Assessoria e Consultoria
ANH Eng.
Eficiência da Caldeira
O objetivo da consultoria de eficiência da caldeira é obter redução no custo operacional, podendo ser através de:
Troca Térmica
A partir da redução de temperatura do último trocador de calor da caldeira, por meio de estudo e análise das geometrias e áreas de troca dos trocadores de calor (tubos de gases, fornalha, economizador, superaquecedor, preaquecedor de ar, evaporador e outros), com o propósito de identificar oportunidades em cada sistema com alterações ou implantações.
Combustão
Com o melhor aproveitamento calorífico das cinzas e dos gases atmosféricos, sendo eles monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos (CxHy), com estudo da grelha, fornalha, ventiladores primário e secundário, pré-aquecedor de ar e exaustor, seguido de análise da composição das cinzas e dos gases da combustão (atmosféricos), com a intenção de propor intervenções mecânicas, automação e setups (regulagens).
Veja abaixo o corte do nosso podcast onde falamos sobre isso:
Elétrica
Através da redução de energia elétrica da caldeira, entregando a mesma performance em troca térmica e combustão, com análise da geometria da caldeira (causadora de perda de carga) e de vazões e pressões dos acessórios de mecânica dos fluidos: ventiladores, exaustores e bombas, na finalidade de perceber oportunidades de substituições e gerenciamento por automação (PID).
Veja abaixo o vídeo completo sobre Eficiência e Rendimento de Caldeira que gravamos durante a apresentação do 1° Seminário NR-13 que aconteceu de forma on-line no Brasil, que posteriormente disponibilizamos para que esteja acessível a todos.
Veja mais na playlist do nosso canal no YouTube sobre Eficiência e Rendimento:
Melhoria da Automação
A melhoria da automação na caldeira entrega confiabilidade operacional e promove melhor performance, atuando diretamente na eficiência e rendimento percebido no custo operacional, como automatização de sistema de combustão e de gerenciamento de nível.
Veja um corte do ANH Eng. Podcast onde falamos sobre isso:
Sistema de Combustão
Alimentador de combustível: Dosagem ideal da quantidade, gerenciado pela vazão e pressão de vapor, análise de oxigênio (O2) e monóxido de carbono (CO), umidade, massa específica, poder calorífico inferior e superior.
Ventilador Primário e Secundário: Dosagem ideal de ar, autuados por inversores e dampers proporcionais, gerenciados pela vazão e pressão de vapor, análise de oxigênio (O2) e monóxido de carbono (CO).
Exaustor: Gerenciado pela pressão negativa da fornalha.
Grelha móvel: Gerenciado pela vazão e pressão de vapor, análise de oxigênio (O2) e monóxido de carbono (CO), umidade, massa específica, poder calorífico inferior e superior.
Gerenciamento de Nível
Sistema de segurança: Por eletrodo de nível, que visam gerenciar a segurança da caldeira por falta de água e do processo produtivo por inundação e arraste mecânico de água.
Sistema de eficiência: Por transmissor diferencial de pressão (nível), vazões mássicas de vapor e água e purgas, que visam gerenciar as bombas de alimentação de água, modulando através de inversor de frequência ou válvula proporcional, a fim de estabilizar o nível.
Atendimento a Limites Ambientais
A ANH Eng. é capacitada para ajudar sua empresa no atendimento aos limites ambientais em caldeiras, impostos pelas normas federais, CONAMA 382 e 436, estaduais, órgão fiscalizador ou questões sociais.
A diferença de aplicação entre o CONAMA 382 e 436, está na questão de data de instalação da caldeira, sendo caldeiras instaladas antes do dia primeiro de janeiro de 2007 (01/01/2007) baseadas no CONAMA 436, e caldeiras instaladas a partir do dia primeiro de janeiro de 2007 (01/01/2007) CONAMA 382.
Entenda melhor no corte do ANH Eng. Podcast:
E embora existam as normas nacionais, como visto acima, caso o estado onde a sua caldeira está instalada tenha a sua própria norma ambiental, esta deve ser seguida por ter força de lei superior. A diferença entre elas é visível na faixa dos parâmetros e no prazo de validade, sendo as nacionais de um ano e as estaduais com variações entre estados e anexos, podendo ser anual, semestral ou outra periodicidade caso o órgão ambiental exigir.
Para você saber mais, assista o episódio completo sobre Análise Ambiental de Caldeira no ANH Eng. Podcast:
Implantação de Caldeira Nova e Usada
A ANH Eng. detém dentro de seu serviço de consultoria a expertise ao fornecer engenharia qualificada para especificar a caldeira ideal para seu processo, visando melhor custo operacional e segurança, pensando a longo prazo com criação de fluxogramas e sistemas capazes de suportar upgrades e novas tecnologias, fazendo o seu investimento render mais.
Auditoria de Projeto, Fabricação, Montagem e Startup
Prestamos consultoria de todo o processo de fabricação e montagem dos fornecedores, seja da caldeira ou dos envoltos dela, como instrumentação, válvulas, bombas, motores e outros, desde cálculos, procedimentos, documentos e ensaios, na fábrica e/ou em campo. Participamos do start’up da caldeira a fim de encontrar a melhor performance da planta industrial. Treinamos a equipe de operação e realizamos as inspeções pertinentes segundo NR-13 e código de construção ASME.
Projeto de Alteração ou Reparo
A ANH Eng., como uma empresa especializada em caldeiras, é fornecedora de serviços de projetos de alteração ou reparo, conhecido popularmente como PAR ou P.A.R.
Para melhor entendimento, o glossário da NR-13 traz o conceito do que seria o projeto de alteração e projeto de reparo, sendo:
GLOSSÁRIO
Projeto de alteração: Projeto elaborado por ocasião de alteração que implique em intervenção estrutural ou mudança de processo significativa nos equipamentos abrangidos por esta NR.
Projeto de reparo: Projeto estabelecendo os procedimentos de execução e controle de reparos que possam comprometer a segurança dos equipamentos abrangidos por esta NR.
Porém, em quais casos deve ser feito?
Segundo o item 13.3.7.3 da NR-13, Portaria MTP nº 1.846, de 01 de julho de 2022, os projetos de alteração ou reparos devem ser realizados quando houver um dos seguintes casos:
– Quando as condições do projeto da caldeira foram modificadas.
– Quando foram realizados reparos que podem comprometer a segurança da caldeira.
O que deve conter no Projeto de Alteração ou Reparo?
Primeiramente, os projetos de alteração ou reparo devem ser planejados ou aprovados por um profissional legalmente habilitado (PLH). Em sua descrição, deve determinar os materiais que serão utilizados, os procedimentos de execução, o controle de qualidade que será feito e a qualificação do pessoal que realizará o serviço. Por fim, deve ser divulgado aos empregados do estabelecimento que se envolvem com o equipamento.
Após feito, deve sempre estar presente juntamente com a documentação da caldeira, conforme o item 13.4.1.5, alínea d.
Implantação de Sistemas de Geração de Energia Elétrica
Os principais tipos de turbinas a vapor falados no ANH Eng. Podcast, foram os mais comuns e encontrados no mercado, sendo de contrapressão e condensação, porém com a novidade A1 Engenharia da turbina de recuperação, ocorrendo com operação de vapor saturado, uma inovação no mercado.
Turbina de Condensação: É a turbina dedicada apenas para geração de energia elétrica, onde todo o vapor que entra na turbina vai para o condensador para retornar para a caldeira em fase líquida. A turbina usa toda a energia térmica do vapor, deixando-o sem utilidade para ser reaproveitado em algum processo fabril.
Turbina de contrapressão: É a turbina da cogeração, onde o mesmo vapor que passa pela turbina ainda possui potencial térmico para ser aproveitado no processo fabril. O delta de pressão que entra e sai da turbina gera energia. Por exemplo, o vapor entra na turbina com 23 bar(g) e sai com 10 bar(g), podendo ser usado no processo de secagem de madeiras (estufas). Diferente das turbinas de condensação onde a pressão é tirada no negativo (vácuo).
Turbina de Recuperação: É o mesmo conceito da contrapressão, porém com todas as adequações para a turbina poder operar com vapor saturado, com confiabilidade e segurança. A A1 adquiriu a patente desse sistema com todas as adequações realizadas, após dedicar alguns anos de trabalho ao projeto.
O terceiro entrevistado do ANH Eng. Podcast foi o engenheiro de aplicação Gabriel Matias da A1 Engenharia. Assista ao episódio completo:
A ANH Eng. prestando consultoria de implantação de caldeira nova realizou o balanço de massa e energia e todo o conceito da fábrica, partindo de um possível rebaixamento de pressão. No caso em questão, a caldeira projetada operará com produção de vapor em 22 quilograma-força por centímetro quadrado (kgf/cm²) e alguns dos processos da planta consumem apenas 10 kgf/cm², ou seja, necessitará rebaixar a pressão para atender estes processos, e ao invés de instalar uma válvula redutora no fluxograma, a ANH Eng. desenvolveu junto com a A1 um projeto para aplicar a turbina de recuperação com uso de vapor saturado. Quando casos como esse acontecem em que se iniciam corretamente, com análises e cálculos antes da compra da caldeira, pensando no futuro, o cliente acaba beneficiando-se, e a consultoria tem retorno, visto que o investimento é mais assertivo.
Confira o corte completo sobre esse tema:
E o contrário também é verdadeiro, por exemplo, em um caso onde a ANH Eng. foi contratada para avaliar se a caldeira do cliente conseguiria gerar vapor para uma turbina, e consequentemente, gerar energia elétrica. Através da realização da Inspeção Periódica, onde aplicamos estudos e cálculos a fim de validar os valores de pressão e vazão projetados, identificamos que não era possível e evitamos que o empreendedor realizasse um investimento altíssimo em que não teria retorno.
Análise de Causa Raiz
O objetivo de determinar a causa raiz da falha é identificar o dano na caldeira de forma a eliminá-lo, geralmente executado com estudo inicial de projetos de alteração ou reparo, conhecidos como PAR ou P.A.R, no qual apresentará a identificação, o passo a passo da realização do reparo, os procedimentos e materiais utilizados, e posteriormente, a caldeira estará recuperada.
As falhas normalmente ocorrem devido a problemas não identificados anteriormente durante a etapa de inspeções regidas conforme NR-13, sendo Inicial, Periódica, Extraordinária e de Vida Remanescente ao completar vinte e cinco anos da sua fabricação, para avaliar sua integridade e novos prazos máximos de inspeções, caso esteja em condições de uso.
Nessas inspeções o Profissional Legalmente Habilitado (PLH) é o responsável pela liberação da caldeira e por estabelecer recomendações e providências necessárias no relatório de inspeção para que o equipamento esteja apto para operar.
Entendemos que as inspeções devem servir para o profissional habilitado conseguir antecipar possíveis falhas através da análise de engenharia dos seguintes itens:
- Projeto da Caldeira: Falhas de cálculo/dimensionamento, seleção de materiais, skets de montagem, soldagem.
- Materiais: Falhas de qualidade do material, critérios de aceitação, identificação errada no processo de estocagem.
- Fabricação: Falhas na preparação do material, montagem e soldagem.
- Montagem de Campo: Falhas de acoplamento, soldagem.
- Engenharia de Qualidade: Teste e ensaios não destrutivos aplicados ao processo de auditoria da comunicação e gestão entre os setores de projeto, materiais, fabricação e montagem.
- Operação: Falhas nos parâmetros operacionais para: Qualidade da água, Temperaturas de Operação, Combustível, Faixa de Pressões, Faixas de Vazões e Gestão da Automação.
O serviço de Análise de Causa Raiz é realizado por equipe multidisciplinar, composta por profissionais de engenharia da qualidade, mecânicos, técnicos de ensaio, inspetores de equipamento e engenharia de projeto da caldeira (ASME, Troca Térmica e Combustão) com vasto conhecimento em Caldeiras. As técnicas utilizadas para identificar os danos (PIT- Plano de Inspeção e Testes) são determinadas inicialmente pela análise visual, dos históricos operacionais e dos relatórios de inspeção da Caldeira, seguidos de ensaios complementares Destrutivos e Não Destrutivos (ENDs).
Para que você nos conheça um pouco melhor, assista ao corte abaixo do ANH Eng. Podcast onde falamos sobre a importância da inspeção para prevenir danos e falhas na caldeira:
Depoimento de Clientes
O que os clientes falam sobre a ANH Eng.
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