Diagnosticando e resolvendo problemas com queimadores em Fornos de Processo
Freqüentemente, o operador do forno deve ser treinado para usar o conhecimento do equipamento e da unidade de processo para fazer ajustes que retornem à operação de volta para a capacidade necessária e desejada pela gerência da unidade.
É essencial que a resolução de problemas seja feita de maneira sistemática e bem organizada. Uma resolução de problemas eficaz e segura envolve quatro etapas básicas:
- Reconhecendo o problema
- Observando as indicações do problema
- Identificando soluções para o problema
- Tomando medidas corretivas.
Quando um problema é observado, é necessário avaliar seu provável efeito no processo ou produto que está sendo produzido. Algumas soluções podem exigir que o forno seja apagado para que o problema seja resolvido.
Uma vez que uma causa tenha sido determinada, procedimentos padrões devem ser seguidos para resolver o problema. Todo o pessoal envolvido deve estar ciente do problema, das ações corretivas planejadas, da forma como a segurança é abordada, dos resultados esperados e da ação apropriada a ser tomada, caso o problema se agrave ou não seja resolvido.
Toque de chama nos tubos de processo
Como a maioria dos fornos de processo possuem uma alimentação que é um hidrocarboneto, o toque da chama pode causar sérios problemas. A observação visual dos queimadores pode mostrar que as chamas estão em contato com os tubos. Em alguns casos, um aumento gradual na temperatura de pele de tubo (TMT) também pode indicar um possível toque da chama. Os operadores devem fazer disso um ponto a ser observado em cada um de seus fornos pelo menos uma vez por turno para verificar se há algum problema com os padrões de chama.
Efeito nas operações
A razão pela qual os tubos não superaquecem dentro de um forno é devido ao efeito de resfriamento do fluido dentro dos tubos. É por isso que muitos fornos possuem tubos de aço carbono. Uma vez que o tubo começa a superaquecer, há um acúmulo gradual de carbono no interior do tubo. Essa camada de carbono atua para isolar o tubo dos efeitos de resfriamento do fluxo do processo. Isso, por sua vez, torna o tubo mais quente. À medida que o carbono continua a se acumular, a área normal ao escoamento do tubo é reduzida. Se permitido o acumulo contínuo de carbono o mesmo obstruirá o tubo completamente, o que pode resultar na ruptura do mesmo.
Pontos quentes normalmente se desenvolvem em estágios progressivos. Quando as chamas entram em contato com a superfície do tubo, há um efeito de resfriamento da chama. Isso resulta em cinzas sendo depositadas no tubo. Esse depósito levará a uma capa nos tubos à medida que a camada externa do tubo começar a queimar.
Vamos analisar os vários estágios durante esse processo:
- Áreas escuras começam a aparecer a partir do revestimento de carbono no lado dos tubos voltados para os queimadores.
- Manchas cinzas claras ou prateadas se formam dentro das áreas escuras. Isso é causado pelo carbono sendo queimado.
- Estas manchas cinzas claras irão ampliar e cobrir mais áreas.
- À medida que a coqueificação continua, manchas vermelhas começarão a aparecer nas áreas cinzentas dos tubos. Em alguns casos, o tubo assumirá um acabamento “espelhado” que parece quase como um pedaço de tubo cromado.
- O tubo irá eventualmente começar a inchar e, em seguida, desenvolver vazamentos por “poros”. Neste ponto, o tubo está pronto para romper e ações imediatas devem ser tomadas.
Ações corretivas / preventivas
O mais importante é manter a chama longe dos tubos! Se o toque da chama for notado, o primeiro passo deve ser ajustar o queimador que causa o toque de chama, fazendo com que a chama não tenha mais contato com o tubo.
- Verifique o registro de ar do queimador para confirmar se está aberto. Em seguida, observe os bicos de gás e determine se há algum entupimento que faça com que a chama toque nos tubos. Se houver entupimento, remova os bicos e limpe-os. Certifique-se de que os bicos de gás estão devidamente orientados olhando para o desenho do queimador.
- Confirme que o excesso de oxigênio e a tiragem estão de acordo com as especificações de projeto do forno.
Se o forno não puder ser apagado, há três opções:
- Retire o queimador de serviço ou reduza a taxa de queima fechando manualmente a válvula de bloqueio.
- Aumente o excesso de ar para ajudar a resfriar a zona radiante.
- Aumente o fluxo do processo para o passe superaquecido.
Existem outras opções, como revestir os tubos ou apertá-los com o forno em serviço. Essas opções teriam que ser consideradas situações de extremo risco e aprovadas pelo departamento de segurança.
