Aplicação da Reflectometria de Pulso Acústico (RPA) no Controle de Qualidade de Limpeza de Trocadores de Calor
Introdução
A contaminação das superfícies de tubos de trocadores de calor pode prejudicar gravemente a sua eficiência térmica.
Serão exibidos os resultados de um trabalho realizado em uma refinaria de petróleo para avaliar o método de RPA e sua aplicação ao controle de qualidade de limpeza de tubos trocadores de calor.
Defeitos Típicos nos Tubos de Trocadores de Calor
- Pitting (corrossão)
- Erosão
- Perfurações
- Contaminação (Sujeira)
Mecanismos de Contaminação de tubos nos Trocadores de Calor
- Cristalização de sais dissolvidos supersaturados
- Sedimentação de partículas suspensas
- Reação química do fluido
- Corrosão das superfícies do tubo
- Biológica por microorganismos e seus produtos
- Combinação de mecanismos
Fundamentos da RPA
A RPA se baseia na propagação de ondas acústicas unidimensionais que se propagam ao longo do tubo:
- Se injeta um pulso acústico audível.
- Toda mudança na seção do tubo causa reflexão do sinal.
- Os sinais refletidos são captados e analisados na velocidade do som.
- Cada tipo e tamanho de defeito tem sua assinatura específica e única.
Falhas típicas e sinais de RPA
Cada defeito tem sua assinatura particular! A forma, o tamanho e a posição da assinatura, caracterizam qualitativamente e quantitativamente o defeito.
Considerando a aplicação da RPA para a verificação de limpeza de tubos
- A contaminação se apresenta como uma série de constrições ou bloqueios parciais
- A RPA é muito sensível às constrições, é rápida e quantitativa
Sessão Típica de RPA
Qualificação quantitativa da condição de limpeza com a RPA
Sinais de tubos, banda de ruído e registros de bloqueios superpostos, com os sinais de medição exibindo bloqueios de 60%, 65% e menores.
Limpeza com Jato d’Água a Pressão
Medição RPA, tubos novos
Medição RPA, tubos sujos
Medição RPA após limpeza a 7,5 KSI, 30 segundos
Medição RPA após limpeza a 10 KSI, 5 segundos
Resumo das medições RPA, limpeza controlada
Resumo das medições RPA, limpeza não controlada
EA-408C – Vista geral de espelho de tubos e tubos marcados para tampar
EA-408C – tubos quebrados com trincas
EA-408C – sinais de perfuração
Conclusões
- Os processos de limpeza de trocadores de calor não controlados podem sofrer uma grave variação nos níveis de limpeza alcançados.
- A tecnologia de RPA pode servir como método de inspeção quantitativa para o controle de qualidade de limpeza dos tubos.
- O mesmo teste de RPA proporciona ao mesmo tempo informação adicional – existência de tubos perfurados ou com perda da espessura da parede.
