Análise de falha de tubo de aço inoxidável de condução de ácido sulfúrico: estudo de caso

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorMoraes Junior, José Mauro-
Autor(es): dc.contributorAlmeida, Brígida-
Autor(es): dc.contributorPerez, Geronimo-
Autor(es): dc.creatorCantalupo, Gabriel Brito-
Autor(es): dc.creatorMoraes, Marcello Adriano Porto de-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:03:23Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:03:23Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-03-08-
Data de envio: dc.date.issued2022-03-08-
Data de envio: dc.date.issued2021-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/24701-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/762637-
Descrição: dc.descriptionEm setembro de 2021 ocorreu um vazamento de 9 m³ de ácido sulfúrico 98% na estação de tratamento de efluentes da siderúrgica Ternium do Brasil. Visando encontrar a causa raiz da falha, a tubulação rompida no evento citado se tornou o objeto de estudo deste trabalho. Foi feita uma análise visual que indicou uma corrosão acentuada no cordão de solda e nos parafusos de uma das válvulas. O material dos parafusos confirmou-se diferente dos demais ao se perceber atração magnética nos mesmos, o que não ocorreu nas demais peças que por projeto eram de aço inoxidável 304. Em seguida, sob a hipótese de uma corrosão galvânica ter ocorrido, foi realizada uma análise química para se verificar a composição das peças utilizadas na instalação. A análise química indicou elementos de liga abaixo do especificado para este tipo de aplicação, devido de o conjunto ter ficado submerso em ácido e formado sulfato de cromo em reação ao óxido de cromo o qual decantou por várias horas. A porcentagem de molibdênio sugeriu que o conjunto era feito de aços inoxidáveis da família 316, não podendo se concluir de com precisão a liga principalmente por falta de informação no que tange à porcentagem de carbono nos materiais. Em seguida foi realizada a preparação e posterior revelação das amostras com um ataque eletrolítico de ácido oxálico para visualização da microestrutura no microscópio óptico, que indicou diferenças na estrutura entre os tubos e conexões que foram soldadas. A principal diferença se identificou em contornos de grão aparentes por conta de uma precipitação de cromo na ZTA, caracterizando uma leve sensitização em uma das peças, sendo que estas marcas eram ausentes no T soldado a ela. Por fim, a quantidade de solda nas amostras era reduzida o suficiente impedindo que fosse esclarecida a hipótese de corrosão galvânica na solda, mas foi possível concluir que o material da tubulação indicada no projeto (aço inoxidável AISI 304) não estava correta, tratando-se na verdade de uma liga de 316 ou 316L, superior ao 304, e também que ocorreu corrosão galvânica nos parafusos na válvula por conta da diferença de materiais utilizados.-
Descrição: dc.descriptionIn September 2021, there was a leak of 9 m³ of 98% sulfuric acid in the effluent treatment plant of the steel company Ternium do Brasil. In order to find the root cause of the failure, the pipe ruptured in the aforementioned event became the object of study of this work. A visual analysis was performed which indicated a marked corrosion in the weld bead and in the screws of one of the valves. The material of the screws was confirmed to be different from the others when magnetic attraction was perceived in them, which did not occur in the other parts, which by design were made of 304 stainless steel. Then, under the hypothesis that galvanic corrosion had occurred, a chemical analysis of the ICP-OES type to verify the composition of the parts used in the installation. The chemical analysis indicated alloy elements below the specified for this type of application, due to the fact that the set was submerged in acid and formed chromium sulfate in reaction to the chromium oxide which was decanted for several hours. The percentage of molybdenum suggested that the set was made of stainless steels of the 316 family, and it was not possible to accurately conclude the alloy, mainly due to lack of information regarding the percentage of carbon in the materials. Then, samples were prepared with an electrolytic etching for visualization under the optical microscope, which indicated differences in the structure between the tubes and connections that were welded. The main difference was identified in the apparent grain boundaries due to a precipitation of chromium in the HAZ, characterizing a slight sensitization in one of the pieces, and these marks were absent in the T welded to it. Finally, the lack of remaining weld prevented the hypothesis of galvanic corrosion in the weld from being clarified, but it was possible to conclude that the pipe material indicated in the project (AISI 304 stainless steel) was not correct, being in fact an alloy of 316 or 316L, higher than 304, and also that galvanic corrosion occurred in the screws in the valve due to the difference in materials used.-
Descrição: dc.description51 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectÁcido sulfúrico-
Palavras-chave: dc.subjectAço inoxidável austenítico-
Palavras-chave: dc.subjectCorrosão-
Palavras-chave: dc.subjectTubo de aço-
Palavras-chave: dc.subjectÁcido sulfúrico-
Palavras-chave: dc.subjectAço inoxidável austenítico-
Palavras-chave: dc.subjectCorrosão de aço-
Palavras-chave: dc.subjectSulfuric acid-
Palavras-chave: dc.subjectStainless steel-
Palavras-chave: dc.subjectCorrosion-
Título: dc.titleAnálise de falha de tubo de aço inoxidável de condução de ácido sulfúrico: estudo de caso-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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