SEC VIII Div.1 Ed. 2004 ad. 2006
Material costado/ tampos / bandejas : ASTM A 240 TP 304
Fluído : Álcool / Flegma
Temperatura Projeto : 120 ºC
Temperatura Operação : 108 ºC
Pressão de Operação : 0,39 Kgf/cm²
Pressão de Projeto : 0,8 Kgf/cm²
Pressão Teste hidrostático : 1,0 Kgf/cm²
PMTA – Pressão Max. Trab. Admissível : 0,8 Kgf/cm²
Volume : 334,37 m³
Espessura do corpo : 3,0 mm
Espessura tampos sup./inf. : 5,0 mm/ 8,0 mm
Espessura ch. Bandeja : 3,0 mm
Altura total : 28 m
Bandejas perfuradas Ø 8 mm : Pos. 12 a 43
Bandejas calotada : Pos. 01 a 11
Boca visita : 05 níveis
Diâmetro interno : 4000 mm
Espaçamento entre bandejas : 400 mm
Espaçamento nas bandejas de acesso : 700 mm
Classe do Fluído : A
Grupo Potencial de Risco : 3
CATEGORIA : II
CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
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NORMAS E PROCEDIMENTOS DE REFERÊNCIA
A – NORMAS
BPVC- IIA – Ed.2014 - BPVC ASME Section II-Materials-Part A-Ferrous Material Specifications and Part D-Properties-
(Customary).
BPVC-V - Ed.2014 - BPVC ASME Section V-Nondestructive Examination
BPVC-VIII - Ed.2014 - BPVC ASME Section VIII- Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1
BPVC-IX - Ed.2014 -BPVC ASME Section IX-Welding and Brazing Qualifications
NR 13 – Vasos de Pressão - Portaria Nº. 594 de 28-04-2014 [D.O.U. 02-05-2014], que alterou a NR-13 da portaria Nº. 3214 de
08-06-78, do Ministério do Trabalho.
ABNT NBR 15417 – VÁLIDA a partir de 15/02/2007 – Vaso de Pressão – Inspeção de Segurança.
API-576 : Inspection of Pressure-Relieving Devices
API-581 – Risk Based Inspection [RBI].
API-510 – 9ª Ed. – Pressure Vessel Inspection Code Maintenance Inspection rating, repairs and alternating
Procedimento EVS – PR-050 - ENSAIO VISUAL E DIMENSIONAL DE SOLDAS –rev:1 [03/04] -EV-N2-S
ISO 8501-1 – Preparation of Steel Substrats Before Application of paints and Related Products. (Substitui a norma Svesnk
Standard SIS 05 59 00).
AWS D1.1 – Structural Welding Code – Steel – Ed. 2008
B - PROCEDIMENTOS EVS – PR-050-ENSAIO VISUAL E DIMENSIONAL DE SOLDAS–rev:1 [03/04]-EV-N2-S
CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
BOROSCÓPIO INDUSTRIAL COM MONITOR TIPO ENDOSCÓPIO
Fabricante : MIGS – [USA] ; Nº SÉRIE: M11060107 – modelo IT BORO 1000
Câmara Ø 4,0 mm - FOV 0º - SONDA TIPO FLEXÍVEL COM 3 m comprimento
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
REQUISITOS DA NORMA BPVC-VIII - Ed.2014- BPVC ASME Section VIII- Rules forConstruction of Pressure Vessels Division 1- UW 51 – CRITÉRIOS de ACEITAÇÃO
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
Trincas , rupturas, respingos, mordeduras , deposição insuficientes, porosidade agrupada,perfuração, penetração excessiva , aberturas de arco, sem remoção escória, registrado nainspeção visual nas bandeja que possuem Boca de Visitas .
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
Trincas , rupturas, respingos, mordeduras , deposição insuficientes, porosidade agrupada,perfuração, penetração excessiva , aberturas de arco, sem remoção escória, registrado nainspeção visual nas bandeja que possuem Boca de Visitas .
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
Trincas , rupturas, respingos, mordeduras , deposição insuficientes, porosidade agrupada,perfuração, penetração excessiva , aberturas de arco, sem remoção escória, registrado nainspeção visual nas bandeja que possuem Boca de Visitas .
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
TTrincas , rupturas, respingos, mordeduras , deposição insuficientes, porosidade agrupada,perfuração, penetração excessiva , aberturas de arco, sem remoção escória, registrado nainspeção visual nas bandeja que possuem Boca de Visitas .
Coluna tem 43 bandejas, acesso apenas em 10 e como inspecionar as demais 33 bandejas.Alguns abriram janelas entre bandejas e depois soldam um “ bacalhau” [chapa] a outraalternativa é a BOROSCOPIA/ VIDEOENDOSCOPIA como demonstramos a seguir:
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
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CASE I – APÓS A 1ª SAFRA – COLUNA DE RETIFICAÇÃO B – B’
BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
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BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
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BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
CONCLUSÃO
Como observamos nas evidências digitalizadas o procedimento de soldagem, a
inspeção das soldas aplicados na fabricação não atendem as exigências
normativas do código de fabricação ASME BPVC-VIII - Ed.2014 - BPVC ASME
Section VIII- Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1. Estas falhas
foram identificadas em colunas fabricadas por três fabricantes diferentes,
naturalmente o que se observa houve mudança no projeto, utilizando chapas
perfuradas e espessuras com 3 mm, porém utilizaram os mesmos procedimentos
de soldagem das bandejas calotadas e valvuladas e sem melhores critérios de
inspeção das soldas nas fases de fabricação, resultando na primeira utilização as
fissuras, trincas , rupturas e destacamentos.
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BANDEJAS INSPECIONADAS COM BOROSCÓPIO / VIDEOENDOSCÓPIO
CONCLUSÃO
Elaborar novas especificações procedimentos de soldagem [EPS] e registro da
qualificação procedimentos [RQPS] de acordo com BPVC-IX - Ed.2014 -BPVC
ASME Section IX-Welding and Brazing Qualifications ou AWS D1.1 – Structural
Welding Code – Steel – Ed. 2008
Registro de Qualificação dos Soldadores RQS de acordo com BPVC-IX - Ed.2014
-BPVC ASME Section IX-Welding and Brazing Qualifications .
Reprojetar a estrutura de apoio das bandejas, em especial os “ take welds”
pontos de soldas
Revisar e atualizar os procedimentos de Ensaio Visual das Soldas – EVS
Revisar os procedimentos de montagem e soldagem das bandejas
Revisar projeto prevendo inspeção nas paradas de operação com utilização da
Boroscópio.
Revisar os procedimentos de END – Ensaio não destrutivo
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“Conheço muitos que não puderam
quando deviam porque não quiseram
quando podiam” François Rabelais – Sec.XVI
Se nós podemos e nós queremos , nós devemos
Certificações Internacionais e
Representação Regional.
CMSE® Certified Machinery Safety Expert
MACHINERY LUBRICANT ANALYST – MLA.II
MACHINERY LUBRICANT TECHNICIAN – MLT.I
Representação Regional – PE
Estados PE + PB + AL
FALE CONOSCO
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Av. Engo. Domingos Ferreira, 4040 / 903 – Boa Viagem
51021-040 – Recife – PE
Fone: [55] [81] 33265887
Celular:[55] [81] 99615110
:[55] [81] 88337703
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