Title

FALHA DE FINOS TUBOS DE AÇO INOXIDÁVEL QUE TRANSPORTAM GLP EM QUEIMADOR DE FRITAS ESMALTADAS

FAILURE OF THIN STAINLESS STEEL TUBES FOR LPG TRANSPORT IN ENAMEL FRIT BURNERS

Authorship

Castro, Danilo Borges Villarino de; Moreto, Jéferson Aparecido; Gamboni, Otávio Contart; Spinelli, Dirceu; Tarpani, José Ricardo

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Moreto, Jéferson Aparecido

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Gamboni, Otávio Contart

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Tarpani, José Ricardo

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DOI

10.5151/2594-5327-20856

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Abstract

O objetivo deste estudo foi estudar as possíveis causas de falha prematura observada em finos tubos de aços, utilizados no transporte de GLP para a completa combustão de fritas esmaltadas com baixo ponto de fusão (CaO·Al2O3·2SiO2) em atmosfera oxidante (O2). Os tubos falharam devido à fusão da alumina refratária (Al2O3) encontrada nas paredes do queimador. A análise química dos tubos revelou que o material se tratava de um aço inoxidável AISI 316. Foram realizadas análises via microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura para coletar as evidências que comprovaram a contaminação do tubo, isto é: procedimento errado do soldador na etapa de soldagem do tubo, permitindo o desenvolvimento de uma corrosão altamente localizada em temperaturas elevadas (pites de oxidação). O vazamento do fluido e o derretimento da parede do refratário (superaquecimento) indicaram que temperaturas acima de 2.000ºC possivelmente foram atingidas.

This study aimed at investigating the possible causes of premature failure of seamed thin steel tubes used to transport LPG for complete combustion of low melting point enamel frit (CaO·Al2O3·2SiO2) in oxidizing atmosphere (O2). The tubes failure led to the fusion of the refractory alumina (Al2O3) cover that coated the burner walls. Chemical analysis of the tubes revealed AISI 316 austenitic stainless steel composition. Optical and scanning electron microscopy were performed and the collected evidences suggest that pipe material contamination resulted from bad practices employed during welding and finishing steps, which allowed the development of highly localized corrosion at elevated temperature (oxidation pits). The fluid leakage and combustion overheated and melted the refractory wall of the burner, indicating that in-excess temperatures of 2,000ºC were possibly attained.

Keywords

Fritas esmaltadas; AISI 316; Análise de falha.

Enamel frit burners; Failure analysis; Pit corrosion.