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Planejando o projeto bem-sucedido de reconstrução da torre de resfriamento

Estenda a vida útil da torre de resfriamento, restaurando o desempenho térmico e a integridade estrutural

Por Stephen Andrew, Gerente de Peças e Serviços - EMEA, SPX Cooling Technologies.

Stephen Andrew

Stephen Andrew, gerente de peças e serviços - EMEA, SPX Cooling Technologies

Após muitos anos de operação, as torres de resfriamento podem exigir mais do que manutenção de rotina e substituição de componentes para obter o desempenho térmico necessário para suportar os processos da fábrica. Além de atingir o desempenho térmico adequado, as plantas também devem tratar da permanência da torre de resfriamento.

A substituição de meios de transferência de calor ou outros reparos pontuais em uma torre de resfriamento mais antiga aumentará a capacidade de resfriamento a curto prazo, mas, a menos que a integridade estrutural seja abordada, não haverá melhora na longevidade ou estabilidade estrutural da torre de resfriamento.

Ao contrário de pequenos reparos de retalhos, um projeto bem-sucedido de reconstrução de torre de resfriamento pode demonstrar retornos tanto na capacidade de resfriamento quanto na integridade estrutural, estendendo assim a vida útil da torre de resfriamento. Com esses objetivos em mente, como os operadores da planta planejam e executam um projeto de reconstrução bem-sucedido e evitam possíveis armadilhas de reconstrução?

A análise a seguir das melhores práticas do setor, do planejamento à execução, ajudará a garantir a reconstrução bem-sucedida da torre de resfriamento.

Reconstrução da torre de resfriamento

O investimento de capital para restaurar a integridade estrutural, mecânica e operacional da torre de resfriamento pode gerar benefícios substanciais a curto e longo prazo.

Determine a Adequação da Reconstrução da Torre de Resfriamento

Ocasionalmente, os requisitos do usuário são limitados ao que pode ser denominado “manutenção profissional”. Por exemplo, o proprietário pode querer que a torre de resfriamento restaure a confiabilidade operacional, substituindo componentes específicos, em vez de auditar todo o desempenho da torre e reconstruir conforme necessário.

Nestes casos em que a restauração necessária é relativamente pequena e a melhoria da capacidade de refrigeração da torre de resfriamento não é crítica, os especialistas competentes no campo de manutenção e reparo normalmente serão satisfatórios.

Normalmente, no entanto, a integridade estrutural, mecânica e operacional da torre de resfriamento é uma preocupação. Nessas situações, o investimento de capital para reconstruir a torre de resfriamento pode gerar retornos substanciais e quase imediatos com a implementação dos mais recentes desenvolvimentos tecnológicos da indústria. Se a reconstrução for especificada, procure orientação de representantes de empresas com experiência no projeto, fabricação e construção de torres de resfriamento.

Reconstrução da torre de resfriamento

Qualquer esforço de reconstrução deve começar com uma inspeção da torre de resfriamento por um provedor de serviços de torre de resfriamento experiente. O escopo do trabalho deve ser definido por suas descobertas e recomendações.

Prepare-se para a reconstrução da torre de resfriamento

Independentemente dos tipos de reparos a serem realizados, o pessoal de inspeção e reconstrução deve ter treinamento suficiente no acesso à torre de resfriamento e deve implementar uma Análise de Segurança do Trabalho (JSA) antes de acessar qualquer torre de resfriamento. As torres de resfriamento possuem alguns perigos inerentes, como alta voltagem, riscos de queda e riscos de tropeços.

Os JSAs devem abordar todos os perigos específicos da torre de resfriamento que está sendo inspecionada. A ACC deve definir planos de mitigação apropriados para cada perigo, incluindo itens como bloqueio / sinalização, equipamento de proteção individual e proteção contra quedas.

O escopo do trabalho para qualquer projeto de reconstrução deve ser definido pelas descobertas e recomendações de um profissional especializado em torre de resfriamento. Se a empresa de reconstrução da torre de resfriamento é pré-selecionada com base na experiência anterior, ou o contrato é adjudicado com base em licitações competitivas, qualquer esforço de reconstrução deve começar com uma inspeção da torre de resfriamento por cada um dos licitantes.

Uma inspeção completa deve identificar:

  • Deterioração nos elementos estruturais da torre de resfriamento;
  • Entupimento ou dano ao preenchimento;
  • Bocais faltando ou vazando canos;
  • Desgaste e corrosão de componentes mecânicos;
  • Deterioração de escadas e guardrails;
  • Condição de eliminadores de deriva e grelhas.

Embora as inspeções envolvam algum custo, elas são essenciais para o processo. Os resultados da inspeção ajudarão as partes a determinar o escopo da reconstrução.

Depois de solicitar vários lances e concluir a inspeção da torre de resfriamento, os operadores da usina devem ser seletivos na escolha de uma empresa de reconstrução. Aqui estão algumas perguntas a serem consideradas ao avaliar os provedores de serviços.

  • Você está confiante de que seu escopo é abrangente o suficiente para alcançar as metas do projeto?
  • As ofertas que você está comparando são “maçãs com maçãs” quando se considera o preço e o escopo?
  • Qual é o histórico e a reputação de cada empresa em cumprir os cronogramas de interrupção e concluir os projetos no prazo, dentro do orçamento e qual é a sua qualidade geral de mão-de-obra?
  • Como seu registro de segurança se compara a outros proponentes?
  • Eles entendem seus objetivos exigidos?
  • Qual o preenchimento do fabricante, bicos, eliminadores de deriva, ventiladores, redutores de velocidade e outros componentes serão utilizados, e eles são projetados para funcionar bem juntos?
  • Quem é responsável pela garantia total?
  • Eles oferecem serviços de manutenção?
Reconstrução da torre de resfriamento

Reconstrução apresenta uma oportunidade para atualizar os componentes estruturais da torre de resfriamento. A substituição de madeira por FRP (plástico reforçado com fibra de vidro) é uma excelente escolha quando a vida útil da torre de resfriamento é a principal prioridade.

Como comprador de serviços de reconstrução, os operadores da planta têm a responsabilidade de identificar o fornecedor que melhor atenderá às necessidades do projeto, com base nas perguntas acima. Eles também devem obter várias referências de cada fornecedor para confirmar sua reputação no setor.

Após a inspeção e seleção de um provedor de serviços, a tomada de decisão continua. O operador deve, então, delinear que reconstrução é necessária para atingir os objetivos da planta sem perder de vista os planos de orçamento de capital. Pode ser essencial, neste ponto, ouvir diversos líderes do setor em busca de orientação, pois pode haver novas soluções que atendam a várias demandas do projeto.

Por exemplo, se o preenchimento de uma torre de resfriamento estiver entupido ou danificado além do reparo, pode haver uma oportunidade de substituí-lo por um preenchimento de desempenho mais alto. Um projeto comum de reconstrução de torre de resfriamento, no qual se busca capacidade adicional de resfriamento, envolve a substituição do preenchimento original por preenchimento de filme de PVC (onde a qualidade da água permite). Em outros casos, onde a integridade do preenchimento é suficiente e o desempenho térmico adicional não é procurado, a simples limpeza do preenchimento pode atender às metas do projeto.

Reconstrução também apresenta uma excelente oportunidade para atualizar os componentes estruturais da torre de resfriamento. A substituição de madeira por FRP (plástico reforçado com fibra de vidro) é uma excelente escolha quando a vida útil da torre de resfriamento é a principal prioridade.

Por exemplo, durante a reconstrução de uma torre de resfriamento de fluxo cruzado de madeira em uma usina de carvão, um cliente pode optar por fazer atualizações estruturais como a substituição de um deck de água quente, suportes de convés, passarelas, suportes de sela de tubos de fluxo cruzado e placas de emenda estruturais de madeira FRP, e mudando a viga de suporte de riser de aço de aço carbono para aço inoxidável.

Pré-teste da torre de resfriamento

Mesmo que um operador de fábrica possa produzir as especificações de projeto originais da torre de resfriamento, medidas adicionais devem ser tomadas para avaliar o sucesso de um projeto de reconstrução. A idade e a deterioração física afetam a capacidade da torre de resfriamento, portanto, um teste de desempenho antes da reconstrução dá ao operador da planta um ponto de partida para estabelecer metas de melhoria de capacidade, bem como um ponto de referência para avaliar os resultados finais.

O Cooling Technology Institute (CTI) tem um código de teste térmico publicado, o ATC-105, pelo qual a precisão de desempenho de uma torre de resfriamento pode ser determinada. No entanto, como instrumentação especializada é necessária para determinar taxas de vazão de água precisas, taxas de ar e temperaturas, testes de desempenho em larga escala podem exigir a assistência de uma agência externa.

Uma empresa respeitável de torres de resfriamento deve ter o pessoal treinado e a instrumentação necessários para estabelecer o nível de desempenho da torre de resfriamento. A CTI pode ajudar os operadores da fábrica a identificar uma agência de testes respeitável de torre de resfriamento para realizar o teste de desempenho recomendado. O teste pode ser caro, mas produzirá conhecimento de importância crítica, ajudando a estabelecer o nível de melhoria de desempenho e determinando se a garantia do fornecedor foi ou não cumprida.

Mosca mecânica 3. Reconstrução da torre de resfriamento

Os operadores da planta se beneficiam de trabalhar com prestadores de serviços que mantêm estoque de componentes de reposição. Caso ocorra uma falha mecânica, o acesso imediato aos componentes garantirá que a torre de resfriamento esteja on-line rapidamente.

Delinear um cronograma de manutenção da torre de resfriamento do futuro

Após a conclusão do trabalho de reconstrução, os operadores da fábrica devem solicitar aos fornecedores recomendações detalhadas sobre o escopo e o tempo de manutenção da torre de resfriamento recém-reconstruída. No mínimo, cada célula da torre de resfriamento deve receber uma inspeção profissional anual de caixas de engrenagens, óleo e vedações da caixa de câmbio, veios de transmissão, bacias de distribuição de água, ventiladores, ventiladores, folga da ponta do ventilador e passo, abastecimento, tubulação de distribuição e bicos, escadas e outros componentes de segurança. Ao fazê-lo, as operadoras protegem o valor de investimento de capital da reconstrução da torre de resfriamento e prolongam a vida útil.

Considerando as demandas pesadas colocadas nas torres de resfriamento em muitas usinas, a manutenção proativa é essencial para estender o tempo entre reparos e reconstrução. Colapsos recentes de torres de resfriamento antigas em toda a indústria destacam os riscos extremos associados à falta de manutenção, incluindo perda de receita, custos extraordinários e ferimentos ao pessoal, enfatizando a importância de inspeções, testes e reparos adequados.

Lembre-se de que algumas empresas de reconstrução de torres de resfriamento fornecem serviços de manutenção proativos, para que os operadores possam estabelecer relacionamentos com fornecedores que vão desde a reconstrução até a manutenção contínua.

Além disso, à medida que a reconstrução termina e o ciclo de vida da torre avança, os operadores da fábrica se beneficiarão do trabalho com prestadores de serviços que mantêm estoque de componentes de reposição. Caso ocorra uma falha mecânica, o acesso imediato aos componentes garantirá que a torre de resfriamento volte a ficar on-line e que interrupções não planejadas, que podem se estender por semanas ou meses, sejam evitadas.

Reparos menores e substituições de componentes às vezes não são suficientes para resolver os desafios de integridade estrutural e de componentes. Quando os operadores da planta buscam objetivos de resfriamento de longo prazo, como medidas de segurança aprimoradas e técnicas de inspeção comprovadas, a seleção cuidadosa de fornecedores, um escopo de trabalho claro, pré e pós-teste e planejamento para manutenção futura garantirão que as torres de resfriamento reconstruído com retornos na capacidade de refrigeração, integridade estrutural e aumento da longevidade.

Informador de Indústria de Processos

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