Staff View: Produção e caracterização de revestimento de cerâmica alumina em dutos para petróleo e gás

Produção e caracterização de revestimento de cerâmica alumina em dutos para petróleo e gás

Cerâmicas avançadas são materiais nobres obtidos a partir de uma matéria prima mais pura. A alumina industrial vem neste seguimento com a utilização em setores industriais diversos devido as suas propriedades físicas e químicas de resistência a altas temperaturas e condições adversas em meios corros...

Full description

Main Author:	CARVALHO, Mércia Franca de
Other Authors:	YADAVA, Yogendra Prasad
Format:	doctoralThesis
Language:	por
Published:	Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:	Engenharia mecânica Revestimento cerâmico Aspersão térmica Alumina reciclada Anodização Indústria petrolífera
Online Access:	https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33069
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spelling	ir-123456789-330692019-10-26T07:46:10Z Produção e caracterização de revestimento de cerâmica alumina em dutos para petróleo e gás CARVALHO, Mércia Franca de YADAVA, Yogendra Prasad http://lattes.cnpq.br/9204528730552875 http://lattes.cnpq.br/0900173884647980 Engenharia mecânica Revestimento cerâmico Aspersão térmica Alumina reciclada Anodização Indústria petrolífera Cerâmicas avançadas são materiais nobres obtidos a partir de uma matéria prima mais pura. A alumina industrial vem neste seguimento com a utilização em setores industriais diversos devido as suas propriedades físicas e químicas de resistência a altas temperaturas e condições adversas em meios corrosivos. A caracterização da cerâmica alumina reciclada proveniente do lodo da indústria de anodização apresenta propriedades semelhantes a da alumina industrial, por oferecer um bom desempenho em termos de resistências de uso, à corrosão e a alta dureza a baixo custo de investimento. Logo, a alumina reciclada apresenta a viabilidade para ser aplicada em diversos setores como elétrico e mecânico. Nesta pesquisa objetivou-se, tanto os estudos da deposição de alumina reciclada em pó sob a forma de revestimento pelo processo de aspersão térmica em flame spray com o intuito de aumentar o tempo de vida útil das tubulações de petróleo; como a produção e análises de corpos cerâmicos cilíndricos com alumina reciclada imersas em petróleo por períodos de 1, 3, 5 e 24 meses. A metodologia aplicada nesta pesquisa caracterizou a qualidade tecnológica da alumina reciclada como cerâmica resistente ao meio corrosivo quanto ao contato com o petróleo. Na sequência, a alumina reciclada foi submetida ao procedimento de aspersão térmica e avaliada as propriedades de revestimento cerâmico sobre substrato metálico. As análises para obtenção dos resultados de caracterização da cerâmica em estudo foram: difratometria de raios-X, fluorescência de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, resistência mecânica através do ensaio de dureza e medição de rugosidade do revestimento cerâmico aspergido por flame spray. Como resultado foi possível comprovar que a matéria MF 03, com 93% de Al₂O₃, registrou baixa porosidade em corpos de prova compactados e quando imersos em petróleo de terra e petróleo de mar apresentou aumento de resistência mecânica ao longo do período analisado, e em análise de microscopia óptica pode se verificar superfícies inalteradas. Quanto ao revestimento cerâmico obtido por aspersão térmica com as matérias MF 01, MF 01-5 e MF 02 resultou em uma camada uniforme sem grandes disparidades na rugosidade, e em avaliação das superfícies dos revestimentos aspergidos foi constatado uma superfície inalterada e boa distribuição quantitativa do pó cerâmico aspergido sobre o substrato metálico. Portanto, a cerâmica obtida é capaz de interligar o setor metalúrgico de anodização como fornecedor de matéria prima cerâmica de boa qualidade para a indústria petrolífera. Advanced ceramics are noble materials obtained from a more purified raw material. Industrial alumina is used in various industrial sectors because of its physical and chemical properties of resistance to high temperatures and adverse conditions in corrosive environments. The characterization of the recycled alumina ceramic from the sludge of the anodization industry presents properties similar to that of industrial alumina, as it offers good performance in terms of wear resistance, corrosion and high hardness at low investment costs. Therefore, recycled alumina presents viability to be applied in several sectors such as electrical and mechanical. This study aimed to study the deposition of recycled alumina powder in the form of coating by the flame spray thermal spraying process in order to increase the service life of petroleum pipelines; such as the production and analysis of cylindrical ceramic bodies with recycled alumina immersed in petroleum for periods of 1, 3, 5 and 24 months. The methodology applied in this research characterized the technological quality of the recycled alumina as corrosion resistant ceramic in relation to the contact with petroleum. Subsequently, the recycled alumina was subjected to the thermal spray procedure and the ceramic coating properties were evaluated on a metallic substrate. The X-ray diffractometry, X-ray fluorescence, scanning electron microscopy, mechanical strength through the hardness test and roughness measurement of the flame spray sprayed ceramic coating. As a result, it was possible to verify that the material MF 03, with 93% of Al₂O₃, showed low porosity in compacted specimens and when immersed in petroleum presented a gain of mechanical resistance during the analyzed period, and in optical microscopy analysis it was possible to verify unaltered surfaces. As for the ceramic coating obtained by thermal spraying with the materials MF 01, MF 01-5 and MF 02 resulted in a uniform layer without large differences in the peaks and valleys of the surface roughness of the coating, and in the evaluation of the surfaces of the sprayed coatings was an unchanged surface and a good quantitative distribution of the ceramic powder sprinkled on the metal substrate were observed. Therefore, the obtained ceramic is able to interconnect the metallurgical sector of anodization as supplier of raw material of good quality for the petroleum industry. 2019-09-17T19:44:06Z 2019-09-17T19:44:06Z 2018-03-19 doctoralThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33069 por embargoedAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Mecanica
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