Resumo em Espanhol:
Las centrales termoeléctricas generan una gran cantidad de residuos sólidos como producto de la combustión del carbón, conocidos como cenizas. Existen dos tipos de cenizas: volantes - de tamaño muy fino -, que son arrastradas por la corriente de humos de los sistemas de eliminación de partículas y, - las sedimentadas - más gruesas, que se funden y se aglomeran acumulándose en el fondo del horno o en los tubos de las calderas. Intentando resolver factores técnico-económicos y ecológicos al mismo tiempo, en este trabajo presentamos los resultados obtenidos de la incorporación de un 20% en peso de cenizas sedimentadas (Cs) como adición activa al cemento Portland. Se estudia la potencial puzolanidad de la adición y se muestran resultados de seguimiento de la hidratación a temprana edad, variación de color y resistencia mecánica del material compuesto obtenido por molienda conjunta del clinker portland y el material residual.Resumo em Inglês:
The power plants generate a large amount of solid waste, known as ash, as a product of combustion of coal. There are two types of ash: fly - very fine in size- which are carried by the flow of smoke removal systems, and sedimentary particles -coarse particles - which are melted and agglomerated accumulated in the bottom of the furnace or in the boiler tubes. Trying to resolve technical-economic and ecologic factors at the same time, this work presents the results of adding a 20% weight of sediment ash (Cs) as an active addition to the Portland cement. The potential pozzolanity of the addition is studied and it is shown proceeding of the hydration at early age, color variation and mechanical strength of the composite material obtained by grinding together Portland clinker with the residual material.Resumo em Português:
O Brasil é o maior produtor mundial de açúcar e álcool proveniente de cana-de-açúcar. A indústria da cana-de-açúcar tem contribuído para o fortalecimento do agronegócio, desenvolvimento econômico e social do país. No entanto, o processo produtivo da indústria de cana-de-açúcar gera enormes quantidades de resíduos sólidos na forma de cinzas. Estes resíduos sólidos são de difícil disposição final e podem gerar problemas de poluição ambiental. Por esse motivo, devem-se buscar novas alternativas tecnológicas viáveis para o reuso ou reciclagem destes abundantes resíduos. Este trabalho tem como objetivo utilizar o resíduo de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar como uma matéria-prima alternativa de baixo custo em mistura com argila caulinítica para obtenção de cerâmica vermelha. Foram estudadas cinco formulações com 0, 5, 10, 15 e 20 % em peso de resíduo de bagaço de cana-de-açúcar misturado com argila caulinítica. As peças cerâmicas foram preparadas por prensagem uniaxial e sinterizadas a 1000 ºC (24 h frio a frio). As peças sinterizadas foram caracterizadas em termos de retração linear, absorção de água, massa específica aparente, porosidade aparente e resistência à compressão. Ficou comprovado, após resultados dos ensaios realizados, que a incorporação de resíduos de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar afeta significativamente as propriedades tecnológicas de cerâmica vermelha. Portanto, o resíduo de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar pode ser usado como uma matéria-prima alternativa de baixo custo em cerâmica vermelha, desde que seja adicionado em quantidades moderadas.Resumo em Inglês:
Brazil is the world's largest producer of sugar and ethanol from sugarcane. The sugarcane industry has contributed to the strengthening of agribusiness, as well as economic and social development of the country. However, the production process of the sugarcane industry generates huge amounts of solid wastes in the form of ashes. These solid wastes have difficult disposal and can lead to problems of environmental pollution. Therefore, one should look for new alternative technologies viable for reuse or recycling of these abundant wastes. The essay's goal is to evaluate the use of sugarcane bagasse ash waste as a low cost alternative raw material mixed with clay for production of red ceramic. Five formulations were studied with 0, 5, 10, 15 and 20 wt.% of waste mixed with kaolinitic clay. Ceramic pieces were prepared by uniaxial pressing and sintered at 1000 °C (24 cold cold). The pieces were characterized in terms of linear shrinkage, water absorption, apparent density, apparent porosity and compressive strength. It was proven, after results of tests performed, the incorporation of sugarcane bagasse ash waste significantly affects the technological properties of red ceramic. Therefore, the sugarcane bagasse ash waste can be used as an alternative raw material in red ceramic, since it is added in moderate amounts.Resumo em Português:
O potássio é um dos principais macronutrientes presentes no solo. Entretanto, no Brasil este se torna escasso devido à elevada acidez dos solos tropicais. Dessa forma, a demanda por fontes alternativas de potássio cresce consideravelmente. Nesse contexto, foi realizada a caracterização química e mineralógica do verdete de Cedro do Abaeté, Minas Gerais, assim como, uma avaliação do tratamento térmico da mesma com ou sem a adição de CaO, visando a solubilização do potássio presente na rocha. A caracterização da rocha foi desenvolvida pelas técnicas de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e espectroscopia no infravermelho (IV). A avaliação dos resultados de FRX mostra que a rocha possui 6,95% em massa de K2O, referente à presença de glauconita. Esta foi confirmada por DRX, devido à presença de picos característicos em 1,00; 0,45; 0,24 e 0,15 nm, e por IV pela ocorrência de bandas em 3520, 3440, 1020 e 630 cm-1. Há também alto teor de SiO2 (64,65%), indicativo da presença de quartzo, que é caracterizado por um pico intenso em 0,335 nm. Na etapa de tratamento térmico, o verdete foi aquecido por 2 horas a uma temperatura de 1200ºC. Para aumentar a solubilidade do potássio, presente na rocha, foi realizado a reação com óxido de cálcio nas proporções de 10, 20 e 30%, em massa. As modificações estruturais na rocha foram acompanhadas por DRX e IV. Constatou-se reação entre a rocha e o óxido de cálcio, sendo observadas modificações na posição de bandas características do estiramento Si-O nos espectros de IV, em torno de 1100 cm-1 e o desaparecimento dos picos de difração de raios X referentes à glauconita. A reação com 20% de CaO permitiu uma extração de 7,7% do potássio presente na amostra.Resumo em Inglês:
The potassium is one of the most important macronutrients to the soil. However, in the Brazilian soils this nutrient becomes scarce due to the high acidity of tropical soils. Thus, the demand for alternative sources of potassium grows considerably. In this context, we performed a chemical and mineralogical characterization of a verdete from Cedro do Abaeté, Minas Gerais, as well as an evaluation of the verdete thermal treatment, with or without addition of calcium oxide (CaO), in order to solubilize the potassium present in the rock. The characterization of this rock was developed by the techniques of X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF) and infrared spectroscopy (IR). The evaluation of the XRF results showed that the rock has 6,95 mass% of K2O, related to the presence of glauconite. This was confirmed by the XRD due to the presence of characteristics peaks at 1.0, 0.45, 0.24 e 0.15 nm and the occurrence of IR bands at 3520, 3440, 1020 and 630 cm-1. There is also a high content of SiO2 (64,65%), indicative of the presence of quartz, which is characterized by an intense peak at 0.335 nm. During the thermal treatment, the verdete was heated for 2 hours at a temperature of 1200 ºC. In order to increase the solubility of potassium present in the rock, reactions were carried out with CaO in proportions of 10, 20 and 30% by weight. The structural changes in the rock were followed by XRD and IR. The changes in the position of the characteristic bands of Si-O, in the IR spectra at around 1100 cm-1, and the disappearance of X-ray diffraction peaks, related to glauconite, confirmed the reaction between the rock and the CaO. The reaction with 20% of CaO allowed an extraction of 7.7 % of the potassium present in the sample.Resumo em Português:
Este trabalho avalia a vida remanescente dos tubos catalisadores de um forno reformador devido ao fato do fim da vida de projeto de 100.000 horas estar próximo. O principal mecanismo de dano destes tubos é a fluência, por isso a análise seguiu roteiro da Part 10 do documento API-579/ASME FFS-1 (2007). O material dos tubos é uma liga HP modificada, para a qual existe escassez de dados de propriedades na literatura. Por isso, as propriedades de fluência necessárias para a avaliação foram determinadas experimentalmente utilizando correlação de dados de ensaios de tração a quente e fluência. Os resultados indicam que os tubos não necessitam ser substituídos de imediato e que sua vida residual é estimada em 22,3 anos operando na temperatura de projetoResumo em Inglês:
This work evaluates remaining life of catalyst tubes of a reformer furnace due to achieving end of design life (100.000 hours). The main damage mechanism in this case is creep, hence the analysis was based in the procedure of API-579/ASME FFS-1 - Part 10 (2007). The tubes material is the alloy HP modified, which there isn't enough creep properties data on literature. Therefore, these properties have been defined based on experimental data from hot tensile and creep tests. The results showed that is not necessary to replace the tubes immediately and the remaining life is about 22 years operating at design temperature.Resumo em Português:
O interesse no monitoramento de equipamentos em tempo real é crescente nos dias de hoje, visando a maior segurança de operação dos mesmos. O ensaio de Emissão Acústica vem sendo objeto de desenvolvimentos com o intuito de aplicação em diversos tipos de equipamentos, com destaque na inspeção de dutos rígidos e flexíveis. O presente trabalho apresenta a metodologia e os resultados obtidos de um estudo de aplicação do método de Emissão Acústica para detectar defeitos em propagação em dutos rígidos pressurizados, sendo um trabalho pioneiro nessa área de pesquisa. Para tal, foram confeccionados corpos de prova com defeitos inseridos artificialmente, empregando-se a técnica de ultrassom por Time-of-flight diffraction (TOFD) para acompanhar o crescimento dos defeitos no duto submetido a ensaio hidrostático. Os sinais resultantes foram divididos em classes de Propagação, Propagação Estável e Propagação Instável, e usados como dados de entrada na implementação de classificadores não lineares via Redes Supervisionadas do tipo Retropropagação do Erro. Os resultados atingiram acertos de classificação próximos a 86%, comprovando a eficiência do método para as condições testadas até o presente momento.Resumo em Inglês:
The interest in monitoring equipment in real time is increasing in nowadays, mainly aiming the greater security of its operations. The Acoustic Emission (AE) testing has been the subject of developments with the aim of application in various types of equipment, especially in the inspection of rigid and flexible pipes. This paper presents the methodologies and results of a study of applying the method of Acoustic Emission to detect propagation in defects in pressurized rigid pipes, being a pioneering work in this area of research. In this way, specimens were manufactured with defects artificially inserted. These specimens were submitted to hydrostatic testing and the defect propagation was monitor by AE. The ultrasound by Time of Flight Diffraction (TOFD) was the technique chosen to monitor the defect growth. The AE resulting signals were divided into the classes No Propagation (SP), Stable Propagation (PE) and Unstable Propagation (PI) and used as inputs set in the implementation of nonlinear classifiers by error back propagation. The correct classification results reached close to 86%, proving the efficiency of the method for the conditions tested in this job.Resumo em Inglês:
Hot tensile and creep tests were carried out on 2.25Cr-1Mo steel at 9 temperature levels between 500ºC and 700ºC , using 5 different crosshead speeds, namely: 0.01 - 0.25 - 1.0 - 5.0 and 20 mm/min, and 17 levels of stress for creep from 34 to 414 MPa. The experimental work involved the analysis of data from 30 hot tensile tests and 50 constant load creep tests, with rupture times varying from 2 to about 1300 hours. Each of these set of data were analyzed separately according to their own methodologies, but an attempt was made to find a correlation between them. A new criteria is proposed for converting hot tensile data to creep data, which makes possible the analysis of the two kinds of results according to the Norton, Zener-Hollomon, Arrhenius and Monkman-Grant relations. The results shows remarkable compatibility, indicating consistent transition from the region of power-law to exponential creep behaviour.Resumo em Português:
É apresentada uma breve descrição do teste de movimentação aplicado às juntas de expansão de grande porte, bem como a aplicação desse teste em sistemas em operação para avaliar danos oriundos de eventuais ocorrências. Após ocorrência em um sistema de turbo expansor foram realizadas inspeções visuais nas juntas de expansão dos dutos de gases de combustão e apesar da inspeção não mostrar danos nesses componentes, os testes de movimentação no campo, realizados com o sistema pressurizado e não pressurizado, indicaram severa restrição na movimentação das juntas de expansão. Em função dos resultados dos testes de campo, decidiu-se pela remoção das juntas de expansão para reparo em fábrica, onde novas inspeções e testes foram realizados na oficina de um fabricante confirmando os resultados de campo. A inspeção mais detalhada em fábrica confirmou a presença de interferências nos componentes das juntas, provocadas por deformação excessiva dos mesmos, o que corroborou a decisão da retirada das juntas para manutenção em fábrica. O teste de movimentação se confirmou como método prático fundamental para avaliação de desempenho mecânico de linhas críticas, não só para sistemas novos como para sistemas que já estiveram em operação, e que pode ser aplicado em outros sistemas de tubulação, não sendo restrito a dutos de gás de combustão.Resumo em Inglês:
A brief description of a test executed in large expansion joints, and the application of this test systems in operation to assess damage from emergencies. After an event in a turboexpander system, visual inspections were carried out in the expansion joints of the flue gas ducts and despite the fact that the inspection did not show damage to these components, a motion field test were conducted with the system pressurized and unpressurised, and indicated severe restriction in the movement of the expansion joints. With the field tests results, it was decided to remove the expansion joints for in shop repair where new inspections and tests were performed in the factory of a manufacturer confirming the results of field. A more detailed inspection at the factory confirmed the presence of interference in the components of joints caused by excessive deformation, which confirmed the decision of removal the joint for maintenance. The movement test was confirmed as essential practical method for assessing mechanical performance of critical lines not only for new systems but also for systems that have already been in operation, which can be used in other pipeline systems and is not restricted to ducts flue gas.