Determinação das propriedades do revestimento metálico obtido por aspersão térmica e análise de sua influência na eficiência da transferência de calor em tubos de caldeiras de usinas termelétricas

• Autor(a) principal: Campos, Pamella Kesseler de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
• Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18318
• topic: Mechanical engineering; Metal coating; Thermal spray; Boilers; Heat - Transmission; Power plants; Engenharia mecânica; Revestimento em metal; Aspersão térmica; Caldeiras; Calor - Transmissão; Usinas elétricas; ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS

O carvão mineral é um dos combustíveis que pode ser utilizado por termelétricas para geração de energia elétrica, porém, os resíduos sólidos de sua combustão, as chamadas cinzas, ocasionam erosão e corrosão nos componentes internos de caldeiras que operam em temperaturas elevadas, ocasionando falhas no sistema. Este estudo propõe um revestimento metálico à base de Fe-Cr-Si, obtido pela técnica de aspersão térmica a arco elétrico como alternativa para proteção das partes mais afetadas dos tubos da caldeira pelo impacto das cinzas. Foram utilizadas técnicas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química semiquantitativa por Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), difração de raios X (DRX), medidas de rugosidade, testes de adesão pull-off. Medidas de difusividade térmica e modelagem matemática foram elaboradas para avaliar o impacto da eficiência de troca térmica do revestimento em tubos de caldeiras de usinas termelétricas. Os resultados das análises mostraram que os componentes químicos do arame pulverizado foram bem incorporados em um revestimento com dureza de 730,54 ± 164,28 HV, aproximadamente três vezes maior que a dureza dos tubos da caldeira e apenas 11% menor que a dureza das cinzas. A DRX identificou a presença de fases cristalinas no revestimento e os testes de adesão mostraram que as falhas apresentaram natureza coesiva sem exposição do substrato. A presença do revestimento reduziu a troca de calor em aproximadamente 0,64% / comprimento do tubo. Esses resultados mostraram que o revestimento proposto, que possui um custo menor em relação aos demais, é uma solução promissora para evitar paradas não programados em caldeiras de centrais termoelétricas.