CENTRO ESTADUAL DE REFERÊNCIA EM EDUCAÇÃO PROFISSIONAL PAROBÉ CENTRO TECNOLÓGICO ESTADUAL PAROBÉ
RELATÓRIO DE ESTÁGIO
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA
NOME: EDER SILVEIRA DEL MESTRE
TURMA: 402N2
PORTO ALEGRE, NOVEMBRO DE 2011
SUMÁRIO
1. DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ........................................................................... 02 1.1 Identificação do Aluno ....................................................................................... 02 1.2 Identificação da Empresa .................................................................................. 02 1.3 Cronologia do Estágio ....................................................................................... 02 2. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 03 3. RELATO DAS ATIVIDADES DESEMPENHADAS ............................................ 04 3.1 Inspeção por Caixa de Vácuo ........................................................................... 04 3.2 Inspeção de Vasos de Pressão ......................................................................... 06 3.3 Medição de Espessuras por Ultrassom ............................................................. 08 3.4 Inspeção por Líquidos Penetrantes ................................................................... 09 3.5 Inspeção por Teste Hidrostático ........................................................................ 12 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................. 14 APÊNDICE ............................................................................................................... 15
1. DADOS DE INDENTIFICAÇÃO
1.1. Identificação do Aluno
Nome: Eder Silveira del Mestre Idade: _________ Curso: Técnico em Mecânica Ano de conclusão: 2011 Endereço: ______________________________________________________ Telefone residencial:________________
celular: _________________
e-mail: _____________________________
1.2. Identificação da Empresa
Nome: MKS Serviços Especiais de Engenharia Ramo de atividade: Metalúrgica Endereço: Rua Ângelo Dourado nº 275, Anchieta, Porto Alegre. Telefone: (51) 3371 1777
1.3. Cronologia do Estágio
Período do estágio: 08/09/2011 a 11/12/2011 Total de horas trabalhadas: 500 horas Data de entrega do relatório: 26/12/2011
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2. INTRODUÇÃO
Para a Escola é importante o período de estágio do aluno(a), a fim de verificar o desenvolvimento dos conhecimentos dele(a), adquiridos em aula, avaliar sua desenvoltura profissional e a aplicação dos conhecimentos teóricos e práticos. A exigência da Escola quanto à realização do estágio, julgo ser de importância relevante, pois assim, o aluno tem o acompanhamento profissional dos professores.
2.1 Encaminhamento à Empresa
Fui encaminhado à Empresa através de um amigo que a indicou como possível oportunidade de trabalho. Ele me passou o endereço eletrônico para encaminhamento do currículo e, dois dias após encaminhar o currículo à Empresa, fui chamado para fazer entrevistas.
2.2 Histórico da Empresa
A MKS Serviços Especiais de Engenharia trabalha há 35 anos no ramo de inspeção de equipamentos de processos petroquímicos e de celulose. Executa atividades como consultorias, inspeção e avaliação da integridade de equipamentos, testes e ensaios de componentes. Possui aproximadamente 40 funcionários efetivos. Atende clientes como: Braskem S/A, Petrobrás, Suzano Celulose, Klabin, Veracel, entre outros. Hoje, a MKS conta com uma sede localizada na cidade de Porto Alegre e está expandindo suas instalações para a cidade de Triunfo.
3. DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES DESEMPENHADAS
Atualmente atuo como inspetor de equipamentos. Faço parte do setor de produção da empresa, onde existe a equipe que executa as tarefas solicitadas pelos clientes. Trabalho sob a carga horária de 220 (duzentos e vinte) horas mensais. O material de trabalho que geralmente utilizo durante a execução de minhas tarefas é máquina fotográfica, lanterna e folhas de papel A4 para rascunho. Demais materiais são específicos das atividades executadas distintamente, como, por exemplo: indicador de pressão; bomba de pressurização para executar testes hidrostáticos; aparelho de medição de espessuras modelo DM4 ou DM5E da GE (General Electric), entre outros.
3.1 Inspeção por Caixa de Vácuo
A inspeção por caixa de vácuo é um END (ensaio não destrutivo) que tem por finalidade verificar descontinuidades passantes em soldas do piso e teto de tanques de armazenagem, ou seja, verificação de estanqueidade por formação de bolhas à pressão negativa. Este ensaio tem como base a instrução de trabalho SGQ099ITT, elaborado pela MKS e tem como referência as normas: •
API RP-575 – Inspection of Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (Inspeção de Tanques de Armazenamento Atmosféricos e de Baixa Pressão).
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API Std 650 – Welded Steel Tanks for Oil Storage (Tanques de Aço Soldado para Estocagem de Óleo).
•
Código ASME (Seção V) – Ensaios Não Destrutivos.
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N-2318 da PETROBRÁS – Inspeção de Tanque de Armazenamento Atmosférico.
Princípio básico O princípio básico desta inspeção consta no princípio de Venturi. Os dispositivos são quatro: Caixa de Vácuo, manômetro, dispositivo gerador de vácuo e solução à base de detergente ou sabão líquido, glicerina e água. Execução do ensaio O trabalho foi solicitado pela empresa Cenibra e autorizado através da ordem de serviço nº 2981, da empresa MKS. Para executar este ensaio, fiz a solução de detergente, conforme procedimento de inspeção elaborado pela empresa MKS, contratada para a sua execução. A solução constou da mistura de uma parte de detergente e uma parte de glicerina para 4,5 de água. No ato da inspeção, dispondo de todos os equipamentos necessários, descritos anteriormente, comecei a execução montando o dispositivo gerador de vácuo e o manômetro na caixa de vácuo que é feita de acrílico (Fotos 01 e 02 do apêndice). Após, verifiquei se as soldas estavam preparadas para o teste, em atendimento ao procedimento da MKS. A região a ser ensaiada deveria ter uma área de no mínimo vinte e cinco centímetros de largura, sendo metade dessa medida para cada lado da solda. A limpeza da solda foi feita com escova rotativa e solvente, eliminando possíveis resíduos de óleo, graxa ou escória, evitando o comprometi-mento da interpretação do resultado. Após a limpeza das soldas, comecei aplicando a solução de detergente nos trechos que iriam ser inspecionados por caixa de vácuo. Com o detergente aderido à 5
superfície, coloquei a caixa sobre a solda e abri a válvula do ar comprimido a fim de gerar o vácuo a uma pressão de 0,1426 kgf/cm², conforme solicitado pelo procedimento. Durante a execução do ensaio, pude visualizar que houve vazamento em uma das soldas, pois na união de duas chapas, não houve a fusão necessária do material. Como na solda havia um defeito passante, formou-se então uma bolha de sabão no local, devido ao vácuo gerado dentro do dispositivo, caracterizando o defeito. Solicitei ao encarregado da manutenção que providenciasse um soldador para reparar a solda e, após a execução do reparo, repeti o ensaio e constatei que o defeito havia sido eliminado. No término da atividade, chamei o responsável da empresa contratante, informei-o das ocorrências e afirmei que, após o reparo executado, as soldas do piso do tanque estavam aprovadas. Terminada a tarefa, retornei para a sede da empresa MKS, onde elaborei o relatório da inspeção, formalizando o resultado dos problemas ocorridos, embora já informado verbalmente à empresa contratante, providenciando a entrega do documento.
3.2 Inspeção de Vasos de Pressão
A inspeção em vasos de pressão tem por finalidade verificar a integridade física de equipamentos de processos como: permutadores; reatores; acumuladores de ar comprimido; e também as condições de instalação como sustentação; bases de concreto ou onde estiver fixado; isolamento térmico, caso houver, escadas e plataformas de acesso, entre outros. 6
Outra finalidade dessa inspeção está em cumprir com a norma regulamentadora do ministério do trabalho NR-13. Segue algumas normas que servem de base técnica para as inspeções: •
Código ASME (Seção VIII) – Pressure Vessels
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ABNT NBR 15417 – Vasos de pressão – Inspeção de Segurança em serviço;
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NR-13 – Caldeiras e vasos de pressão
Tomei como base uma inspeção visual externa e interna executada na empresa Suzano Papel e Celulose sob uma ordem de serviço que autorizou a execução da tarefa. Entre vários equipamentos inspecionados, nesse relatório foi descrita a inspeção realizada em um reservatório de ar comprimido. Para essa inspeção, iniciei verificando se a documentação do equipamento estava em conformidade com o exigido com a norma regulamentadora NR-13, que descreve todos os documentos necessários e exigidos pelo ministério de trabalho. Após ter verificado que todos os documentos estavam atendendo à norma, parti para a área industrial da fábrica portando todos os EPI’s necessários, tais como capacete de proteção; óculos de segurança; protetor auricular e sapato de segurança. Na inspeção visual, normalmente utiliza-se pouco material, como lanterna, máquina fotográfica e prancheta para anotações. Dispondo desse material, cheguei ao local da inspeção e comecei a verificar as condições do reservatório de ar comprimido, tais como base de sustentação, suportes metálicos, corpo do equipamento, soldas, identificação, pintura e instrumentos de operação. Todas essas características estavam em boas condições, faziam parte da sua inspeção externa. Para a inspeção interna, foi solicitada à operação da área industrial, a sua liberação, pois esta7
va fechado devido a estar em operação. Após o operador parar e despressurizá-lo, foi emitido o documento de permissão de trabalho. Com o equipamento parado e liberado pela operação, os mecânicos fizeram a abertura da boca de visita, que é o acesso ao seu interior. Realizei a inspeção visual interna verificando a condição superficial do material do vaso de pressão, pintura, soldas e conexões. Durante a inspeção da superfície, verifiquei que o costado da calota inferior possuía corrosão leve dispersa, como mostra a foto 03 do apêndice. Os outros itens verificados na inspeção encontravam-se em boas condições. No relatório de inspeção, foi recomendada para a próxima parada, a remoção da corrosão encontrada e aplicação de pintura, evitando assim novo processo corrosivo.
3.3 Medição de Espessuras por Ultrassom
A medição de espessuras é realizada com um aparelho de display digital, e um transdutor que transforma energia elétrica em energia acústica e vice-versa e um líquido acoplante que serve para fazer a aderência entre o transdutor e a peça a ser inspecionada. Neste tipo de inspeção foi utilizado como base técnica o procedimento interno da empresa que tem como referência as seguintes normas: •
Código ASME - Seção V - Edição 2007.
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ASTM E 797 - Standard Practice for Measuring Thickness by Manual Ultrasonic Pulse-Echo Contact Method.
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Norma Petrobrás N-2371 - Inspeção em Serviço - Medição de Espessura a Quente. 8
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Manuais de operação de aparelhos medidores de espessura. O serviço de medição de espessuras foi executado em um vaso de pressão da
empresa Lanxess, que possuía histórico de redução de espessura. O motivo da inspeção era verificar a espessura atual da chapa, a fim de calcular a vida útil do equipamento. O cálculo da vida residual é feito pelo dono do equipamento. Para executar essa tarefa foi necessário dispor de lixa para aço nº80, o aparelho de medição de espessuras junto com o transdutor, folhas para rascunho a fim de anotar as dimensões encontradas e fazer um croqui do equipamento e máquina fotográfica. Antes de iniciar a inspeção, verifiquei o último relatório de medição de espessuras para verificar os pontos que deveriam ser medidos. Como a tarefa foi executada dentro da área industrial, foi necessário utilizar EPI’s, tais como capacete de proteção, óculos de segurança, protetor auricular e sapato de segurança, pois o uso era obrigatório. Chegando ao local da inspeção, identifiquei os pontos que deveriam ser medidos e parti para a calibração do aparelho de medição de espessuras, que é feito através de um bloco padrão, com várias espessuras conhecidas. Consultei o relatório anterior e verifiquei que o vaso de pressão possuía quatro pontos de medição. Fiz a medição de todos os pontos, registrando no croqui os resultados encontrados. Dispondo dessas informações, pude elaborar o relatório, a fim de formalizar a inspeção realizada, registrando as dimensões encontradas para que o proprietário do equipamento possa comparar as dimensões anteriores com as atuais, e calcular a sua vida residual.
3.4 Inspeção por Líquidos Penetrantes
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Finalidade do ensaio O ensaio por líquidos penetrantes presta-se a detectar descontinuidades superficiais e que sejam abertas na superfície, tais como trincas, poros, dobras, etc., podendo ser aplicado em todos os materiais sólidos e que não sejam porosos ou com superfície muito grosseira. É muito usado em materiais não magnéticos como alumínio, magnésio, aços inoxidáveis austeníticos, ligas de titânio, e zircônio, além dos materiais magnéticos. É também aplicado em cerâmica vitrificada, vidro e plásticos. Princípios básicos O método consiste em fazer penetrar na abertura de uma descontinuidade um líquido com capacidade peculiar de penetração. Após a remoção do excesso de líquido da superfície, faz-se sair da descontinuidade o líquido retido através de um revelador. A imagem da descontinuidade fica então desenhada sobre a superfície. Execução do ensaio Esta tarefa foi executada na empresa Arauterm que fabricou uma caldeira de recuperação, e necessitava realizar a inspeção das soldas que foi realizada por líquidos penetrantes. Como base técnica, foi utilizado o procedimento interno da MKS que possui como referência as normas: •
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section V - Nondestructive Examination, Article 6 e Article 24, Edição 2007.
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ASTM E 165 - Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination.
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ASTM E 1209 -Test Method for Fluorescent Liquid Penetrant Examination Using the Water-Washable Process.
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ASTM E 1210 - Test Method for Fluorescent Liquid Penetrant Examination Using the
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Hydrophilic Post Emulsification Process.
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ASTM E 1219 - Test Method for Fluorescent Liquid Penetrant Examination Using the Solvent-Removable Process.
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ASTM E 1220 - Test Method for Visible Penetrant Examination Using the Solvent-Removable Process.
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ASTM E 1418 - Test Method for Visible Penetrant Examination Using the Water-Washable Process. Antes de sair da sede da MKS para ir ao cliente executar a tarefa, solicitei ao
setor de almoxarifado, os seguintes materiais: líquido penetrante VP30 e revelador D70, ambos da marca Metal Check; panos; escova de aço manual; luva de látex; borrifador e máquina fotográfica. Chegando à empresa, dispondo de todos os EPI’s necessários, como óculos de proteção, protetor auricular, luva de látex e sapato de segurança, solicitei a presença do encarregado do setor, para que mostrasse o equipamento que deveria ser inspecionado. Identificado o equipamento, solicitei a limpeza das soldas, pois conforme procedimento, elas devem estar livres de graxa, óleo ou escória. Após as soldas estarem limpas e secas, comecei aplicando o líquido penetrante, conforme foto 04 do apêndice. Aguardei o tempo indicado pelo procedimento, recomendado por um período nunca inferior a 10 min nem superior a 60 min. Após aguardar 30 min de penetração, executei a remoção do excesso do líquido penetrante sobre as soldas com o borrifador de água, eliminando todo o excesso. Depois, utilizei os panos para secar as superfícies que estavam sendo inspecionadas. O revelador, que é o produto que indica se há descontinuidades nas soldas, foi aplicado, como mostra a foto 05 do a11
pêndice. Assim verifiquei que as soldas estavam em boas condições, sem apresentar descontinuidades ou defeitos. Encerrada a inspeção e registrada com fotos, elaborei o relatório formalizando e registrando os resultados obtidos.
3.5 Inspeção por teste hidrostático
Finalidade do teste Testes hidrostáticos (TH’s) ou testes de pressão são aplicados em vasos de pressão e outros equipamentos industriais pressurizados como tanques ou tubulações, com o objetivo de aferir se haverá ocorrência de vazamentos ou ruptura. A realização de testes hidrostáticos também atende um requisito legal do Ministério do Trabalho (NR-13) e eles testes hidrostáticos são realizados com os equipamentos fora de serviço, através de sua pressurização com água (teste hidrostático); ar comprimido (teste pneumático) ou outro fluido disponível, em pressões superiores às operacionais ou de projeto, normalmente na ordem de 1,5 vezes a PMTA (pressão máxima de trabalho admissível). Simula-se, então, uma condição operacional mais rigorosa, objetivando a garantia de que em serviço normal (pressões mais baixas) não ocorrerão falhas ou vazamentos. Execução do teste hidrostático Antes de me dirigir à empresa Arauterm, contratante da inspeção e fabricante da caldeira que foi inspecionada, solicitei os seguintes materiais: bomba de pressurização; caixa de conexões; dois indicadores de pressão e máquina fotográfica. Dispondo desse material, cheguei ao cliente e verifiquei a situação do equipamento constatando que ele estava cheio de água e com os bocais bloqueados, iniciei 12
acoplando a bomba de pressurização. Porém, para acoplá-la, foi necessário encontrar uma conexão com rosca correspondente à existente no equipamento. Também foi necessário acoplar o indicador de pressão. Com esses dispositivos instalados, iniciei a pressurização do equipamento, obedecendo o procedimento interno da Arauterm que recomendava acréscimo de 5 kgf/cm² a cada 5 min de pressurização. O valor da pressão de teste hidrostático do equipamento era de 25.4 kgf/cm². Quando a pressão de teste atingiu o valor de 19,0 kgf/cm², as soldas de selagem de três tubos, que são as mais propensas a defeitos de fabricação, apresentaram vazamento. Despressurizei o equipamento e solicitei ao encarregado da produção que disponibilizasse um soldador a fim de executar os reparos necessários. O soldador foi disponibilizado e os reparos executados. Comecei nova etapa de pressurização, respeitando a curva determinada pela empresa contratante. No novo teste realizado, verifiquei que as soldas que anteriormente apresentaram vazamentos, estavam devidamente reparadas, pois não foram constatados vazamentos. Quando a pressurização alcançou o valor de teste desejado e projetado, comecei verificando todos os locais possíveis de vazamento, tais como soldas em geral. As soldas mais críticas e com possibilidade maior de vazamento por defeito de fabricação eram as de selagem dos tubos, como mostra a foto 06 do apêndice. O tempo de teste aplicado foi de 60 min. Ao seu término, comuniquei ao engenheiro responsável pelo equipamento que ele encontrava-se em boas condições e que os reparos foram suficientemente eficazes para eliminar os defeitos. Terminada a tarefa, retornei a sede da empresa MKS, onde elaborei o relatório da inspeção, a fim de formalizar a inspeção realizada. Após a conclusão do relatório, ele foi assinado pelo engenheiro da MKS e encaminhado via correio ao cliente. 13
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Concluído o período de estágio obrigatório e o relatório de conclusão, observei sua importância, pois assim coloquei em prática muitos conhecimentos adquiridos no Curso Técnico em Mecânica. Vivenciando o cotidiano das tarefas executadas, exercitei as teorias ensinadas pelos meus professores. Fico satisfeito pelo conhecimento adquirido na Escola, porém, meu desejo é que fosse considerado para o Curso de Mecânica mais carga horária em alguns componentes curriculares, como Resistência dos Materiais, pois considero um componente de difícil desenvolvimento devido à sua complexidade, porém, com pouco tempo disponibilizado para desenvolvimento o da matéria.
APÊNDICE
Foto 01 – Caixa de Vácuo para solda angular.
Foto 02 – Caixa de Vácuo para solda de topo.
Foto 03 – Corrosão encontrada no fundo do equipamento.
Foto 04 – Aplicação de líquido penetrante nas soldas do equipamento.
Foto 05 – Aplicação do revelador nas soldas do equipamento.
Foto 06 – Soldas com maior possibilidade de vazamento.
