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MONTAGEM E CONDICIONAMENTO DE BOMBAS CENTRÍFUGAS HORIZONTAIS Procedimento Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior. Esta Norma é a revalidação da revisão anterior.
CONTEC Comissão de Normas Técnicas
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do texto desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o responsável pela adoção e aplicação dos seus itens. Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução de não seguí-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos: “dever”, “ser”, “exigir”, “determinar” e outros verbos de caráter impositivo. Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos: “recomendar”, “poder”, “sugerir” e “aconselhar” (verbos de caráter não-impositivo). É indicada pela expressão: [Prática Recomendada]. Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomissão Autora.
SC - 11 Máquinas
As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, o item a ser revisado, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma. “A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reprodução para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente, através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade industrial.”
Apresentação As normas técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho - GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), são comentadas pelos Representantes Locais (representantes das Unidades Industriais, Empreendimentos de Engenharia, Divisões Técnicas e Subsidiárias), são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SCs (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando os Órgãos da Companhia e as Subsidiárias) e aprovadas pelo Plenário da CONTEC (formado pelos representantes das Superintendências dos Órgãos da Companhia e das suas Subsidiárias, usuários das normas). Uma norma técnica PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As normas técnicas PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a norma PETROBRAS N - 1. Para informações completas sobre as normas técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.
PROPRIEDADE DA PETROBRAS
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SUMÁRIO
PREFÁCIO.............................................................................................................................................................. 3 1 OBJETIVO .......................................................................................................................................................... 3 2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES .............................................................................................................. 3 3 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO............................................................................................................. 3 4 INSPEÇÃO DA BASE DE CONCRETO.............................................................................................................. 4 5 PRESERVAÇÃO ANTES DA MONTAGEM........................................................................................................ 5 6 MONTAGEM ....................................................................................................................................................... 5 7 PRESERVAÇÃO APÓS A MONTAGEM ............................................................................................................ 9 8 PREPARAÇÃO PARA A OPERAÇÃO ASSISTIDA ............................................................................................ 10
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PREFÁCIO Esta Norma PETROBRAS N-243 REV. C NOV/2000 é a Revalidação da norma PETROBRAS N-243 REV. B NOV/85, não tendo sido alterado o seu conteúdo.
1 OBJETIVO 1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis na montagem de bombas centrífugas horizontais, sistemas auxiliares e acionadores.
1.2 Nos casos de instalação em plataformas marítimas de produção devem ser considerados apenas os itens aplicáveis e compatíveis com as peculiaridades deste tipo de unidade.
1.3 Esta Norma se aplica a projetos iniciados a partir da data de sua edição.
1.4 Esta Norma contém somente Requisitos Técnicos.
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES Os documentos relacionados a seguir contêm prescrições válidas para a presente Norma. PETROBRAS N-553 PETROBRAS N-858 PETROBRAS N-1614 PETROBRAS N-1644 PETROBRAS N-1826 ABNT NBR 6405 API STD 610 API STD 686 ASME B 73.1
- Centrifugal Pumps for General Refinery Service; - Construção, Montagem e Condicionamento de Instrumentação; - Construção, Montagem e Condicionamento de Equipamentos Elétricos; - Construção de Fundações e de Estruturas de Concreto Armado; - Recebimento e Armazenamento de Equipamentos Mecânicos; - Rugosidade das Superfícies; - Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Duty Chemical and Gas Industry Services; - Recommended Practices for Machinery Installation and Installation Design; - Specification for Horizontal, End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process.
3 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO 3.1 O recebimento e armazenamento de bombas centrífugas horizontais deve atender aos requisitos constantes da norma PETROBRAS N-1826.
3.2 Deve ser verificado se foram usinadas as superfícies de apoio das porcas que fixam a carcaça, caixa de gaxetas e suportes dos mancais. 3
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3.3 Na eventualidade de constatar-se a perda e/ou ausência de preservação adequada, verificar a possibilidade de restaurá-la sem desmontar a bomba, seguindo as instruções do fabricante.
Nota:
Na impossibilidade de aplicação do item 3.3, desmontar a bomba, inspecionando-a internamente quanto a ocorrência de avarias, e corrigi-las. Efetuar a preservação antes de remontar a bomba.
3.4 Constatada a ocorrência de avarias, as correções devem ser executadas de acordo com as recomendações do fabricante.
3.5 No caso de desmontagem, as peças da bomba devem ser identificadas, protegidas com óleo anticorrosivo, graxa ou vaselina neutra e guardadas em caixotes de madeira ou caixas plásticas.
3.6 Quando a bomba for fornecida com selo mecânico, e o período de armazenamento for superior a 1 ano, o selo deve ser desmontado para inspeção de seus componentes e em seguida armazenado em separado.
3.7 A bomba deve ser preservada conforme o Capítulo 5 desta Norma e remontada.
Nota:
Na remontagem da bomba, as juntas devem ser substituídas, observando para que sejam adequadas à pressão, temperatura e corrosividade do líquido bombeado.
4 INSPEÇÃO DA BASE DE CONCRETO Antes do início dos trabalhos de preparação da base de concreto, deve ser inspecionada se: a) a locação da base está de acordo com as tolerâncias constantes do projeto; b) a elevação da base está dentro da tolerância constante na norma PETROBRAS N-1644; c) a base está isolada lateralmente do piso com material antivibratório e vedante; d) o afastamento dos eixos do quadro de parafusos chumbadores em relação aos eixos da base é no máximo de 10 mm; e) as distâncias entre os centros dos parafusos chumbadores são iguais às distâncias entre os centros dos furos da base metálica correspondente, com tolerância ± 0,8 x folga diametral entre o parafuso chumbador e o furo; f) a altura e o diâmetro dos parafusos chumbadores estão de acordo com o projeto de construção civil; g) o empeno dos parafusos chumbadores é inferior à folga do parafuso no furo da base metálica; h) os filetes das roscas dos parafusos chumbadores estão em bom estado de conservação, protegidos com graxa e permitindo a colocação perfeita das porcas; i) a bucha de folga do parafuso chumbador, se existir, está desobstruída.
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5 PRESERVAÇÃO ANTES DA MONTAGEM A preservação de bomba centrífugas horizontais deve ser conforme as instruções do fabricante, o procedimento da executante (ver item 6.1) e deve contemplar, no mínimo, o previsto neste Capítulo.
5.1 Verificar, mensalmente, o nível do óleo anticorrosivo dos mancais lubrificados por anéis pescadores ou lubrificados por nível constante.
5.2 Encher com óleo anticorrosivo ou graxa anticorrosiva as caixas de mancais que tenham lubrificação forçada, verificando-se, mensalmente, o nível do óleo e, trimestralmente, o estado de conservação da superfície protegida pela graxa. O óleo anticorrosivo deve ser, de preferência, compatível com o lubrificante a ser utilizado.
5.3 Proteger as superfícies usinadas expostas através de aplicação de graxa anticorrosiva ou material à base de cera removível, fazendo-se a verificação trimestral do estado de conservação da superfície.
5.4 Engraxar ou envernizar (verniz removível à base de resina vinílica) os flanges contra a corrosão e aplicar flange cego ou tampão de madeira; fazendo-se a verificação trimestral do estado de conservação da superfície.
5.5 Proteger, com óleo anticorrosivo os internos (impelidor, eixo e selo mecânico), a superfície interna da bomba (carcaça e caixa de vedação) podendo-se optar por enchimento da carcaça, verificando-se, mensalmente, o nível de óleo, ou enchimento e posterior drenagem, mensalmente.
5.6 Girar, manualmente, o conjunto rotativo da bomba cerca de 1 1/2 de volta, semanalmente, verificando-se previamente se os mancais estão lubrificados.
6 MONTAGEM 6.1 Procedimento da Executante Deve ser elaborado, com base nos documentos de projeto, recomendações do fabricante (manuais) e requisitos desta Norma, o procedimento de montagem da executante contendo, no mínimo, as seguintes informações, quando aplicáveis: a) seqüência de montagem; b) método de levantamento (“rigging”); c) método de desmontagem e remontagem da máquina, com dados sobre: medições a serem feitas, tolerâncias e métodos de correção; d) método de preservação (partes a serem desmontadas para a preservação, produtos de preservação, periodicidade, método de aplicação da preservação, cuidados no armazenamento); e) método de lubrificação (lubrificantes a serem utilizados, componentes a serem lubrificados, método de lubrificação, periodicidade de lubrificação); 5
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f) locação da máquina na base; g) método de nivelamento (nivelamento de calços metálicos, nivelamento da máquina, verificação de apoio em quatro pontos, locais de medição e correção, tolerâncias); h) método de alinhamento (verificação da deflexão do dispositivo, lubrificação de mancais, verificação da superfície dos acoplamentos); i) método de grauteamento (materiais de graute, traço, testes com o material, métodos de aplicação e adensamento, tempo de cura da argamassa, verificação do recalque e acabamento); j) método de montagem de componentes fornecidos separadamente (método de montagem, medições, tolerâncias); k) métodos de limpeza química de tubulações (produtos de limpeza, alinhamento de linhas, métodos de limpeza, a apassivação e preservação); l) método de circulação de óleo “flushing” (óleo a ser utilizado, telas a serem utilizadas, fluxograma de circulação, pontos de filtragem, temperatura e método de aquecimento do óleo, partes a serem limpas manualmente após o “flushing”, periodicidade de circulação para preservação); m) ferramentas e instrumentos a serem utilizados. 6.2 Preparação da Base de Concreto
6.2.1 A preparação da base de concreto deve ser feita de acordo com as recomendações do fabricante.
6.2.2 Quando o fabricante não apresentar as recomendações para a preparação da base de concreto, deve ser feita da seguinte forma: a) antes da montagem do equipamento a base deve ser apicoada para melhor aderência da argamassa de grauteamento; b) a superfície da base de concreto deve ter uma rugosidade de ± 10 mm e estar isenta de óleo ou graxa.
6.2.3 Os calços metálicos (“liners”) usados para assentamento dos dispositivos de nivelamento (parafusos ou calços), quando não definidos pelo fabricante, devem atender aos seguintes requisitos: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k)
ser de aço-carbono; largura mínima de 50 mm (2”); comprimento mínimo de 100 mm (4”); espessura entre 12 mm e 19 mm (1/2” e 3/4”); superfície com rugosidade máxima Ra 12,5 de acordo com a norma ABNT NBR 6405; cota absoluta com tolerância de ± 3 mm; cota relativa com tolerância de ± 1 mm; nivelamento com tolerância de 2 mm/m; possuir 2 calços o mais próximo possível de cada chumbador, um de cada lado; o espaçamento máximo entre calços deve ser de 450 mm; a altura dos calços de nivelamento deve ser tal que permita que a altura do grauteamento possa ficar entre 25 mm e 50 mm.
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6.3 Posicionamento da Base Metálica
6.3.1 Inicialmente, apenas a base metálica deve ser colocada sobre a base de concreto.
6.3.2 O nivelamento deve ser feito nas áreas onde se apoia o equipamento.
6.3.3 O posicionamento da base metálica deve ser feito dentro das tolerâncias de projeto e recomendações do fabricante e na ausência desses, utilizar o critério abaixo: a) desvio de nível: 0,5 mm/m; b) elevação: ± 3 mm. 6.3.4 Após o nivelamento, a base metálica deve ser fixada por meio dos parafusos chumbadores, com torque apenas suficiente para mantê-la nivelada. 6.4 Posicionamento e Nivelamento do Equipamento Sobre a Base Metálica
6.4.1 O equipamento deve ser locado segundo as coordenadas de projeto. No caso do acionador ser um motor elétrico com mancais de deslizamento, deve-se observar o correto posicionamento em relação ao centro magnético, através da marca existente no eixo.
6.4.2 O nivelamento da máquina deve ser feito de acordo com as instruções do fabricante. Observar necessidade ou não de remoção de componentes ou utilização de mancais falsos.
6.4.3 Quando o fabricante dos equipamentos não fornecer as instruções para verificação do nivelamento, as tomadas de nível devem ser efetuadas sobre as superfícies usinadas das junções das tampas dos mancais, ou extremidades livres dos eixos em duas direções ortogonais, admitindo-se um desvio máximo de 0,05 mm/m para ambas as direções.
6.4.4 O torque dos parafusos chumbadores deve permanecer conforme item 6.3.4. 6.5 Alinhamento
6.5.1 Os afastamentos entre os cubos dos acoplamentos devem estar dentro do indicado pelo fabricante, e levando em conta, quando aplicável, a posição do centro magnético do motor, conforme a norma PETROBRAS N-1614.
6.5.2 O alinhamento deve ser feito de acordo com as instruções do fabricante. Caso não haja recomendação, o alinhamento deve ser feito por meio de dispositivo rígido, utilizando 2 relógios indicadores, colocados 1 em cada cubo, na posição radial, devendo ser girados os eixos em conjunto. A tolerância de desalinhamento diametral admissível é de 0,05 mm.
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6.5.3 Compensar as eventuais dilatações térmicas diferenciais entre acionador e acionado para as condições de operações.
6.5.4 Dispositivos roscados (macacos) devem ser instalados para facilitar o posicionamento do equipamento.
6.5.5 Os calços complementares de apoio (“shims”) necessários ao perfeito alinhamento devem ser colocados no acionador. Os calços devem ser de latão ou de aço inoxidável.
6.5.6 A espessura total dos calços complementares de apoio (“shims”) não deve exceder a 3 mm em cada apoio, e deve ser obtida com um máximo de 5 calços. Os calços complementares (“shims”) não devem ter espessuras totais diferentes em pontos de apoio simétricos ao eixo de rotação. Quando necessário, utilizar calços principais de apoio para obtenção da coplanaridade. 6.6 Grauteamento O grauteamento deve ser feito conforme as instruções contidas na norma PETROBRAS N-1644, após o pré-alinhamento. 6.7 Torque Definitivo dos Parafusos Chumbadores O torque definitivo dos parafusos chumbadores deve ser feito após a cura da argamassa de grauteamento, não devendo alterar o alinhamento. 6.8 Conexão com Tubulações e outros Acessórios 6.8.1 Verificar se o fabricante ou a projetista exige uma seqüência de montagem da tubulação. 6.8.2 O desalinhamento entre flanges do equipamento e da tubulação deve ser, no máximo, igual a metade da folga entre os parafusos e os respectivos furos. 6.8.3 Os flanges das tubulações a ser conectada e os do equipamento devem ter as faces paralelas entre si. O paralelismo deve ser verificado por meio de apalpador de lâminas, em 4 posições defasadas de 90°. Em caso de não existir limitação pelo fabricante, são admitidas as tolerâncias da TABELA 1. TABELA 1 - PARALELISMO DE FLANGES Ø Do Flange (mm) até 100 > 100 a 150 > 150 a 200 > 200 a 250 acima de 250
Tolerâncias (mm) 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
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6.8.4 Os flanges de sucção e descarga do equipamento devem ser protegidos com a colocação de “figura 8” ou junta cega de papelão grafitado.
6.8.5 O torque dos parafusos dos flanges da tubulação e acessórios deve ser executado segundo recomendações do fabricante. Em sua ausência, deve ser executado cruzamento alternado com verificação simultânea da manutenção do alinhamento dos equipamentos. 6.9 Sistemas Auxiliares
6.9.1 A montagem dos sistemas auxiliares e acessórios deve ser feita de acordo com as instruções certificadas do fabricante, observadas as normas aplicáveis e a aprovação da projetista.
6.9.2 Todos os instrumentos devem ser montados e calibrados em conformidade com o projeto do fabricante e atendendo aos requisitos da norma PETROBRAS N-858, inclusive quanto à identificação e simbologia.
7 PRESERVAÇÃO APÓS A MONTAGEM 7.1 Executar as mesmas operações previstas no Capítulo 5.
7.2 Efetuar a limpeza química das tubulações de aço-carbono do sistema de lubrificação e selagem, com base no procedimento da executante (item 6.1).
Nota:
Fazer a proteção anticorrosiva do sistema de selagem.
7.3 Fazer a circulação do óleo de limpeza (“flushing”) e preservação, obedecendo ao seguinte esquema: a) preparar um fluxograma indicando os pontos de “by-pass” (mancais, redutores, governadores, atuadores, etc.); onde devem ser colocadas telas de coleta e controle de sujeira (linha de retorno junto ao tanque, entrada de filtros, entrada de trocadores de calor); b) remover os filtros de óleo lubrificante; c) limpar, manualmente, os tanques de óleo lubrificante e selagem (tanque de óleo, “overhead tank”, “rundown tank”); d) circular o óleo de limpeza (conforme API STD 686 item 3.6 do capítulo 8) através de bomba auxiliar; e) limpar as linhas dos tanques de selagem e lubrificação (“overhead” e “rubdown tank”) através do enchimento e esvaziamento alternado dos tanques; f) seguir os critérios de aceitação do API STD 686 item 3.6 do capítulo 8; g) remover o óleo, as telas e os “by-pass”, exceto governadores, atuadores e acumuladores e colocar nova carga de óleo no tanque; h) circular, semanalmente, o óleo de preservação através do sistema, com os filtros de óleo lubrificante montados.
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7.4 Drenar, mensalmente, a umidade condensada no interior do tanque de óleo, das caixas de mancal, dos filtros e da carcaça da bomba.
7.5 As superfícies usinadas expostas devem ser protegidas com a aplicação de uma camada anticorrosiva ou material a base de cera removível, verificando-se a sua proteção trimestralmente.
7.6 Os danos à pintura, durante a fase de montagem, devem ser retocados obedecendo ao sistema original de pintura aplicado.
8 PREPARAÇÃO PARA A OPERAÇÃO ASSISTIDA 8.1 Antes de colocar o óleo de operação indicado pelo fabricante deve-se drenar o óleo de preservação anteriormente colocado na caixa de mancal e/ou sistema de óleo lubrificante.
Nota:
Em caso de incompatibilidade entre os óleos de operação e o de preservação deve-se efetuar a lavagem com solvente das caixas de mancal e/ou sistema de óleo lubrificante.
8.2 O teste de funcionamento no campo deve ser feito obedecendo as instruções da projetista, do fabricante, e normas aplicáveis, indicadas na RM.
8.2.1 Nos equipamentos que trabalham com velocidade variável, devem ser tomadas a cada 30 minutos e a cada valor de rotação as leituras de pressão, temperatura, vibração e deslocamento axial (se houver), até atingir-se a velocidade máxima contínua. Atingida a velocidade máxima contínua, um novo conjunto de leitura devem ser tomadas após 240 minutos de funcionamento.
8.2.2 Nos equipamentos dotados de rotação constante as leituras devem ser tomadas imediatamente após a partida da máquina, e após 30, 60, 90 e 240 minutos.
8.3 Deve ser elaborado um relatório de registro de resultados dos testes onde são lançados todos os dados obtidos, em confronto com os previstos de projeto. Caso haja desvio em qualquer medida obtida, em relação aos valores de projeto, a simples correção da causa do desvio do valor não deve em princípio ser tomada como solução definitiva, devendo ser analisadas as possíveis conseqüências para equipamento, do desvio ocorrido.
8.4 A correta atuação dos dispositivos de proteção (partidas automáticas, alarmes e desarmes) deve ser verificada antes do funcionamento do equipamento.
8.5 Quando o acionador for motor elétrico, deve ser verificado o correto sentido de rotação, antes de acoplá-lo, com a bomba.
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8.6 No sistema de vedação devem ser verificados: a) quantidade de produto vazado e/ou contaminado; b) pressão e temperatura de injeção do líquido vedante; c) nas vedações com gaxetas, se estão convenientemente ajustadas de modo a permitir vazamento do líquido vedante.
8.7 Nos equipamentos dotados de lubrificação forçada devem ser verificados no sistema de lubrificação: a) b) c) d) e) f) g) h)
pressão de descarga da bomba; diferencial de pressão no filtro; pressão de entrada nos mancais; temperatura de entrada e saída nos mancais; passagem de óleo de retorno através dos valores; nível dos reservatórios; contaminação do lubrificante; valor ajustado da pressão de abertura da válvula de alívio.
8.8 Nos equipamentos dotados de sistema de balanceamento de empuxo axial devem ser verificados: a) funcionamento do sistema; b) pressão na câmara de balanceamento.
8.9 Nos equipamentos dotados de sistema de resfriamento devem ser verificados: a) b) c) d)
correta direção do fluxo no sistema; vazão compatível com o controle de temperatura; temperatura de entrada e saída do fluido de resfriamento; pressão do sistema.
8.10 Nos mancais devem ser verificados: a) temperatura; b) níveis de vibração; c) deslocamento axial.
8.11 A verificação dos mancais de deslizamento é obrigatória após o teste de funcionamento.
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