Estudo de falhas por fadiga em caldeiras

Abstract

In recent years, increasing demand for energy has led to studies to increase the amount of electricity produced. Due to this fact, more and more boilers are becoming important sources of electricity generation. To raise the efficiency of energy generated in the boilers is necessary to raise the steam pressure and temperature to values previously unimaginable. The use of more resistant materials and maintenance practices and most appropriate operation made it possible. The objective of this study is to test the main types of failure in a chemical recovery boiler, in particular due to fatigue in the superheater, because it is a component subjected to high temperatures and thus more subject to different failures. In this manner this study aims to reduce the incidence of unscheduled maintenance shutdowns, increasing the operation time under appropriate conditions. Modeling performed in this study, the failure did not occur, because we considered only the mechanical stress. Under normal conditions, mechanical stress in combination with thermal stresses can cause cracks in the tubes due to cyclical stresses, leading to fatigue failure

Nos últimos anos, o aumento de demanda por energia ocasionou estudos para aumentar a quantidade de energia elétrica produzida. Devido a este fato, cada vez mais as caldeiras estão se tornando importantes fontes de geração de energia elétrica. Para elevar a eficiência da energia gerada nas caldeiras, é necessário elevar a pressão e temperatura do vapor a valores anteriormente inimagináveis. O uso de materiais mais resistentes e práticas de manutenção e operação mais apropriadas tornaram isso possível. O objetivo desse trabalho é verificar os principais tipos de falha em uma caldeira de recuperação química, em particular devido à fadiga no superaquecedor, por tratar-se de um componente submetido a altas temperaturas e por isso sujeito às mais diferentes falhas. Desta maneira este estudo visa diminuir a incidência de paradas de manutenção não programadas, devido a falhas no superaquecedor, aumentando o tempo de operação em condições adequadas. No modelamento efetuado neste estudo, a falha não ocorreu, pois foram considerados apenas os esforços mecânicos. Em condições normais, esforços mecânicos em conjunto com esforços térmicos podem provocar trincas nos tubos devido a tensões cíclicas, falhando por fadiga