Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC8FYZ
Tipo: Dissertação de Mestrado
Título: Reposição de espessura por soldagem em tubos de caldeira de recuperação e seu efeito nas propriedades mecânicas, metalúrgicas e de corrosão
Autor(es): Camila Pontes Pena
Primeiro Orientador: Paulo Jose Modenesi
Primeiro membro da banca : Dagoberto Brandao Santos
Segundo membro da banca: Marcelo Cardoso
Resumo: Uma caldeira de recuperação faz parte do processo de produção de celulose no qual o licor preto é queimado como combustível produzindo um material em fusão, conhecido como smelt. Nesse tipo de equipamento existe um alto risco de explosão pela mudança de estado físico da água quando ela entra em contato o smelt, devido à furos causados por corrosão externa nos tubos da fornalha. A soldagem localizada para reposição da espessura corroída nestes tubos tende a provocar alterações mecânicas e metalúrgicas no material e pode afetar sua integridade. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da soldagem para reposição de espessura na estrutura, dureza e resistência à corrosão de tubos da fornalha de uma caldeira de recuperação. Foram utilizadas amostras de tubos com espessura reposta e que continuaram a operar na caldeira, tubos novos e tubos que foram soldados em laboratório. As amostras foram preparadas por metalografia para serem micro e macrofotografas e foi feita medição da microdureza, análise química dos materiais e um ensaio de corrosão em laboratório para simular o fenômeno da corrosão pelo licor preto dentro da caldeira. Os resultados permitiram concluir que a soldagem do processo de reposição altera a microestrutura dos tubos ao longo de toda a sua espessura. A microestrutura obtida na zona fundida (ZF) e na zona termicamente afetada (ZTA) foi semelhante para as amostras soldadas em laboratório, indicando que a operação na caldeira não influenciou de forma significativa a estrutura das regiões da solda. No entanto, foram observadas diferenças significativas entre estas e a estrutura da solda realizada em campo. A área preenchida com solda resulta num aumento da dureza da região reparada e uma menor tendência de ser atacada por corrosão, quando comparada ao metal base.
Abstract: A recovery boiler is part of the pulp production process in which the burning of black liquor produces a molten material known as smelt. There is a high risk of explosion in this kind of equipment because of the phase change of water when exposed to the smelt due to the existence of holes caused by external corrosion in the water-tubes. The execution of weld buildup in corroded portions of such tubes tends to cause mechanical and metallurgical changes in their materials and may affect their integrity. This study aimed to evaluate the influence of weld buildup in the structure, hardness and corrosion resistance of recovery boiler water-tubes. The samples consisted of tubes with weld buildup that resumed operation in the boiler, new tubes and laboratory-welded tubes. They were prepared by metallography and evaluated by means of micro and macro photography, followed by hardness measurements, chemical analyses of the materials and a laboratory corrosion test to simulate the corrosion phenomenon by black liquor inside the boiler. The results led to the conclusion that the weld buildup process changes the microstructure of the tubes throughout their thickness. The laboratory-welded samples presented similar microstructure in the fusion zone (FZ) and in the heat-affected zone (HAZ), indicating that operation in the boiler did not have significant influence on the structure of the weld regions. However, there were considerable differences between them and the weld performed in the field. The area filled with weld has showed an increase in hardness of the repaired region and it has a lower tendency to be attacked by corrosion than the base metal.
Assunto: Engenharia metalúrgica
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC8FYZ
Data do documento: 4-Mai-2016
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