Deterioração em tubos de fornos

1 - INTRODUÇÃO O objetivo deste trabalho, na forma de perguntas e respostas, é transmitir conhecimentos básicos acerca de tubos de troca térmica pertencentes às serpentinas da radiação e convecção dos fornos das unidades de processo da REDUC, no que se refere aos materiais empregados e aos principais mecanismos de deterioração, por serem estes os componentes que normalmente limitam as campanhas dos nossos fornos. 2 - INFORMAÇÕES TÉCNICAS 2.1 - Quais os materiais empregados nos tubos dos fornos da REDUC ? R.: A escolha do material dos tubos é, basicamente, função da temperatura e da pressão do fluido circulante internamente. É também função da corrosividade do fluido, a qual, por sua vez, é função do teor de enxofre e da acidez naftênica do fluido, associada à temperatura. Assim, temos fornos utilizando tubos em aço carbono e em aço liga (CrMo), esses últimos, na sua maioria, com teor de cromo variando de 1,25% a 9%. Na REDUC, temos fornos, que devido a sua particularidade, utilizam materiais com percentuais mais altos de elementos de liga, os chamados aços inoxidáveis - 18% a 25% de Cr.

2.2 - Que vem a ser aço carbono ? R.: É, em resumo, uma liga metálica de ferro e carbono, com o ferro representando cerca de 98% e o carbono variando em torno de 0,1 a 0,3%, no caso dos tubos de troca térmica. Temos ainda no aço carbono a presença residual de silício, manganês, fósforo e enxofre, dentre outros elementos.

Fig. 1 - Aço carbono visto com aumento de 100 vezes. Os grãos são de ferrita, constituídos de ferro praticamente puro. Nos grãos de perlita, os mais escuros, o carbono está associado ao ferro na forma de Fe3C.

2.3 - Quando podemos utilizar tubos em aço carbono ? R.: Em linhas gerais, o aço carbono pode ser utilizado desde que a temperatura de parede do tubo não ultrapasse os 350ºC-380ºC, e desde que a temperatura de saída do produto seja inferior aos 280ºC. Isto porque, acima dos 400ºC, o aço carbono sofre intensa oxidação (uma forma de corrosão em alta