Estudo de revestimento aspergido por HVOF contra o desgaste em hastes de válvulas de turbinas termelétricas

Abstract

As hastes de turbinas termelétricas a carvão são componentes de válvulas com a finalidade de inserir e posicionar um obturador em uma sede de vedação, regulando e ou obstruindo o fluxo de vapor de acordo com a carga necessária para manter a tensão de rede. As condições operacionais em que estão expostas as hastes podem resultar em aumento ou redução do diâmetro externo causados pela oxidação ou desgaste. O objetivo deste trabalho é o estudo da aspersão térmica como revestimento das hastes das válvulas de turbinas termelétricas a carvão, utilizadas no controle e bloqueio de vapor (válvulas parcializadora, combinada, bloqueio) do Complexo Jorge Lacerda - Capivari de Baixo - Santa Catarina. Foram efetuadas as caracterizações da microestrutura, composição química e propriedades mecânicas de uma haste da válvula parcializadora da Unidade 6 - UTLB - com 20.000 horas de operação. Isso forneceu informações que permitiram o estudo da viabilidade para a confecção das hastes no Brasil, bem como da possibilidade de emprego do processo de aspersão térmica como revestimento contra o desgaste em substituição a nitretação utilizada atualmente. Na revisão bibliográfica realizaram-se pesquisas e consultas sobre aspersão térmica e suas variáveis, tais como: equipamentos, materiais, análises dos revestimentos aspergidos e mecanismos de desgaste, bem como a definição de processos, parâmetros e tipos de revestimentos que atendessem as necessidades operacionais a que estão submetidas às hastes. Foi definido como processo de aspersão o HVOF utilizando-se o Cr2C3-NiCr como material de aspersão, este revestimento carbídico (carbeto de cromo em matriz níquel cromo) possui propriedades que possibilita o seu emprego em situações que necessitem resistência ao desgaste e resistência à corrosão a quente. Ainda foi avaliada a influência da temperatura sobre o revestimento aspergido por meio de ciclagem térmica nos corpos de prova. Os corpos de prova foram aspergidos na REVESTEEL Revestimentos Ltda. - Pinhais - PR e RIJEZA Metalurgia Ltda. - São Leopoldo - RS. Os revestimentos aspergidos foram avaliados por meio de exames metalográficos (micrografia), ensaios mecânicos (aderência e microdureza) e ensaio de desgaste (pino sobre disco). A qualidade das hastes fabricadas com equipamentos e materiais disponíveis no mercado nacional sustenta a proposta de considerar a alternativa da aspersão térmica técnica e economicamente viável e interessante