Por que não é tecnicamente correto destravar os suportes de mola com a linha a frio? Por que é perigoso “testar o paralelismo do flange” soltando os suportes de mola?

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.