Regimes Completos de Teste de Trocadores de Calor
Trocadores de calor (casco-e-tubo, placas, arrefecidos a ar) devem ser verificados quanto a integridade estrutural, desempenho térmico e confiabilidade operacional. Testes seguem ASME Sec. VIII, TEMA, API 660/661 e especificações do cliente.
1. Teste Hidrostático de Pressão (Obrigatório para Carimbo de Código)
- Objetivo: Verificar se casco, tubos, juntas do tube sheet suportam pressão de projeto.
- Meio: Água (inibida), tipicamente 1,3× PMTA (pressão de projeto) à temperatura ambiente.
- Procedimento: Encher, ventar ar, pressurizar gradualmente, manter 10–30 min, inspecionar todas as juntas quanto a vazamentos.
- Aceitação: Nenhum vazamento visível; nenhuma deformação permanente.
2. Teste Pneumático (Alternativa Quando Hidrostático Impraticável)
- Meio: Ar ou nitrogênio a 1,1× PMTA.
- Risco: Perigo de energia armazenada — plano de segurança rigoroso, barricadas, monitoramento remoto obrigatórios.
- Detecção de vazamento: Bolha de sabão, ultrassom, ou gás traçador (He).
3. Teste de Vazamento com Hélio (Alta Sensibilidade)
- Sensibilidade: 10⁻⁹ cc-padrão/s — encontra microfissuras, soldas porosas.
- Métodos:
- Caixa de vácuo (lado do casco evacuado, He pulverizado no tube sheet).
- Pressurização com hélio (sonda farejadora no exterior).
- Acumulação de hélio (recinto + espectrômetro de massa).
- Norma: ASME Sec. V Art. 10; EN 1779.
4. Teste de Desempenho Térmico
- Mede: U real (coeficiente global de transferência de calor) vs. projeto.
- Instrumentação: RTDs/termopares nas quatro bocas (Tq,ent, Tq,sai, Tf,ent, Tf,sai), medidores de vazão (ambos lados).
- Estado estacionário: Aguardar 30–60 min para equilíbrio térmico.
- Cálculo: Q = m·Cp·ΔT (ambos lados); U = Q / (A·DTLM).
- Aceitação: U ≥ 0,9 × Uprojeto (típico).
5. Teste de Vazão
- Verificar queda de pressão (ΔP) vs. projeto na vazão nominal.
- ΔP excessivo → incrustação, bloqueio de tubos, bocais subdimensionados.
- Medidores de vazão: Venturi, orifício, ultrassônico, Coriolis.
6. Testes de Vibração e Mecânicos
- Vibração induzida por vazão (FIV): Operar na vazão de projeto; acelerômetros em tubos/casco. Verificar contra limites TEMA (tipicamente < 5–10 mils deslocamento).
- Qualificação sísmica: Mesa vibratória per IEEE 344 / ASCE 4 (nuclear, instalações críticas).
- Emissão acústica: Escuta passiva para trincas ativas durante manutenção de pressão.
7. Ensaios Não Destrutivos (END) — Complementares ao Teste
- Radiografia (RT) — soldas.
- Ultrassom (UT) — espessura de parede de tubo, laminação.
- Correntes parasitas (ET) — defeitos DI/DO de tubos.
- Partículas magnéticas (MT) / Líquido penetrante (PT) — trincas superficiais.
Pacote de Documentação de Testes
- Procedimento de teste (aprovado).
- Certificados de calibração (manômetros, sensores, detector He).
- Gráficos/registros (pressão-tempo, temperatura-vazão).
- Relatórios de END.
- Assinatura de testemunha de teste (AI, cliente, jurisdicional).
Conclusão Principal
Não existe um único "testador". Uma campanha de teste de trocador de calor combina vasos de pressão, termodinâmica, mecânica dos fluidos e análise de vibração — executada por pessoal qualificado com instrumentos calibrados conforme códigos aplicáveis.
