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Aspectos Elétricos e Mecânicos de Segurança de Barragens - PowerPoint PPT Presentation


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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 el tricos e mec nicos de seguran a de barragens

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
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
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
import ncia das inspe es
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)
problema envelhecimento de sistemas e estruturas mec nicos el tricos

“Porque”

ProblemaEnvelhecimento de Sistemas e EstruturasMecânicosElétricos

Eclusa e Barragem25 FalhanaChaveLimitadora

o que pode acontecer
O quepodeacontecer?

África do Sul, 2001

fundamentos de inspe es
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
documenta o
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
Tipos de Comportas
  • Comportas de Manutenção
  • Comportas de Vertedouros
  • Comportas de Emergência
  • Comportas de Manutençãoou de Tampão
  • Comportas de BaixaVazãoouVálvulas de Bypass
inspe o el trica equipamentos de distribui o
InspeçãoElétricaEquipamentos de Distribuição
  • Algumasquestõescomunsincluem:
    • Idade do equipamento.
    • Obsolescência; peçasdifíceis de achar
    • Umidade, Corrosão, Integridade dos envólucroscomprometida
    • Espaçoadequadoparatrabalhar; salaselétricasusadascomodepósitos
principal item na seguran a de barragens fonte de energia emergencial
Principal Item naSegurança de BarragensFonte de EnergiaEmergencial
  • GeradorReserva (inspecione e teste)
    • DijuntorAutomático de Transferência (ATS)
    • Dijuntor Manual de Transferência
caracter sticas do gerador
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
inspe o do gerador
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
inspe o do gerador1
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
componentes de distribui o el trica
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
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 distribui o
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
espa o de trabalho
Espaço de Trabalho
  • O espaço de trabalhoéadequado?
corros o
Corrosão

A piorcoisaquepodeacontecer a equipamentoselétricos

corros o1
Corrosão
  • Anotequaisquerequipamentoselétricosquetenhamsinais de humidadeentrando no armário
fios e cabos
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
Bandejas de Cabos
  • Certificarque as bandejas de cabosnãoestejamsobrecarregadas
  • As bandejasdevemestarsemdetritos
  • Verifiquesuportes
  • Corrosão
inspe o de equipamento mec nico
Inspeção de EquipamentoMecânico

Itens a seremverificados

  • Maquinárioelétrico de içamento
  • Equipamentos com operaçãohidráulica
  • Equipamentosmonitoradosmanualmente
slide26
ComportasTradicionais de VertedourosTipoSegmento/Radial e com algumaElevação Vertical OperadosporGuindastesElétricos

Transmissão de carga

Transmissãocom Cadeias e Roldanas

comportas de manuten o localizadas d entro da torre de controle ou da barragem
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
maquin rio de i amento
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

slide30

Máquina de IçamentoporCabos

Caixa de

engrenagens

Controle de

comportas

Motor

Torre de Entrada de Grenada Lake, MS

cabos tran ados
Cabostrançados
  • Inspecioneoscabosquanto a desgasteexterno, dobras, corrosão, fiosquebradiçosdentro do cabo
  • Lubrificaçãoadequada
  • Observe a operação do içamentoparaver se o caboestásendobemenrolado no carretel
inspe o de conjunto de engrenagens e freios
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 maquin rio operado por i amento
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
m quinas operadas por gruas
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
maquin rio com opera o hidr ulica
Maquinário com OperaçãoHidráulica
  • Usadopara:
    • Comportasverticais (Comportas de Manutenção, ComportasEmergenciais, Válvulas de baixavazão)

Válvula de bypass

de baixavazãoUnidade de energiahidráulica

maquin rio com opera o hidr ulica1
Maquinário com operaçãohidráulica
  • Principaiscomponentes

CilindrosouMotoresHidráulicos

MangueirasHidráulicas

BombaHidráulica

Válvulas de Controle

FluidoHidráulico

coifa cilindro e pist o da comporta de manuten o
Coifa, Cilindroe Pistão da Comporta de Manutenção

Unidade de EnergiaHidráulica

Tipicameteduasbombaspararedundância

maquin rio com opera o hidr ulica2
Maquinário com operaçãohidráulica

Itens a verificar:

Vazamentoshidráulicos

Válvulaspresas

Bombasquevibramouficamquentes

Motoreselétricos

Pontuaçãoda haste do pistãohidráulico

Nível do fluido no reservatório

Águamisturada com fluidohidráulico

cilindros hidr ulicos
CilindrosHidráulicos
  • VerificarAncoragem de cilindroshidráulicos
  • Verificarcondições das hastes dos cilindros
  • Inspecionar juntas das hastes dos pistõesquanto a vazamento de óleohidráulico
v lvula de baixa vaz o ou v lvula by pass
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

tipo alternativo de v lvula de baixa vaz o v lvula do tipo ring jet ou difusora howell bunger
TipoAlternativo de válvula de baixavazãoVálvula do TipoRing–Jet ouDifusora (Howell-Bunger)

VálvulaDifusora

VálvulaDifusora, tambémchamada de Válvula Howell-Bunger

comportas deslizantes ativadas por parafusos
ComportasDeslizantesAtivadasporParafusos
  • Motoresativadosporparafusos
  • Haste, guias de hastes e acoplamentos
  • QuandoSensores de Torque sãoacionados, istopodeserdecorrente de problemasmecânicos no guia da haste ounacomporta
g uindastes e gruas
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 p rtico
Guindastes de Pórtico
  • Osguindastessãousadosaquiparaerguercomportas de crista quandonecessário
guindastes de p rtico1
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
slide49

Torre de Entradaem Grenada Lake

Gruasverticais

GuindastesPórtico

slide50

Torre de Entrada de Grenada

Gancho do GuindastePórtico

grua monotrilho
GruaMonotrilho
  • Usadaparainstalartampões
  • Tampõessãocolocadosparamanutençãoouemergênciasdevido a válvulasoucomportasinoperáveis
grua de tamp o
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.
guindaste tipo jib com bra o
GuindastetipoJib (com braço)
  • Guindaste com braçoiçandocomponente de manutenção
guindaste auxiliar
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
Bombas de Drenos
  • Utilizadospara remover infiltraçãointernacoletadaemdrenosdentro da barragem
  • Verificaroperações de bombas de drenos
  • Manualmenteativarosdijuntoresflutuantes
  • Normalmentepossuialarme de águaalta
  • Área de Corrosão
slide57

Obrigado…..

Perguntas?