Resumo For the determination of the coating to be used, corrosion-resistant alloys were tested in comparison with material employed in the pipes of heat exchangers, ASTM 178A. The selection of the most resistant coating was made by means of accelerated corrosion test in SO2 chamber and also by testing polarization. It was found that the aluminum coating had the best results in the tests when compared with materials currently used in the heat exchangers (ASTM 178A). Key-words:Coal. Corrosive wear. Coating. Aluminum. IntroduçãoO histórico de manutenção dos aquecedores tubulares do tipo recuperativo de fluxo cruzado, do Complexo Termoelétri-co Jorge Lacerda (CTJL), relatam constantes paradas por conta da corrosão dos tubos. A corrosão se deve à natureza do carvão utilizado, uma vez que o tipo empregado possui elevado teor de enxofre em sua composição. Os compostos de enxofre quando dissociados com a queima do carvão resultam numa elevada formação de gases SO 2 . [10] O problema se agrava com a condensação dos vapores d'água sobre a superfície dos tubos, pois estes sofrem ininterruptos ataques de compostos químicos altamente corrosivos, os quais estão contidos no condensado, como o ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ). Este desgaste químico avança até que os tubos sejam furados, ou mesmo desconectando-os do sistema (falha total). Os gestores da usina termoelétrica entendem que, o problema da corrosão dos tubos tem influência direta, na queda de eficiência da planta geradora de energia elétrica. [7,10] A corrosão pode ser definida como a deterioração de um corpo sólido, por meio de ação química ou eletroquímica provocada pelo meio ambiente ou agente agressor. Estima-se que uma parcela superior a 30% do aço produzido no mundo seja usada para reposição de peças e partes de equipamentos, ou ainda instalações deterioradas pela corrosão. [13]
RESUMOFalhas em tubos de caldeiras são as maiores causas de paradas forçadas de unidades de geração termelétrica, sendo que a espessura da camada de óxido, que se forma na parede interna destes tubos é a principal causadora de falhas por sobreaquecimento. A partir dos valores medidos da camada interna de óxidos é possível estimar a vida residual do componente através de correlações com parâmetros já estabelecidos na comunidade científica. O Cepel vem desenvolvendo metodologias para estimativa de vida residual de componentes de caldeiras de usinas termelétricas, seguindo as tendências mundiais e as necessidades de seus clientes no Brasil. Com a recente aquisição de equipamento para detecção de defeitos e medições de espessura via ultrassom, tornou-se possível realizar medidas de espessura tanto da parede das tubulações das caldeiras como da camada interna de óxidos presente nas mesmas. O presente artigo apresenta uma comparação entre os resultados de medições de espessura de camada de óxidos em tubos pela técnica não destrutiva de ultrassom e pela técnica destrutiva de metalografia associada à microscopia ótica, em diferentes faixas de espessura da camada e análise do efeito do acabamento superficial na confiabilidade destes resultados por ultrassom. Finalmente, o trabalho analisa de maneira crítica os resultados de vida remanescente, obtidos a partir da medição espessura de camada de óxido. Para esta análise tomou-se como base tubos de uma mesma unidade geradora com diferentes valores de camada de óxido e com o mesmo tempo de operação.Palavras chaves: Técnica ultrassônica, Camada de óxido, Vida remanescente. Expected life in tubes of boilers based on measurement of the thickness the oxide layer by ultrasonic ABSTRACTBoiler tube failures are the major causes of forced shut downs in thermoelectric units. The thickness of the oxide layer formed on the inner wall of these tubes is the main cause of failure due to overheating. From the measured values of the inner oxide layer, it is possible to estimate the residual life of the component via correlations with parameters established in the scientific community. Cepel has been developing methodologies for estimating the residual life of boiler components for power plants, following the world trends and the needs of its customers in Brazil. With the recent acquisition of ultrasonic equipment for detecting defects and to perform thickness measurements it has become possible to perform both operations at the same time. This article presents a comparison between the results of measurements of oxide layer thickness in tubes by the non-destructive ultrasonic technique and the destructive metallographic technique associated with optical microscopy. Oxide layers with different thicknesses were used to perform the analysis. Also, the effect of surface preparation was evaluated for the reliability of results by ultrasonic testing. Finally, the study examines, in a critical way, the remaining life results obtained from the measured oxide layer thickness. To perform this analysis,...
RESUMO A fragilização estrutural devido ao processo de rebitagem vem sendo pesquisada em diversos componentes, como por exemplo, em estruturas aeronáuticas. Este processo afeta a confiabilidade dos equipamentos quando são submetidos aos carregamentos de operação. O rotor de alta pressão em estudo operou cerca de 3000 horas após a manutenção de repalhetamento até detectar a falhar. Esta falha foi relacionada com as técnicas utilizadas no processo de rebitagem das bandagens nas palhetas, que acabou gerando trincas no raio de arredondamento das espigas de diversas palhetas. Deste modo, o presente estudo avalia numericamente o comportamento mecânico do processo de rebitagem por meio de uma análise não linear utilizando o método dos elementos finitos (MEF). Para a geometria em análise (punção, espiga e bandagem) foi escolhido uma configuração 2D, com comportamento axisymmetric, utilizando o elemento plane183 para os componentes, assim como os elementos contac172 e targe169 para os contatos. Foi aplicado um comportamento elasto-plástico do material a fim de investigar as tensões residuais após do processo de rebitagem. Os resultados da simulação apresentaram boa correlação com as falhas das palhetas, indicando concentração de tensão no raio da espiga. As tensões próximas ao raio são aproximadamente 1200 MPa e 180 MPa para a tensão máxima e mínima principal, respectivamente. Foi observado que a tensão máxima principal está acima do limite de escoamento. Contudo, estudos futuros utilizando outros modelos, como o da mecânica da fratura, seriam aplicados a fim de que não ocorra a falha da união quando esta for solicitada na fase de operação.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.