| Ano: | 1998 | |
| Título: |
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| Palavra Chave: | Corrosão | NbTi |
| Autor: | PAULA, Luiz Cláudio Gonçalves de | |
| Orientador: | Daltro Garcia Pinatti | |
| Banca
Examinadora: |
Alain Laurent M. Robin | Tânia M. Cavalcanti Nogueira |
| Resumo: | O
programa BEM- Biomassa Energia Materiais, por intermédio de um consórcio
de entidades de pesquisa e empresas, desenvolveu a tecnologia dos reatores
tipo "falha segura" fabricados em aço ao carbono e microligados
ao Cr, Mo, Ni e Nb, revestidos internamente com metal refratário
(Ti, NbTi, NbTa ou Ta). As aplicações mais exigentes para
tal reator são os processamentos ácidos de biomassa (160°C,
0,6 MPa) e minerais (220°C, 3,0 MPa).
Na parte interna o reator apresenta elevada resistência a corrosão devido ao uso de revestimento de metal refratário. Porém a utilização de aços (ARBL) – Alta resistência e Baixa Liga – na parte externa do reator, justifica um estudo sobre a corrosão e proteção destes, devido a névoa gerada ao redor do reator durante a descarga do pré-hidrolizado e basculamento da biomassa processada. Este trabalho concentrou-se na avaliação do comportamento destes materiais utilizados na parte externa do reator, quando este é aplicado no processamento ácido de biomassa. Para simular tal condição foi de fundamental importância conhecer o ambiente que o cerca quando o reator esta em processo de descarga, pois esta é a condição atmosférica mais agressiva aos materiais utilizados na parte externa. Com esse objetivo foi desenvolvido um sistema de coleta e condensação da névoa e vapores ácidos que envolvem o reator quando ocorre a descarga de biomassa processada em uma planta piloto (1m3). O conhecimento da solução coletada ao redor do reator foi por intermédio de análise por cromatografia líquida, permitindo conhecer a pior condição existente e tentar simular a mesma em ensaios laboratoriais. A solução sintética elaborada apresentava as características para um litro de solução: 30 ppm de ácido sulfúrico, 250 ppm de ácido fórmico e 5000 ppm de ácido acético, resultando pH = 2,55, sendo esta solução a referência para a elaboração de soluções com outros valores de pH. Para os ensaios laboratoriais foi desenvolvido um equipamento tipo roda d’água para a fixação de amostras dos materiais que se objetiva estudar, girando ao redor de um eixo central e realizando o processo de imersão-emersão em solução sintética, criando um filme similar ao que se deposita na superfície externa dos materiais existentes na planta piloto. O ensaio de corrosão (imersão0-emersão) caracterizou-se pela ciclagem acelerada (16,5 minutos por ciclo) quando comparado com o ciclo operacional do reator que é de 90minuos. Os aços ASTM A 285, A 515, A 570, A 387, A 242, e ABNT 4320 foram ensaiados por 10500 ciclos de imersão-emersão, sendo utilizados na condição nua, pintados, riscados (área anódica), soldados e não soldados. Na condição nua as taxas de corrosão foram de 1,86 mm/ano para o aço ASTM A 570 soldado e de 1,66 mm/ano para o aço ASTM A 285 não soldado. A taxa de corrosão mínima foi de 0,45 mm/ano para o aço ABNT 4320, mostrando a inviabilidade do uso dos materiais sem proteção superficial. Para os materiais protegidos pela tinta Carbomatic 14 (epoxy betuminoso da Sumaré Tintas) não houve qualquer tipo de corrosão nos corpos de prova após 10500 ciclos de imersão-emersão, mostrando a alta eficiência da tinta para este fim. O valor de perda de proteção superficial (tinta) em (mm/ano) dos materiais após 10500 ciclos, oscila entre 12% (valor mínimo) e 43,3% (valor máximo) do valor de ganho em (m) que cada material recebeu durante pintura, que representa uma previsão mínima de 2 anos para reposição da camada protetora com segurança. |
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