Title

ANÁLISE DE FALHA DE ELEMENTO DE AQUECIMENTO USADO EM CALORIFICADOR DE ÁGUA DOCE

FAILURE ANALYSIS OF THE HEATING ELEMENT USED IN THE FRESH WATER CALORIFIER

Authorship

Reis, Matheus Mariano da Silva; Santos, Príscylla Ferreira dos; Fontes, Lucas Silva; Jesus, Ihana Gabriela Conceição de; Griza, Sandro

DOI

10.5151/2594-5327-33804

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Abstract

O presente estudo trata da análise de falha de elemento de aquecimento utilizado em calorificador de água doce. Três tubos de aquecimento conectados ao suporte compõem o elemento de aquecimento. Um desses tubos apresentou graves danos. O tubo danificado foi fabricado a partir de aço inoxidável superaustenítico com microdureza de 199 HV. O tubo apresentou sensitização, identificada por carbonetos de cromo nos contornos de grãos. A sensitização diminui o teor de cromo nas vizinhanças dos contornos de grãos, o que aumenta a propensão a corrosão intergranular da liga em contato com a água. Quando as trincas intergranulares evoluem, elas podem atingir a superfície interna do tubo e permitir o curto-circuito entre o tubo e a bobina de resistência elétrica dentro do tubo. Vários desses locais de curto-circuito identificados no tubo causaram danos por fusão localizada da liga e colapsos plásticos do tubo

 

The present report deals with the failure analysis of the heating element used in the fresh water calorifier. Three heating tubes connected to the support compose the heating element. One of these tubes presented severe damage. The damaged tube was manufactured from superaustenitic stainless steel with 199 HV1 microhardness. The tube presented sensitization, identified by chromium carbides in the grain boundaries. Sensitization decreases the chromium content in the vicinities of the grain boundaries, which enhances the intergranular corrosion of the alloy in contact with the water. When the intergranular cracks evolve to a pitting, they can reach the inner surface of the tube, and allow for the short circuit between the tube and the electric resistance coil inside the tube. Several such short circuit sites identified in the tube caused damage by melting and plastic collapses of the tube.

Keywords

Elemento de aquecimento; Sensitização; Corrosão intergranular; Análise de falha

Heating element; Sensitization; Intergranular corrosion; Failure analysis