Influência da espessura de desgaste sobre as propriedades mecânicas em tubos de troca térmica recuperados por soldagem

Páginas: 22 (5457 palavras) Publicado: 6 de setembro de 2012
INFLUÊNCIA DA ESPESSURA DE DESGASTE SOBRE AS PROPRIEDADES MECÂNICAS EM TUBOS DE TROCA TÉRMICA RECUPERADOS POR SOLDAGEM


Franco Wronski Comeli 1,Norton Zanette Kejelin.2
francowc@tractebelenergia.com.br1, norton.kejelin@satc.edu.br2


1Tractebel Energia SA, Manutenção Mecânica – Avenida Paulo Santos Mello
CEP 88745-000 CP 38 – Capivari de Baixo – SC – Brasil.
2Faculdade SATC, EngenhariaMecânica – Rua Pascoal Meller, 73
CEP 88.805-380 CP 362 – Criciúma – SC – Brasil.


Resumo
A necessidade e a responsabilidade de atender o mercado consumidor fazem com que a Tractebel Manutenção e Serviços Mecânicos do Complexo Termoelétrico Jorge Lacerda (TMSM) localizado em Capivari de Baixo – SC – tenha como objetivo manter suas usinas com o máximo de disponibilidade e confiabilidade. Opresente trabalho tem como objetivo verificar o comportamento e a variação das propriedades mecânicas em tubos desgastados recuperados por processos de soldagem utilizando-se o consumível da classe AWS 309. Os experimentos basearam-se na avaliação das modificações das propriedades mecânicas e das microestruturas em relação à variação de espessuras em tubos desgastados DIN 17175 tipo 15Mo3recuperados pelos seguintes processos de soldagem: eletrodo revestido (SMAW), tig (GTAW) e mag (GMAW) convencional e pulsado. Foram realizados ensaios de tração, dureza e impacto charpy tipo A comparando os resultados dos tubos revestidos em relação aos originais. A pesquisa possibilitou que determinássemos a faixa ideal de desgaste bem como o processo mais adequado técnica e economicamente para arecuperação de tubos desgastados por erosão e ou corrosão química – fire side corrosion.
Palavras-chave: Manutenção; Desgaste; Soldagem; Propriedades Mecânicas.

Introdução

A análise das últimas décadas evidencia um aumento significativo do consumo energético no planeta e dos últimos anos no Brasil face ao crescimento econômico. Assim, o aprimoramento tecnológico dos meios de geração e aconfiabilidade das unidades geradoras de energia tornam-se cada vez mais importantes para suprir o consumo de energia elétrica nacional. O carvão mineral utilizado em usinas termoelétricas como combustível, além da energia gera um alto teor de cinzas, responsáveis por problemas de desgastes intensos e localizados nas tubulações de troca térmica ou condução de vapor.
O desgaste mais frequenteneste tipo de aplicação é o erosivo devido à agressão das partículas sólidas (cinzas leves) sobre a superfície dos tubos. O desgaste erosivo em altas temperaturas ocorre principalmente nos tubos de troca térmica localizados em superaquecedores e ou reaquecedores, já o desgaste causado por corrosão química (fire side corrosion) é mais comum nas paredes d’água (waterwall) localizado nas câmaras decombustão das caldeiras próximo aos queimadores. A redução da espessura dos tubos pode ocasionar o aumento das tensões localizadas contribuindo para a ruptura dos mesmos e ocasionando a parada e indisponibilidade da unidade, interrompendo mesmo que momentaneamente a geração de energia elétrica. Podem-se minimizar esses problemas revestindo-se os tubos com materiais que aumentem a resistência aodesgaste erosivo ou químico.
A técnica de recuperação por soldagem de tubos desgastados é uma técnica utilizada com frequência no complexo termoelétrico Jorge Lacerda em Capivari de Baixo SC, nesse contexto surge à necessidade de estabelecermos uma faixa adequada de espessura permissível (limite) a fim de possibilitar a recuperação com qualidade e confiabilidade de tubos desgastados durante asintervenções preventivas ou corretivas nas caldeiras aquotubulares.
A soldagem dos materiais metálicos é um processo caracterizado pelo elevado aquecimento nas regiões adjacentes ao cordão de solda e na região de união entre o material base e o consumível de adição. Os aspectos relativos ao fluxo de calor e à distribuição de temperatura de soldagem exercem significativa influência sobre a...
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