Title

RESISTÊNCIA À CAVITAÇÃO DE PÁS DE TURBINAS HIDRÁULICAS REVESTIDAS COM POLIURETAN

CAVITATION RESISTANCE OF HYDRAULIC TURBINES SHOVELS COATED WITH POLYURETHANE

Authorship

Pelizer, Mário César; Santos, Fábio Cordeiro dos; Raslan, Alberto Arnaldo

Pelizer, Mário César

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Santos, Fábio Cordeiro dos

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Raslan, Alberto Arnaldo

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DOI

10.5151/2594-5327-0445

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Abstract

Neste trabalho, o objetivo foi o de avaliar a resistência à cavitação e aderência de revestimentos de poliuretano em pás de uma das turbinas hidráulicas da Usina Luiz Carlos Barreto de Carvalho, do sistema Furnas. Amostras de aço-carbono foram revestidas com poliuretano por aspersão. A aderência do revestimento foi avaliada pelo método ASTM D- 429 / B. Elas foram, também, submetidas a testes de cavitação e de resistência ao descolamento com jato d`água sob pressão. Alguns defeitos foram artificialmente introduzidos nos revestimentos para avaliar as suas influencias. A caracterização da superfície cavitada do poliuretano foi feita através de microscopia eletrônica de varredura e interferometria laser. Os resultados mostraram uma elevada resistência à cavitação, apos 80h de ensaio. Também mostraram uma satisfatória aderência do revestimento de poliuretano ao substrato de aço-carbono. Os testes com jato d’água, com pressão de 15 bar, não provocaram maiores danos na aderência do revestimento ao substrato. Um descolamento localizado ocorre quando defeitos, artificialmente provocados, expõem a interface do substrato com o revestimento à ação do jato d’água. A técnica de aspersão viabilizou a aplicação do revestimento de poliuretano nas pás da turbina. Contudo, após 3 meses de operação, houve o descolamento do revestimento, indicando que melhorias necessitam ser introduzidas no processo para que se possa obter um melhor desempenho.

In this work, the main objective was the cavitation resistance evaluation and coating adhesion of polyurethane of turbines hydraulic shovels from Luiz Carlos Barreto de Carvalho’s Hydroelectric Power Plant (Furnas System). Carbon steel samples were coated with polyurethane using aspersion. The adhesion of the coating was evaluated by the ASTM D-429/B method. These samples were also submitted to cavitation and high pressure water jet resistance tests. Some defects were artificially introduced in the coatings to evaluate their influences. The cavitated surface characterization of the polyurethane was obtained by SEM (Scanning Electronic microscopy) and laser interferometry. The results showed a high cavitation resistance, after 80 hours of testing. They also showed a satisfactory adhesion of the polyurethane coating to the carbon steel parent. The water jet tests, with 15bar of pressure, have not caused high damages on the coating adhesion of the parent material. A local displacement occurs when defects, artificially produced, expose the parent material interface with the coating to the water jet action. The aspersion technique has made possible the application of the polyurethane in the turbines shovels. However, after 3 months of operation, occurred the displacement the coating, which indicates that the process must be improved to be obtained better performance.

Keywords

Cavitação; Poliuretano; Aderência; Revestimento.

Cavitation; Polyurethane; Adhesion; Coating.