Em um artigo anterior, discutimos o projeto, teste e qualificação de um novo sistema de reparo de duas partes. Aqui examinamos de perto os métodos de aplicação necessários para retornar equipamentos e tubulações danificados a um estado de "defeito zero" que atenda aos regulamentos de segurança.
Um sistema de reparo de duas partes qualificado pela ISO/ASTM é necessário para corrigir defeitos em uma ampla gama de equipamentos, incluindo tubos de grande diâmetro, tubos de alta pressão, cotovelos, flanges, válvulas, redutores, uniões, válvulas, juntas, acessórios, vasos pressurizados e tanques, montagens, conexões do corpo principal, suportes, bicos e tês.
O novo sistema de reparo composto usa dois componentes materiais:
- Uma resina 100% sólida à base de epóxi que oferece excelentes propriedades mecânicas, resistência à erosão/corrosão e preço acessível.
- Uma folha de reforço híbrida de carbono/fibra de vidro que fornece resistência mecânica e flexibilidade para um melhor desempenho de ciclagem térmica a longo prazo.
Esses reparos não são apenas baseados em materiais pré-qualificados e projetos matemáticos pré-definidos, mas também em artesanato competente.
Treinamento de validação apropriado para instaladores
Todo o pessoal encarregado da execução, inspeção e projeto dos referidos reparos será devidamente treinado e validado pelo fabricante do reparo composto. Alguns fabricantes fornecem o processo de validação para treinar e certificar instaladores, supervisores e projetistas de sistemas de reparo compostos.
Os potenciais instaladores e supervisores passarão por uma validação inicial em um ambiente de treinamento fora do local de trabalho, onde receberão instruções em sala de aula e práticas na instalação e supervisão de sistemas de reparo compostos. Os instaladores concluirão o reparo em uma peça de teste que será inspecionada e submetida a um teste hidráulico destrutivo para determinar dados quantitativos sobre o desempenho dessa aplicação. (Saiba mais sobre testes destrutivos em geral no artigo 3 Tipos Essenciais de Testes Destrutivos de Materiais.)
Além disso, os supervisores obterão validação completa em um projeto de aplicação ao vivo após um período de tempo razoável acordado pelo fabricante do sistema de reparo composto. Cada instalador recebe um certificado e um cartão de identificação com validade de um ano. Espera-se que os instaladores forneçam registros de pelo menos dez reparos em qualquer ano após a validação para recertificação de onda. Caso contrário, os instaladores exigirão uma revalidação de sua competência.
Pelo menos um fabricante de sistema de reparo também exige que os projetistas em potencial sejam submetidos a treinamento e validação em um ambiente de treinamento, onde receberão instrução teórica sobre metodologia de projeto para cada tipo de defeito e geometria. Os projetistas serão avaliados pelo fabricante do sistema de reparo composto. Os instaladores, supervisores e projetistas receberão um certificado e um cartão de identificação do fabricante do sistema de reparo composto.
Principais componentes do reparo composto
Conforme mostrado no diagrama abaixo, três papéis principais estão envolvidos na concretização do trabalho de reparo de compósitos. Depois que o cliente (usuário final) avalia o dano, ele entra em contato com o fornecedor de reparos compostos. O fornecedor de reparos compostos é normalmente a empresa de aplicação validada que entra em contato com uma empresa de design aprovada (designer), que enviará uma folha de dados do design ao cliente.
A planilha de projeto é o repositório de toda a informação referente a cada caso de avaria do equipamento e será preenchida pelo cliente. Uma boa comunicação entre o usuário final e o projetista é fundamental para entender totalmente a natureza do problema e os possíveis cenários de reparo. O projetista usará as informações fornecidas na Planilha de Dados do Projeto para confirmar inicialmente o tipo de reparo com base na natureza do defeito e na geometria do reparo.
Alguns dos dados a serem fornecidos pelo usuário final e coletados pelo designer incluem, entre outros:
- Variáveis de projeto do equipamento original que consistem em projeto de processo e condições de operação, cargas mecânicas e uma descrição detalhada da área danificada. Quaisquer informações adicionais, como desenhos isométricos, fotografias ou diagramas, que sejam consideradas necessárias.
- Histórico operacional e de manutenção, incluindo documentação de quaisquer alterações significativas nas condições de serviço, reparos anteriores e quaisquer relatórios de inspeção detalhando a natureza da área a ser reparada.
- Dados de condição de serviço, incluindo vida útil esperada do reparo, projeto necessário e variáveis operacionais, condições de serviço futuras esperadas e escala de tempo necessária para a aplicação.
- Instalações do usuário final disponíveis durante a execução do reparo.
Os reparos compostos podem ser projetados para defeitos do tipo A e B:
- Defeitos do tipo A são aqueles dentro do substrato, não através da parede, e que não se espera que se desenvolvam na parede durante a vida útil do sistema de reparo. Este tipo de reparo é considerado relativamente fácil, pois requer apenas reforço estrutural.
- Os defeitos do tipo B comprometem a integridade estrutural do equipamento e requerem vedação e reforço através da parede. A geometria do reparo pode variar de uma seção de tubo reto, cotovelo, tê, flange ou redutor a um vaso cilíndrico. (Os flanges são discutidos em Proteção e reparo contra corrosão do flange: Isolamento da face de vedação.) O nível de complexidade do reparo aumentará na mesma ordem.
Danos na superfície do riser.
Uma vez confirmado o tipo de defeito e a geometria do reparo, o projetista calculará os parâmetros de reparo, a espessura do reparo composto, a extensão axial do reparo e o número de voltas necessárias.
O projetista entrará em contato com o usuário final para aprovar ou negar formalmente a solicitação de reparo do composto. Se o aplicativo for autorizado, os parâmetros de reparo devem ser compartilhados com o usuário final.
O instalador realizará a aplicação e, conforme mencionado acima, terá a devida validação emitida pelo fabricante do reparo do compósito.
Metodologia de instalação de reparo composto
A instalação é relativamente fácil e pode fornecer um reparo adequado a um substrato danificado. Um exemplo de procedimento para solução compatível é detalhado a seguir:
- Antes da aplicação:
- Os materiais a serem utilizados estarão na medida adequada e em bom estado, e os materiais de reforço estarão livres de contaminantes ou danos.
- As condições ambientais, ponto de orvalho, temperatura ambiente e temperatura do substrato serão monitoradas.
- A área de aplicação será devidamente identificada de acordo com o projeto.
- A superfície a ser reparada será preparada conforme NACE nº 2/SSPC-SP 10 “Near White Metal” e isenta de contaminantes conforme SSPC-SP 1. O perfil angular da superfície será de no mínimo 3 milésimos (75 mícrons ) confirmado por Medições de Fita de Réplica Testex® de acordo com NACE RP0287.
Superfície preparada por jateamento e desengordurada com Belzona 9111.
- A aplicação deve começar assim que a atividade de preparação da superfície for concluída. Caso o substrato sofra perda de metal, a espessura original do substrato pode ser reconstruída usando materiais de pasta de grau epóxi compatíveis antes da aplicação do sistema composto.
Preenchimento de fossa com Belzona 1121.
- Uma vez selecionada a resina, HD ou LT, ela é aplicada sobre o substrato. A resina deve ser inserida profundamente no perfil do substrato para minimizar o risco de aprisionamento de ar e, no processo, obter uma ligação ideal com o substrato. A chapa de reforço de carbono/fibra de vidro deve então ser umedecida com a mesma resina.
Foram aplicados quatro envoltórios (8 camadas) de Belzona 1982.
- A folha de suporte umedecida deve ser enrolada sobre a primeira camada de resina, mantendo um grau predefinido de sobreposição em toda a extensão axial do reparo. Para obter um contato íntimo entre as camadas, deve-se exercer uma pressão manual firme em cada embalagem. O ângulo em que a folha de suporte é colocada deve ser alternado a cada volta para que as fibras do tecido sejam o mais multidirecionais possível, garantindo assim que o reparo seja forte em todas as direções.
Belzona 9382 aplicado para consolidar o reparo durante a cura.
- O mesmo procedimento deve ser repetido até que o número necessário de voltas seja alcançado. O reparo será então consolidado envolvendo-se firmemente em filme plástico antiaderente, garantindo um laminado de alta qualidade, sem aprisionamento de ar ou vazios.
Aplicação completa do sistema Belzona Superwrap II.
- O sistema deve curar e só retornar ao serviço após a cura completa ter sido alcançada.
Conforme mostrado nesta tabela, o supervisor fornecerá evidências tangíveis dos padrões de aplicação adequados após a conclusão do reparo, incluindo, entre outros, os seguintes detalhes.
Tabela 1: Pacote de documentação do aplicativo
Em resumo
Por meio do uso de um sistema de reparo qualificado em duas partes e do pessoal de projeto, supervisão e instalação de melhores práticas validadas, o equipamento pode ser retificado com segurança para um estado de “defeito zero”.
Leia a primeira parte desta série:Projeto e teste de uma nova solução de reparo composto compatível com ISO/ASTM