Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/doi/10.4322/tmm.2014.032
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

ANÁLISE DE FALHAS EM TUBULAÇÃO DO PRÉ-AQUECEDOR DE AR DA CALDEIRA DE UMA USINA SUCROALCOOLEIRA

FAILURE ANALYSIS IN TUBING OF AIR PREHEATER OF BOILER FROM A SUGARCANE MILL

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

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Resumo

O aumento da demanda por energia a partir do bagaço da cana 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-aquecedor de ar da caldeira de uma usina. Nesta aplicação, o AISI 304 dura cerca de 15 safras e o aço carbono em torno de 3. Foram utilizadas as técnicas de análise química via úmida, microscopia ótica e EDS para caracterizar um tubo enviado pela usina. Os resultados apontaram formação de cloreto nas paredes internas dos tubos que, em conjunto com o ambiente, acelerou o processo de corrosão. O aço carbono apresentou maior vida útil dada a espessura 70% mais elevada. Devido às condições de trabalho do equipamento é recomendável o emprego de aços inoxidáveis com maior resistência à corrosão, como o tradicional austenítico AISI 304 ou o ferrítico AISI 444 este último que apresenta melhor troca térmica.

Palavras-chave

Aço inoxidável, Corrosão, Tubo, Sucroalcooleiro.

Abstract

The increased demand for energy from sugarcane 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 air preheater of boiler from a sugarcane mill. In such application, the AISI 304 lasts about 15 seasons and the carbon steel about 3. 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 the environment, accelerated the corrosion process. The carbon steel showed high lifetime due to a 70% higher thickness. Due to the work condictions is recommended the use of stainless steels with higher corrosion resistance, such as the traditional AISI 304 or the ferritic AISI 444, the last presents better thermal exchange.

Keywords

Stainless steel, Corrosion, Tubes, Sugarcane.

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