É muito
comum encontrarmos que quando se soltam as travas dos suportes de mola que se
localizam abaixo da turbina, na linha de admissão ou também na linha de escape,
os suportes cedam, descendo um certo valor, podendo ocorrer desalinhamento
entre os flanges da tubulação e da máquina. Habitualmente se diz, que “o
suporte de mola arriou”, e que consequentemente há uma falha de projeto, seja
de flexibilidade ou do próprio Suporte de Mola.
Os suportes
de mola, por sua característica construtiva, possuem cargas de operação e de
instalação diferentes entre si. Como há movimento vertical da tubulação, no
caso das turbinas onde há um trecho vertical até o bocal do vapor direto, a
mola é comprimida quando o trecho vertical dilata em operação, empurrando e
comprimindo a mola, que reage com uma força maior do que a carga de instalação.
No quadro abaixo, vemos um exemplo:
Os suportes
de mola são calibrados com um valor diferente do peso que será suportado (Pc é
diferente de Ph com o sistema frio), devido ao movimento vertical que a linha
apresentará à quente pela dilatação térmica.
Quando
fazemos a análise de flexibilidade da linha, projetamos o sistema de modo a
enquadrar os valores de forças e momentos atuantes nos bocais da máquina dentro
de limites admissíveis exigidos pelo fabricante, segundo a norma NEMA SM-24, em
seus primeiro e segundo critérios, para a condição a frio e todos os pontos de
carga (plena carga, sem carga, etc.) exigidos pelo fabricante. É importante
notar que estes valores admissíveis não são ZERO, ou melhor, eu posso carregar
o bocal da máquina e meu objetivo é que esses valores sejam os menores
possíveis na condição operacional (mais crítica), e não à frio. Quando
desacoplamos a linha do bocal da turbina, os suportes irão cair até atingir o
equilíbrio estático. Explicaremos com o exemplo abaixo:
Vamos supor
que a força vertical admissível em um bocal é de 500 kgf. No exemplo acima, a
frio haverá uma diferença entre o peso da tubulação (Ph=1400kgf) e a carga de
instalação (Pc= 1000kgf), diferença esta que está dentro do limite admissível
de 500 kgf (resultante de 400 kgf para baixo). Quando a tubulação é desacoplada
com os suportes de mola destravados, a linha cairá 40mm até atingir equilíbrio
estático. Os suportes mais distantes também apresentarão este tipo de
comportamento, que poderão levar, se destravados juntos, há desalinhamentos
imprevisíveis da tubulação.
COMO PROCEDER ANTES DO
START-UP?
Os suportes de mola devem ser
destravados imediatamente antes do sistema entrar em operação como segue:
Os suportes de mola próximos à Caldeira devem
ser destravados antes da sopragem da linha
Os
suportes de mola próximos à turbina devem ser destravados conforme for o
método de sopragem:
a) Sopragem com flange/contra flange e
dispositivo externo (Modo convencional, tubulação desacoplada da turbina):
Os Suportes de mola devem permanecer
travados durante a sopragem e somente serem destravados após conexão da linha
na turbina, imediatamente antes do startup.
b) Sopragem com dispositivo especial na válvula
de fecho rápido da turbina (tubulação permanece acoplada na turbina)
Os Suportes de mola devem ser destravados
antes de executar a sopragem e devem permanecer destravados em operação.
NOTA: Sempre
destravar os suportes de mola com a linha acoplada à turbina. Na região da casa
de força, deve-se destravar na sequência SM mais distante do bocal para SM mais
próximo ao bocal (de fora da casa de força para dentro)
IMPORTANTE: O destravamento dos suportes mola com a
linha desconectada da turbina pode gerar translações e/ou rotações
imprevisíveis. Os suportes de mola devem
ser destravados apenas imediatamente antes do sistema entrar em operação, com
as tubulações já acopladas à turbina. Não utilizar os Suportes de mola para
alinhar a tubulação com a turbina a frio. Este procedimento resultará na
descalibração dos suportes de mola, que obterá equilíbrio estático a frio,
porém consequentemente resultará em esforços altos e imprevisíveis nos bocais à
quente. Isto é tecnicamente incorreto e poderá acarretar na descalibração dos suportes de mola.
O recomendado, caso seja
desejado mover a tubulação para possibilitar a colocação da junta de vedação
entre flanges (da turbina e da tubulação) ou alinhar os bocais, é de realizar
esse movimento com a mola travada, girando o eixo central do suporte para baixo
e/ou para cima conforme for necessário.
Isto se
consegue por meio de uma barra redonda encaixando-a nos furos do eixo do
suporte logo abaixo do disco superior girando em sentido horário ou
anti-horário, conforme for o movimento desejado.
Após isto e
com a linha já acoplada à turbina, podemos destravar a mola propriamente dita.
