Caracterização da camada de óxido formada na superfície externa das colunas de fornos de reforma a vapor

• Autor(a) principal: Silveira, Rosa Maria Sales da
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/9285
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Engenharia metalúrgica e de materiais; Camada de óxido; Fornos de reforma a vapor

Fornos de reforma a vapor são compostos por harpas formadas por tubos de aços HP fundidos por centrifugação, modificados ao Nb e em alguns casos, microligados ao Ti. Estes tubos são expostos a condições severas de operação por trabalhar em altas temperaturas por um longo período, resultando no envelhecimento característico da liga e em danos que ocorrem principalmente por fluência. Desta forma, estudos vêm sendo realizados para o desenvolvimento de técnicas de inspeção não destrutiva por métodos magnéticos para ser aplicadas em campo. Entretanto, uma vez que a superfície externa fica em contato com um ambiente oxidante e de alta temperatura resultante da ação dos queimadores, ocorre a formação de uma camada de óxido na mesma, que pode influenciar nas medidas feitas na inspeção. O objetivo do presente trabalho é caracterizar a superfície externa dos tubos HP retirados de serviço de diferentes unidades de refino da Petrobras e relacionar suas características com o estado de envelhecimento do tubo, bem como com a resposta magnética da mesma. A caracterização de diferentes tubos retirados de serviço após longo tempo de operação, foi realizada por microscopia ótica e eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e difração de raios-X, considerando diferentes alturas da coluna de reforma, associadas aos seus característicos estados de envelhecimento. A caracterização da resposta magnética foi realizada pelo microscópio de força magnética e susceptômetro magnético de varredura. Os resultados mostraram que o processo de oxidação em altas temperaturas resulta na formação de uma camada de óxido complexa formadas por uma sequência padrão de diferentes óxidos. Além disso observou-se uma modificação microestrutural na sua subsuperfície, devido ao empobrecimento de cromo nesta região. Foi obtido uma relação da espessura do óxido e da camada transformada com o estado de envelhecimento e com a resposta magnética das amostras. A origem da resposta magnética da superfície externa foi identificada por microscopia de força magnética.