Fornecimento de oito painéis descompressivos não padronizados para proteção de dutos de gases de combustão de caldeiras

Fornecimento de oito painéis descompressivos não padronizados para proteção de dutos de gases de combustão de caldeiras

Problema:

  • alta temperatura de operação da caldeira evitando o uso de painéis de descompressão padrão
  • baixa pressão do processo de 10 mbar e pressão operacional de 50 mbar, forçando a aplicação de soluções com alta precisão de operação
  • a necessidade de proteger o sistema contra explosão ou deformação como resultado de um aumento descontrolado da pressão nos dutos de gás de combustão da caldeira

Solução:

  • produção de oito painéis de descompressão personalizados com dimensões de 1020 x 1020 mm, atendendo os requisitos para a alta temperatura de operação da caldeira, bem como a pressão de processo e pressão de operação do painel
  • uma área total de descompressão de mais de 8 m2 para permitir que os gases de combustão sejam eficientemente ventilados para o exterior no caso de um aumento descontrolado da pressão e assegurar que a resistência estrutural dos condutos que ligam as caldeiras ao resto do sistema é mantido
  • o uso de sensores de alta temperatura para transmitir um sinal sobre a ativação de proteções para a sala de controle depois que os painéis forem abertos

O fabricante de caldeiras de leito fluidizado pediu aos nossos especialistas para selecionar dispositivos de segurança adequados para um sistema em operação em uma das usinas de energia estrangeiras. A fim de fornecer proteção contra o aumento da pressão dos gases de combustão nos dutos da caldeira, foi necessário escolher painéis de descompressão capazes de operar em condições operacionais difíceis.

A natureza do pedido impede o uso de soluções padrão

A pressão de abertura padrão dos painéis de descompressão é definida em 100 mbar, especificado para uma temperatura ambiente de 20 ou 22°C, dependendo do fabricante. Mas e se a temperatura real variar por uma margem grande?

Cada painel tem uma certa precisão de atuação, cujo valor depende do “know how” do fabricante e da qualidade da mão de obra. No caso de painéis de alta qualidade, esse valor é de +/- 15%. Isso significa que, em condições normais, o painel será aberto quando a sobrepressão estiver entre 85 e 115 mbar. No entanto, a tolerância de operação para painéis de baixa qualidade pode alcançar +/- 50% – essas soluções são mais sensíveis às flutuações de pressão resultantes da operação normal do sistema. No final, isso leva à abertura excessiva dos painéis e, consequentemente, à geração de custos associados à substituição desnecessária dos painéis.

Como notamos acima:

  • a pressão de abertura padrão dos painéis de descompressão é, em média, de 100 mbar,
  • a pressão de abertura dos painéis de descompressão é determinada para uma temperatura específica (geralmente 20 ou 22°C).

Como proteger um duto de gás de combustão de uma caldeira de leito fluidizado a uma temperatura de 400°C? Além disso, a pressão do processo no duto é de 10 mbar e a pressão operacional do painel é de 50 mbar. Tudo isso significa que precisávamos de painéis não padronizados capazes de operar a 400°C e caracterizados por uma precisão de atuação muito alta.

Proteção contra o acúmulo descontrolado de pressão nos dutos de gases de combustão

Os painéis de descompressão que cumprem todos os requisitos acima mencionados foram feitos após várias análises. Isso manterá a resistência estrutural Pstat (50 mbar) dos dutos que conectam as caldeiras ao resto do sistema.

As dimensões das flanges internas dos painéis selecionados são 1020 x 1020 mm, o que dá uma área total de descompressão superior a 8 m2. Se ocorrer um aumento descontrolado da pressão no duto e a pressão atingir 50 mbar, o painel abrirá e “liberará” os gases de combustão para fora. Isto irá reduzir o acúmulo excessivo de pressão dentro do sistema e, assim, protegê-lo contra explosão ou deformação.

Além dos painéis de descompressão, a solução fornecida inclui sensores de alta temperatura transmitindo um sinal sobre a ativação de proteções para a sala de controle após a abertura dos painéis.

Painéis de descompressão como proteção contra explosão

Se o painel de descompressão for usado para proteger o sistema contra explosão e onde poeiras ou gases inflamáveis possam ser liberados para o exterior, pelo menos uma zona de 2/22 deve ser designada como “externa”. Neste caso, o sensor deve ser conectado / alimentado por uma bateria intrinsecamente segura para que não se torne uma fonte de ignição adicional quando os painéis forem abertos (o mesmo se aplica à instalação de sensores do painel de descompressão em silos de biomassa ou carvão).

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