Caldeiras

Introdução:

A caldeira e os vasos de pressão são equipamentos fundamentais para a instituição no desenvolvimento dos processos de esterilização de materiais, lavanderia e nutrição. A caldeira é um equipamento altamente resistente que possui como principio básico o aquecimento da água líquida até a transformação gasosa, por meio da troca térmica entre um combustível e a água. Os vasos de pressão são reservatório com dimensões e finalidades variadas, não sujeitos à chama, contendo fluidos, projetados para resistir com segurança a pressões internas diferentes da pressão atmosférica.

Os vasos de pressão utilizados na instituição são os panelões, cafeteira e leiteira industrial, reservatório criogênico, compressor, calandra e autoclaves para esterilização de materiais.

O principal elemento combustível utilizado nos processos de nutrição, lavanderia, esterilização de materiais, chuveiros e torneiras com água quente é o vapor d’água produzido pela caldeira. O vapor é a água em estado gasoso, usado desde os primórdios do desenvolvimento industrial, pelo alto conteúdo energético que possui.

A caldeira e os vasos por operarem com pressões acima da pressão atmosférica constituem um risco eminente na sua operação, qualquer falha pode ser catastrófica. Na ocorrência de acidentes, muitos resultam em vítimas fatais. Neste sentido, as empresas que possuem esses equipamentos e atividades em seu escopo, devem adotar os procedimentos obrigatórios da Norma Regulamentadora 13 que fornece orientações fundamentais e específicas para a segurança do processo.

A Norma Regulamentadora 13 tem caráter preventivo de danos ao ser humano e às instalações; requer inspeções, dispositivos de segurança, identificações, registros e documentos, projeto de instalação, manutenções e profissionais habilitados entre outros. Assim, este estudo tem o intuito de verificar junto à instituição as condições de instalação e procedimentos de operação destes equipamentos, baseando-se na norma regulamentadora específica ao assunto.

 

Caldeiras

“Caldeiras a vapor são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia.” (NR, 13, p.1).

São recipientes metálico cuja função é, entre muitas, a produção de vapor através do aquecimento da água. A primeira tentativa em produzir vapor na evolução da história da humanidade foi no século II A.C, quando Heron de Alexandria concebeu um aparelho que vaporizava água movimentando uma esfera em torno de seu eixo. Entretanto, foi na época da revolução industrial que teve impulso o uso do vapor sobre pressão para movimentar máquinas. Conforme Bazzo (1995), os primeiros equipamentos destinados a gerar vapor surgiram estimulados pela necessidade de encontrar uma fonte de calor que substituísse os inconvenientes apresentados pela queima direta do carvão. O objetivo era captar e centralizar a energia liberada pelo combustível e distribuí-la aos pontos de consumo. Atualmente o vapor d’água é usado em grande escala e com inúmeras aplicações é indispensável em muitos processos industriais. Sua preferência é justificada pelo alto poder calorífico que possui pela ampla disponibilidade da água no meio industrial. Os geradores de vapor atuais e popularmente denominados caldeiras são definidos também como trocadores de calor.

Na definição de Braga (2001, p. 285): Em um trocador de calor os fluidos com temperaturas diferentes permanecem separados e o calor é transferido continuamente através de uma parede, pela qual se realiza a transferência de calor, no contato direto ou indireto. Estes equipamentos possuem estruturas bastante diversificadas, sendo construídos de forma a melhor aproveitar a energia liberada pela queima do combustível. São capazes de operar, em grande parte das aplicações industriais, com pressões vinte vezes maiores que à atmosférica, podendo constituir durante sua operação, um risco grave e iminente para a integridade física dos trabalhadores. Caldeiras são construídas com chapas e tubos, o calor liberado pelo queima do combustível faz com as partes metálicas da mesma se aqueça transferindo calor à água e produzindo o vapor.

Para Alves (2002), todos os tipos de caldeira possuem três partes essenciais, que são:

 A fornalha ou câmara de combustão,

 A câmara de água

 A câmara de vapor.

Os acessórios para descarga dos gases e a chaminé não formam parte integral da caldeira, pois constituem construções independentes que são adicionadas ao corpo resistente da mesma, não estando expostas à pressão do vapor. Conforme Chd Válvulas (2005), de maneira geral, as caldeiras podem ser classificadas de acordo com:

 Classes de pressão;

 Grau de automação;

 Tipo de energia empregada;

 Tipo de troca térmica.

Segundo a Norma Regulamentadora 13, pelas classes de pressão as caldeiras foram classificadas em:

Categoria A: Pressão de operação é superior a 1960 KPa (19,98 kgf/cm²);

Categoria C: Pressão de operação igual ou inferior a 588 KPa (5,99 kgf/cm²) e volume interno igual ou inferior a 100 litros;

Categoria B: caldeiras que não se enquadram nas categorias anteriores.

Conforme o grau de automação, as caldeiras podem se classificar em:

 Manuais;

 Semiautomática;

 Automática.

Com relação ao tipo energia empregada (combustíveis), elas podem ser:

 Sólido;

 Líquido;

 Gasoso;

Caldeiras elétricas; e Caldeiras de recuperação.

Existem outras maneiras particulares de classificação, como por exemplo: quanto ao tipo de montagem, circulação de água, sistema de tiragem e tipo de sustentação, (ALVES, 2002). Porém, segundo uma classificação mais genérica, as caldeiras são flamotubulares e aquotubulares.

Caldeiras Flamotubulares

Nas caldeiras flamotubulares os gases de