Dry Layup de Caldeiras: Como Preservar a Caldeira Parada com Ar Seco

Segundo o EPRI (Electric Power Research Institute), o wet layup costuma ser considerado para períodos de um fim de semana a uma ou duas semanas, e a parada de longa duração vai de algumas semanas a seis meses. Os manuais de preservação de fornecedores de tratamento de água para caldeiras apontam o dry layup como a escolha preferida para longos períodos. Uma parada que atravessa dezembro e janeiro já entra nessa faixa.

Por que a umidade é a variável que se controla

A corrosão do aço carbono dentro da caldeira é um processo eletroquímico. Ela precisa de três elementos ao mesmo tempo:

• metal exposto (tubos, tambor e costado);
• oxigênio, presente no ar que ocupa o equipamento parado;
• filme de água sobre a superfície, que funciona como eletrólito.

Numa caldeira drenada e aberta para inspeção, o metal e o oxigênio estão lá. A variável que dá para controlar com estabilidade durante semanas é a umidade. Sem filme de água, a reação não se sustenta.

O ar seco também evita que os depósitos de sais que ficaram nas superfícies absorvam umidade do ambiente, outro ponto de início de corrosão apontado pelo EPRI. E dispensa produto químico em contato permanente com o metal.

Qual umidade relativa e qual ponto de orvalho buscar

Dois conceitos guiam a preservação a seco:

• Umidade relativa (UR): quanto vapor d'água o ar contém em relação ao máximo que comportaria naquela temperatura.
• Ponto de orvalho: temperatura em que o vapor d'água começa a condensar. No ar comprimido, o valor medido sob pressão se chama ponto de orvalho sob pressão (PDP).

A meta de UR vem dos guias do EPRI: o Sourcebook for Plant Layup and Equipment Preservation (EPRI NP-5106) indica manter a umidade relativa entre 30% e 40% no dry layup. Acima do limite superior, o filme de umidade volta a se formar sobre o metal e sobre os depósitos.

O ponto de orvalho do ar injetado é o que permite chegar a essa faixa e mantê-la. Quanto mais baixo ele for em relação à temperatura do metal, mais seco fica o ambiente interno e mais rápido o ar remove a água residual que sobrou depois da drenagem.

A parada de dezembro da sua planta já tem um plano de preservação para a caldeira?

A equipe técnica da Air-Rent avalia o equipamento a preservar e indica o compressor e o secador para manter a caldeira seca durante a parada. Fale com nossos especialistas.

Como fazer o dry layup com ar comprimido seco

1. Drenar com a caldeira ainda morna

Os procedimentos de preservação recomendam drenar a caldeira ainda morna e com leve pressão. O calor residual evapora parte da água que fica nas superfícies e reduz o trabalho de secagem depois.

2. Esvaziar pontos baixos e trechos sem saída

Coletores inferiores, curvas e trechos sem dreno acumulam água que a drenagem principal não retira. Cada ponto desses precisa ser aberto e esvaziado antes de o ar seco entrar.

3. Filtrar o ar antes de ele entrar na caldeira

O ar que sai de um compressor lubrificado carrega aerossol de óleo e partículas. Um filtro coalescente depois do secador impede que esse óleo se deposite nas superfícies internas da caldeira.

4. Injetar o ar seco e dar saída pelos pontos altos

O ar entra por um ponto baixo e sai por respiros nos pontos altos, varrendo o circuito. Mantido com leve pressão positiva, ele impede a entrada de ar úmido pelas aberturas. No lado de fogo, o fechamento do damper da chaminé e a vedação das portas de inspeção evitam a entrada de umidade.

5. Medir e ajustar durante toda a parada

Um higrômetro no respiro de saída mostra a condição real dentro do equipamento, não a do ar que entra. Com as leituras registradas ao longo da parada, uma vedação que cedeu ou uma vazão insuficiente aparece a tempo de ajuste, e não só na inspeção de volta.

Dica: defina a vazão de ar seco junto com o procedimento de preservação da caldeira. Volume interno, número de respiros e qualidade da vedação determinam quanto ar é preciso para manter a pressão positiva.

Qual secador usar: refrigeração ou adsorção

Um ponto define a escolha: o PDP é medido sob pressão. Quando o ar se expande para a pressão atmosférica dentro da caldeira, o ponto de orvalho cai. Pelas tabelas de conversão de ponto de orvalho da Process Sensing Technologies, um PDP de +3 °C a 7 bar (cerca de 100 PSI; 1 bar equivale a 14,5 PSI) corresponde a cerca de −20 °C na pressão atmosférica. Com o metal na temperatura ambiente de uma planta brasileira, esse ar fica muito abaixo da faixa de umidade buscada.

1. Secador por refrigeração

O secador por refrigeração resfria o ar comprimido para condensar e drenar a umidade. Os modelos da frota Air-Rent entregam PDP de +3 °C a +7 °C e cobrem de 2 a 1.125 PCM (pés cúbicos por minuto, unidade de vazão), com pressão de até 13 bar.

Pelo efeito da expansão descrito acima, ele atende a meta de UR na maioria das caldeiras paradas em planta coberta.

2. Secador por adsorção

O secador por adsorção retém a umidade em material dessecante e entrega PDP de −40 °C a −70 °C, conforme o modelo. A frota Air-Rent cobre de 110 a 750 PCM.

Ele é indicado quando o procedimento de preservação da planta ou do fabricante da caldeira exige ponto de orvalho mais baixo, ou quando há muita água residual a remover em pouco tempo: ar mais seco absorve mais umidade por metro cúbico. No dimensionamento do compressor, entra a purga, a parcela do ar seco que o próprio secador consome para regenerar o dessecante.

Para comparar os dois princípios em outras aplicações, o guia de secadores de ar comprimido da Air-Rent detalha cada tipo.

Erros comuns na preservação de caldeiras paradas

Drenar e deixar a caldeira aberta ao ar ambiente

A drenagem tira a água líquida, mas o ar úmido que entra no lugar dela deposita umidade no metal a cada variação de temperatura. Drenar sem controlar a umidade troca uma fonte de corrosão por outra.

Achar que parada curta dispensa preservação

Fabricantes de caldeiras recomendam algum procedimento de preservação em qualquer parada acima de 5 dias. O que muda com a duração é o método, não a necessidade.

Escolher o secador pela umidade do clima local

O PDP na saída do secador não depende da umidade do ar ambiente: o secador remove essa umidade antes de o ar seguir para a caldeira. O que o clima quente altera é a temperatura do ar na entrada do secador, que reduz a vazão que ele consegue tratar. Isso se resolve no dimensionamento, não na troca de tecnologia.

Subdimensionar a vazão de ar

Se a vazão não cobre as perdas pelas aberturas e respiros, o circuito perde a pressão positiva e o ar úmido do ambiente volta a entrar pelas mesmas aberturas.

Como a Air-Rent ajuda na preservação a seco

Na Air-Rent, cada locação de compressor e secador para preservação a seco considera:

✔ Equipamento a preservar e volume interno do circuito

✔ Duração prevista da parada

✔ Vazão e pressão necessárias para manter o circuito pressurizado

✔ Temperatura ambiente e condições do local

✔ Energia elétrica disponível para o compressor elétrico

Com base nessa análise, a equipe técnica indica o compressor e o tipo de secador para a operação.

A locação inclui manutenção preventiva, manutenção corretiva para falhas de uso normal, suporte técnico especializado durante todo o contrato, entrega técnica presencial e substituição ágil em caso de falha, com transporte conforme contrato. A planta não precisa manter compressor e secador no patrimônio para usar só nas paradas.

Conclusão

O dry layup protege a caldeira parada mantendo o metal sem o filme de água que a corrosão eletroquímica exige. Para uma parada que atravessa dezembro e janeiro, é o método indicado pelos guias de preservação, desde que a umidade seja medida e mantida na faixa durante todo o período.

Quando o plano de preservação entra no cronograma da parada junto com inspeções e reparos, compressor, secador e filtragem são definidos com antecedência. A caldeira volta a operar com menos correção de corrosão, o que pesa no custo de manutenção e na disponibilidade da planta no ano seguinte.

Para manter suas caldeiras protegidas na parada de fim de ano com o compressor e o secador certos, converse com a equipe da Air-Rent e conte com a expertise de quem atua há 62 anos no mercado.