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Guia para inspeção do purgador de vapor

Purgadores de vapor são válvulas automáticas projetadas para descarregar condensado (e eliminar ar) sem a perda de vapor. E assim como todos instrumentos mecânicos, eles estão sujeitos ao desgaste que eventualmente irá exigir manutenção e reposição de acordo com as especificações do fabricante e prevenção.

– Vazamento de vapor, ou
– Bloqueio da descarga do condensado (i.e., purgadores frios)

Vários métodos são usados para testar a condição de operação de um purgador de vapor para determinar se o mesmo está funcionando adequadamente, incluindo observação visual, medição de temperatura, medição de som/vibração ou ultrasom, e alguma combinação de outros métodos.

Parte 1: Inspecionando purgadores através da observação visual

Embora limitado, observação visual é um primeiro passo importante para determinar se um purgador está operando apropriadamente ou não.

Por exemplo, certos sinais visuais tais como a ausência de qualquer descarga de condensado ou vazamento extremo de vapor sendo descarregado do purgador pode indicar a necessidade de reparo do purgador. No entanto, é claro que uma análise visual está limitada somente para inspeção em sistemas com saída aberta. Para casos em que recuperam o condensado em um sistema de tubulação fechado, a tubulação irá impedir o diagnóstico visual. Em alguns casos, a instalação de um visor na saída do purgador pode ajudar na indicação visual.

Purgadores podem também serem inspecionados externamente através de furo, junta da conexão e vazamentos por gaxetas. Em maioria dos casos, a não ser que uma condição do problema possa ser claramente determinada visualmente, serão requeridos inspeção dos purgadores através do ultrasom e temperatura, e em alguns casos por termografia, para fornecer o diagnóstico correto.

Dica:
Em alguns casos, a observação visual pode fornecer uma indicação clara quanto à condição operacional de um purgador, portanto apesar de este método não poder fornecer um diagnóstico completo, a TLV recomenda iniciar a inspeção de purgadores com uma avaliação visual.

Parte 2: Inspecionando purgadores usando a temperatura

Medição da temperatura do condensado na entrada do purgador é o primeiro passo no processo de inspeção de falha do purgador de vapor. Exceto os casos de subresfriamento intencional (tais como traceamento sob baixa temperatura), a temperatura do condensado na entrada do purgador deve ser próximo do vapor saturado.

Purgadores frios (bloqueado)

Temperatura pode ser extremamente útil quando estiver tentando determinar se:

– Um purgador está bloqueado
– sua capacidade é insuficiente

Isto é porque tais problemas causam o acúmulo do condensado, abaixando a temperatura do purgador. Se a temperatura for significantemente baixa e a aplicação estiver “em serviço”, a baixa leitura geralmente indica um purgador subdimensionado, sede (orifício) incorreto para a pressão do purgador, uma falha de descarga devido ao purgador/filtro bloqueado, ou possivelmente uma condição de pressão diferencial negativa (“estol”) no caso de equipamento sendo alimentado através de uma válvula de controle modulante.

Em uma condição de estol, o purgador pode estar em boa condição, mas um método alternativo de drenagem é requerido; e a troca de modelo do purgador não irá ter efeito na melhora da capacidade de drenagem. Para maiores informação sobre estol, visite: O que é estol?

Imagem termográfica – Exemplo 1

Quando a capacidade de descarga do purgador for insuficiente, o condensado irá acumular e a temperatura superficial do purgador irá cair.

Determinar vazamento de vapor através de temperatura?

Uso da medição de temperatura para determinar se um purgador de vapor está vazando ou não, pode levar a uma análise errônea. Isto é porque um condensado com temperatura mais alta reevapora em forma de vapor flash quando for introduzido para dentro de um sistema de menor pressão. Como a temperatura do vapor flash é a mesma do vapor vivo vazando, não é possível diferenciá-la entre vazamento de vapor e descarga regular de condensado através da temperatura medida. Um reporte da condição errada baseada em temperatura pode levar a uma reposição não necessária de um purgador de vapor em boa condição.

Imagem termográfica – Exemplo 2

Na imagem acima, é impossível determinar se o purgador está vazando vapor ou se está operando apropriadamente.

Parte 3: Inspecionando purgadores usando som

Condensado fluindo através de um purgador produz som e vibração, e assim faz o mecanismo de abertura e fechamento da maioria dor purgadores. Quando um purgador não estiver mais operando conforme o desejado (devido ao desgaste, bloqueio ou alguma outra razão), muitas vezes estes sons irão mudar. Reconhecimento destas diferenças pode ser um método para avaliar a condição de um purgador de vapor.

Em purgadores de balde invertido, por exmplo, escória e outros detritos flutuantes podem bloquear o orifício eliminador de ar, que por sua vez, causa o bloqueio do balde invertido, pelo menos temporário, levando ao bloqueio da descarga do condensado e congelamentos em certos ambientes.

Exemplo de vazamento em um purgador de balde invertido genérico

Em um purgador do tipo balde invertido genérico, vapor vivo pode vazar se a carga do condensado for muito baixa.

Vapor vivo vazando a partir de purgador pode também produzir um som distinto que pode ser explicado ao comparar a diferença entre “um apito e uma onda.” Um apito é um som de tom alto gerado pelo vapor, mesmo gerado de maneira suave. É impossível duplicar mesmo tipo de som através de um líquido, seja este de grande quantidade como uma onda ou pequena como uma gota vindo de uma torneira.

Condensado deve estar fluindo normalmente através do purgador, e o som deve ter um tom mais baixo. Então, se este som mudar e aparentar ser mais próximo do tom agudo como o fluxo de vapor, então o purgador pode ter uma grande quantidade de vapor flash ou pode estar vazando vapor vivo e deve ser inspecionado em detalhes.

Tabela resumida: Inspecionando purgadores visualmente e por som

Ferramentas para inspeção de purgadores

Testando por temperatura

Várias ferramentas podem ser usadas para testar purgadores de vapor usando temperatura, som, ou a combinação de ambos. Inspecionar um purgador somente com a temperatura, exige que o sensor de temperatura seja posicionado especificamente na entrada do purgador e não na saída.

Testando temperatura – entrada ou saída?

Temperatura deve sempre ser testada do lado de entrada de um purgador de vapor porque a temperatura do lado de saída irá variar com base na pressão à jusante da tubulação e outros fatores.

Por exmplo, mesmo se a temperatura do vapor na entrada seja de 250 °C [482 °F], se o condensado descarregado for eliminado para a atmosfera, então a temperatura na saída do purgador de vapor não irá aumentar mais que 100 °C [212 °F]. Portanto, mesmo que o vapor esteja vazando, não se pode determinar uma correta diagnose da condição do purgador. A temperatura é melhor utilizada para determinar se os purgadores estão bloqueando a descarga do condensado, e não para detectar o vazamento de vapor.

Instrumentos mais modernos, usados para medir a temperatura, possuem um termopar e um visor digital para o fácil uso e leituras mais precisas. No entanto, para fornecer a diagnose mais precisa para ambas as condições de bloqueio e vazamento, o instrumento deve ser provido de medição da temperatura e do nível de som/ultrasom.

Testando através do som

Estetoscópios podem ser usados para ampliar o som dentro de um purgador. Embora estes não tenham a mesma precisão dos instrumentos eletrônicos modernos, sua portabilidade e facilidade de uso podem torná-los equipamentos úteis quando combinados com equipamentos de inspeção mais modernos. O ponto onde a ponteira do estetoscópio é posicionado irá depender do tipo de som que o inspetor esteja tentando ouvir, e geralmente exige que o inspetor cheque vários pontos.

Estetoscópios que amplificam os sons por meio de um diafragma em contato direto com o objeto (por exemplo, os usados ​​por profissionais médicos) não são possíveis de serem usados em purgadores de vapor porque os mesmos normalmente não possuem uma grande superfície plana adequada para posicionamento do diafragma. Instrumentos médicos também podem ser muito frágeis para uso prolongado em condições típicas de plantas, razão pela qual um estetoscópio especializado com uma ponteira alongada é utilizado ao invés de um diafragma. Claro que, ao usar um instrumento eletrônico, baseado em diagnose de ultrasom irá proporcionar maior precisão na inspeção dos purgadores, do que um estetoscópio.

Inspecionando um purgador através de som

Embora menos preciso do que o equipamento mais moderno, estetoscópios são instrumentos de fácil utilização que podem amplificar os sons emitidos a partir de um orifício de purgador de vapor durante a operação.

Como mencionado anteriormente, os instrumentos que medem temperatura e ultrasom são os ideais. A leitura da temperatura é necessária para determinar se o purgador está ou não está bloqueado, e ultrasom é o método preferido para verificar se há vazamento de vapor, porque um som de vapor vazando é significativamente diferente entre vapor e condensado.

Quando devidamente filtrado, esses instrumentos à base de temperatura e ultrasom podem proporcionar uma leitura consistente e precisa sobre um equipamento de teste de purgador que permite um julgamento da condição. Alguns instrumentos de diagnósticos baseados em ultrasom, podem até mesmo fazer um julgamento da condição comparando automaticamente o resultado medido com as condições conhecidas e derivadas de experimentos de mesmos níveis de ultrasom, melhorando significativamente a precisão do julgamento.

Recomendações

A inspeção de purgadores de vapor é uma parte importante de gerenciamento da sua população de purgadores. Uma vez que a falha for confirmada, o purgador deve ser reparado ou substituído o mais rápido possível para coletar o máximo ganho sobre o investimento.

Para um diagnóstico preciso da condição do purgador, é fundamental obter a ajuda de um profissional experiente que usa equipamento especializado. Por motivos acima expostos, é altamente recomendável que este equipamento seja capaz de medir a temperatura e ultrasom.

Além do purgador em si, é importante também inspecionar os equipamentos periféricos incluindo válvulas manuais, válvulas bypass, válvulas de retenção , e a condição operacional do equipamento que utiliza vapor. Desta forma, a otimização regular do sistema de vapor pode ajudar a maximizar a eficiência do processo e muitas vezes, levar à significativa economia de energia.