Aspectos el tricos e mec nicos de seguran a de barragens
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William Empson, PE, PMP Gerente Sênior de Risco do Programa de Segurança de Dique U.S. Army Corps of Engineers Centro de Gestão de Risco William.B.Empson@usace.army.mil Oficina de Segurança de Barragem Brasília, Brasil 20-24 Maio 2013 .

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Aspectos Elétricos e Mecânicos de Segurança de Barragens

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Presentation Transcript


William Empson, PE, PMP

GerenteSênior de Risco do Programa de Segurança de Dique

U.S. Army Corps of Engineers

Centro de Gestão de Risco

William.B.Empson@usace.army.mil

Oficina de Segurança de Barragem

Brasília, Brasil

20-24 Maio2013

AspectosElétricos e Mecânicos de Segurança de Barragens


Objetivos

  • Identificarcomponenteselétricos e mecânicosassociadosànavegação e barragens de controle de cheias

  • Reconheceráreasproblemáticas e deficiênciasencontradascomumente e discutir “o quebuscar” durante o período de inspeções

  • Descrevero procedimentosugeridopararealizar e documentarumainspeção de componenteselétricos e mecânicos


Resumo

  • Importância de Inspeções

  • Preparação e Documentação de Inspeções

  • Tipos de comportas

  • Equipamentos de DistribuiçãoElétrica

  • Unidades de energiaemergencial

  • Maquináriosparaoperação de comportasouválvulas

  • Guindastesoudispositivos de içamento

  • Bombas de drenos


Importância das Inspeções

  • As consequencias da falha

    • A operaçãocorreta da barragememsituação de emrergênciadepende da operaçãocorreta das obras de descarga e vertedouroscom comportas

    • Operaçãoindevida de equipamentoselétricos e mecânicospoderesultaremfalhas de barragens

  • Necessidade de inspeçõesperiódicas

    • Como algunsequipamentossãousados com poucafrequência, inspeçõesregularesasseguramqueosequipamentosfuncionemquandoelessãonecessários. Exemplo: guindastesemergenciaisparaanteparos (bulkheads)


“Porque”

ProblemaEnvelhecimento de Sistemas e EstruturasMecânicosElétricos

Eclusa e Barragem25 FalhanaChaveLimitadora


O quepodeacontecer?

África do Sul, 2001


Temos um probleminhaaqui


Falha de válvulas


Fundamentos de Inspeções

  • Planejamento: tome conhecimento do tipo de equipamentoenvolvido antes da inspeção. Revise planos de desenho e relatórios de inspeçõesanteriores.

  • Procedimentos de Inspeção: discutir o procedimento de inspeçãoquevocêrealizará.

  • Coordenar com membros da equipe de inspeção de outrasdisciplinas.

  • Operartodo o equipamentonamedida do possível.

  • Indentificão de Deficiências: nãohesiteemlevantarumaquestãooupreocupaçãoquevocêpossater com relação a um determinadocomponente

  • Converse com o pessoal do projeto

  • Documentação: registreosresultados


Documentação

  • Decrevacondiçõesobservadas o melhorpossível

  • Tire fotografiaspararegistrosemrelatórios e registroshistóricos

  • Registrequalquerfatorquepossaapresentar um problema de segurança, manutençãoouoperações no futuro

  • Faça o registro da localizaçãoonde a deficiênciaocorreu

  • Façaalgumtipo de recomendaçãoou “ação”.

  • Ofereçaumasoluçãoconhecidaquandopossível

    • Maisinvestigaçõessãonecesssáriaspor…..

    • Continue a monitorar as condições


Tipos de Comportas

  • Comportas de Manutenção

  • Comportas de Vertedouros

  • Comportas de Emergência

  • Comportas de Manutençãoou de Tampão

  • Comportas de BaixaVazãoouVálvulas de Bypass


InspeçãoElétricaEquipamentos de Distribuição

  • Algumasquestõescomunsincluem:

    • Idade do equipamento.

    • Obsolescência; peçasdifíceis de achar

    • Umidade, Corrosão, Integridade dos envólucroscomprometida

    • Espaçoadequadoparatrabalhar; salaselétricasusadascomodepósitos


Principal Item naSegurança de BarragensFonte de EnergiaEmergencial

  • GeradorReserva (inspecione e teste)

    • DijuntorAutomático de Transferência (ATS)

    • Dijuntor Manual de Transferência


Características do Gerador

  • Dijuntor lateral emlinha (Line side breaker)

  • Painel de Controle

  • Baterias

  • Carregador de baterias

  • Radiador

  • Cano de escape

  • Silenciador (muffler)

  • Mangueiras de combustível

  • Escape (Exhaust louvers)

  • Protetorpararesistênciaaocalor do cano de escape


Inspeção do Gerador

  • Teste o gerador sob carga

  • Verifique o óleo do motor, combustível e vazamento de fluidoanti-congelamento

  • Verifique motor quantoàtemperatura de operaçãoadequada, pressão do óleo, pressão do combustível, RPM


Inspeção do Gerador

  • Inspecionesistema de exaustão (sinais de vazamentooucorrosão)

  • Verifique o tanque de combustívelquanto a vazamentos e ventilação

  • Inspecioneoscanosparasinais de corrosão e vazamento

  • Verifiqueoperações e entrada de ar de resfriamento e saídas de exaustão


Componentesde DistribuiçãoElétrica

  • Equipamentos de Distribuição de Energia

    • Centros de Controle de Motores

    • Ligações de Dijuntores

    • Dijuntores de Transferência

    • Painéis de energia

    • Transformadores

    • Dispositivos de arranqueou outros controles

    • Fios e cabos de alimentação


Centros de Controle de Motores (MCC)

  • Grande áreafechadaqueabrigaequipamentospadrãoparacontrole de motores

    • Dispositivos de Arranque

    • Transmissão

    • Dijuntoresprincipaise de alimentação

    • Transformadores

    • Medidores

    • Dijuntores de Transferência

    • Dispositivos de controle


Equipamentos de Distribuição

  • Inspeção Visual

  • Observe as condiçõesgerais, idade, característicaselétricas

  • Integridade da casa

  • Qualquerevidência de umidade

  • Hardware faltando

  • Aterramento

  • Peças de reposiçãoaindaestãodisponíveis se necessário

  • Identificação de desconexão e circuitos

  • Espaço de trabalhoadequado


Espaço de Trabalho

  • O espaço de trabalhoéadequado?


Corrosão

A piorcoisaquepodeacontecer a equipamentoselétricos


Corrosão

  • Anotequaisquerequipamentoselétricosquetenhamsinais de humidadeentrando no armário


Fios e cabos

  • Se cabosforemtocadosoumexidos, elesdevemestarsemenergia

  • Faça a inspeção visual de danosfísicos

  • Danosàcapasprotetoras, inchaço

  • Dobrasagudas

  • Emendas

  • Suportes de cabosenfraquecidosoucorroídos

  • Teste de Resistência do Isolamento (meggering)


Bandejas de Cabos

  • Certificarque as bandejas de cabosnãoestejamsobrecarregadas

  • As bandejasdevemestarsemdetritos

  • Verifiquesuportes

  • Corrosão


Inspeção de EquipamentoMecânico

Itens a seremverificados

  • Maquinárioelétrico de içamento

  • Equipamentos com operaçãohidráulica

  • Equipamentosmonitoradosmanualmente


ComportasTradicionais de VertedourosTipoSegmento/Radial e com algumaElevação Vertical OperadosporGuindastesElétricos

Transmissão de carga

Transmissãocom Cadeias e Roldanas


NovasTecnologiasComportasemSegmentos com operaçãoHidráulica


Comportas de Manutençãolocalizadasdentroda Torre de Controleou da Barragem

  • Trêstipos de sistema de içamento

  • Cabosoucadeias de içamento

  • Unidade de energiahidráulica e eixo de transmissão com cilindro

  • Manual de eixo de transmissãoelétricoativadoporparafuso


Maquinário de Içamento

Compartimento de Freios

Painel de Controle

Indicador de Posição da Comporta

Conjunto de Dijuntor de Limite

Torre de entrada de Grenada Lake, MS


Máquina de IçamentoporCabos

Caixa de

engrenagens

Controle de

comportas

Motor

Torre de Entrada de Grenada Lake, MS


Cabostrançados

  • Inspecioneoscabosquanto a desgasteexterno, dobras, corrosão, fiosquebradiçosdentro do cabo

  • Lubrificaçãoadequada

  • Observe a operação do içamentoparaver se o caboestásendobemenrolado no carretel


Inspeção de Conjunto de Engrenagens e Freios

  • Remova a tampa de inspeção e verifique se hádentesquebradosoudesgastadosnasengrenagens

  • Remova a tampa do freio e verifique as pastilhas


Resumo do MaquinárioOperadoporIçamento

  • O quedevemosobservar :

    • Padrõesinusitados de desgastenosdentes das engrenagens

    • Verificarmaquinárioquanto a porcas e chavessoltas, rolamentosdesgastados

    • Verificarcaixas de engrenagensquanto a tempreraturasexcessivosoubarulhosestranhosdurante a operação

    • Verificarcaixas de engrenagensquantoaoníveladequado do óleo de lubrificação

    • Verificarcaixas de engrenagensquanto a vazamentos de óleoemtorno de juntas e hastes de eixos

    • Verificarvibraçãonoseixosquantoàintegridade de acoplamento do eixo


MáquinasOperadasporGruas

  • O quedeveserobservado :

    • Certifique-se de que escudos se segurançasejaminstalados

    • Verificar se hábarulhosestranhosvindos do motor

    • Verificaroperação dos freios, inspecionarpés

    • Operaçãoadequada do botão de limite

    • Inspecionarfiação no painel, contatos, compartimento, aquecedorfuncional, idade dos componentes

    • Assegurarfunções de controle a partir de localizaçõeslocais e remotas


Maquinário com OperaçãoHidráulica

  • Usadopara:

    • Comportasverticais (Comportas de Manutenção, ComportasEmergenciais, Válvulas de baixavazão)

      Válvula de bypass

      de baixavazãoUnidade de energiahidráulica


Maquinário com operaçãohidráulica

  • Principaiscomponentes

    CilindrosouMotoresHidráulicos

    MangueirasHidráulicas

    BombaHidráulica

    Válvulas de Controle

    FluidoHidráulico


Coifa, Cilindroe Pistão da Comporta de Manutenção

Unidade de EnergiaHidráulica

Tipicameteduasbombaspararedundância


Maquinário com operaçãohidráulica

Itens a verificar:

Vazamentoshidráulicos

Válvulaspresas

Bombasquevibramouficamquentes

Motoreselétricos

Pontuaçãoda haste do pistãohidráulico

Nível do fluido no reservatório

Águamisturada com fluidohidráulico


CilindrosHidráulicos

  • VerificarAncoragem de cilindroshidráulicos

  • Verificarcondições das hastes dos cilindros

  • Inspecionar juntas das hastes dos pistõesquanto a vazamento de óleohidráulico


Corrosão da Haste do Cilindro


Corrosão da Haste do Cilindro


Válvula de BaixaVazãoouVálvula By-pass

Envolve um tubo de diâmetropequeno, normalmenteemtornode 91cm oumenor, e umaválvulaoucomportaparacontrolar a vazão.

Muitasvezesusado com comportasadufa de entradaemváriosníveispara regular a qualidade da água


TipoAlternativo de válvula de baixavazãoVálvula do TipoRing–Jet ouDifusora (Howell-Bunger)

VálvulaDifusora

VálvulaDifusora, tambémchamada de Válvula Howell-Bunger


Barragem Berlin – vista geral de válvulasdifusoras.


ComportasDeslizantesAtivadasporParafusos

  • Motoresativadosporparafusos

  • Haste, guias de hastes e acoplamentos

  • QuandoSensores de Torque sãoacionados, istopodeserdecorrente de problemasmecânicos no guia da haste ounacomporta


Guindastes e Gruas

  • GuindastePórtico: torres de entrada e pontes de mantuenção

  • GruasparaTampões: barragens de navegação e reservatórios de controle de cheias

  • Guindastejib

  • Guindastesauxiliares: usadonormalmentenaponte de manutenção de umabarragem de navegação com comportas

    • Usadoparamanutenção e paratransporstarequipamentosàponte de manutenção


Guindastes de Pórtico

  • Osguindastessãousadosaquiparaerguercomportas de crista quandonecessário


Guindastes de Pórtico

  • Verificarmecanismo do braçoquantoàlubrificação, desgaste, funcionalidade

  • Motores, freiose contoles

  • Carretéise roldanasparacaptarvibraçãoexcessivaoubarulhosestranhos

  • Verificar se o cabotrançadoestábolbinandocorretamenteno carretel

  • Verificar o cabotrançadoquanto a desgaste, fiosquebrados, lubrificação

  • Examinarrodasemcarrinhos e trilhosquanto a desgaste e desalinhamento


Torre de Entradaem Grenada Lake

Gruasverticais

GuindastesPórtico


Torre de Entrada de Grenada

Gancho do GuindastePórtico


GruaMonotrilho

  • Usadaparainstalartampões

  • Tampõessãocolocadosparamanutençãoouemergênciasdevido a válvulasoucomportasinoperáveis


Grua de Tampão

  • Observe a operação e colocação da grua e colocação dos tampões

  • Uma vezcolocado o tampão, eleve a comportaparaconferir a vedação do tampão.


Grua de Tampão com GuindasteAuxiliar


GuindastetipoJib (com braço)

  • Guindaste com braçoiçandocomponente de manutenção


GuindasteAuxiliar

  • A verificar:

  • Operarguindastesemtodas as funções (içar, transportar, abraçar, girar)

  • Verificaroperação dos alarmes de transporte

  • Inspecionarosganchosquanto a desgaste e rotaçãolivredos ganchos

  • Assegurarfuncionamento da chave de segurança do gancho

  • Verificaroperaçãoadequada de todososbotões de limites(limit switches) incluindodoisdispositivos contra bloqueio no bloco do gancho

  • Verificarsistemashidráulicos


Bombas de Drenos

  • Utilizadospara remover infiltraçãointernacoletadaemdrenosdentro da barragem

  • Verificaroperações de bombas de drenos

  • Manualmenteativarosdijuntoresflutuantes

  • Normalmentepossuialarme de águaalta

  • Área de Corrosão


Obrigado…..

Perguntas?


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