Título

ANÁLISE DE FALHAS EM TUBOS DO PRÉ-AR DE CALDEIRA DE UMA USINA SUCROALCOOLEIRA

FAILURE ANALYSES IN PRE-AIR TUBES OF A SUGARCANE MILL BOILER

Autoria

Alves, Joner Oliveira; Saedlou, Saghi Ophelie Bahar; Oliveira, Tarcísio Reis de

DOI

10.5151/2594-5327-23247

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Resumo

O aumento da demanda por energia a partir do bagaço tem feito com que as usinas de açúcar e álcool busquem alternativas para redução da manutenção das caldeiras, liberando mais tempo para a produção. O emprego do aço inoxidável tem se mostrado uma das principais ferramentas para esta redução. Entretanto, erros de especificação podem levar a falhas prematuras. Este trabalho reporta os fatores que levaram a tubos de aço inoxidável AISI 409 romperem após meia safra quando aplicados no pré-ar da caldeira de uma usina de açúcar. Nesta aplicação, o AISI 304 dura cerca de quinze safras e o aço carbono em torno de três. Foram utilizadas as técnicas de análise química via úmida, microscopia ótica e EDS para caracterizar um tubo enviado pela usina. Os resultados apontaram a formação de cloreto nas paredes internas dos tubos, o que em conjunto com o ambiente do equipamento acelerou o processo de corrosão. O aço carbono apresentou maior vida útil dada à espessura 70% mais elevada. Devido às condições de trabalho do equipamento estudado é recomendável o emprego de aços inoxidáveis com maior resistência à corrosão, como o tradicional austenítico AISI 304 ou o ferrítico AISI 444 que possui melhor troca térmica.

 

The increased demand for energy from bagasse has made the sugar and alcohol mills search alternatives to reduce maintenance of the boilers, releasing more time to the production. The stainless steel use has become one of the main tools for such reduction. However, specification errors can lead to premature failures. This work reports the factors that led tubes of AISI 409 stainless steel fail after half season when applied in a sugarcane mill boiler. In such application, the AISI 304 lasts about fifteen seasons and the carbon steel about three. A tube sent by the sugar mill was characterized by wet chemical analysis, optical microscopy and EDS. Results indicated chloride formation on the internal walls of the tube, which combined with equipment environment, accelerated the corrosion process. The carbon steel showed high lifetime due to a 70% higher thickness. Due to the environment work of studied equipment is recommended the use of stainless steels with superior corrosion resistance, such as the traditional austenitic AISI 304 or the ferritic AISI 444 which has better thermal exchange.

Palavras-chave

Aço inoxidável; Fratura; Tubo; Sucroalcooleiro.

Stainless steel; Fracture; Tubes; Sugarcane.