REFRATRIOS E ISOLANTES TPICOS CONCEITUAO CLASSIFICAO PROCESSOS DE FABRICAO PROPRIEDADES E ENSAIOS MTODOS DE APLICAO CONTROLE DE QUALIDADE INSPEO EM SERVIO

CONCEITUAO REFRATRIOS SO MATERIAIS CERMICOS QUE UTILIZAM ARGILAS MINERAIS DE ALTO PONTO DE FUSO, CAPAZES DE SUPORTAR TEMPERATURAS ELEVADAS SEM FALHAR. AL, SI, Ca, Mg, ETC.

PRINCIPAIS CARACTERSTICAS REFRATRIEDADE ESTABILIDADE, MECNICA, TRMICA , QUMICA E DIMENSIONAL CONDUTIVIDADE TRMICA PERMEABILIDADEO B J E T IV O S Is o la m e n t o T r m ic o A n tie r o s iv o A n tic o r r o s iv o P R IN C IP A IS P R O P R IE D A D E S B a i x a c o n d u tiv id a d e t r m ic a E s t a b i lid a d e M e c n ic a t e n s e s t r m ic a s E s t a b ili d a d e D im e n s io n a l E s t a b il id a d e M e c n ic a e r o s o e a b r a s o E s t a b ili d a d e D im e n s io n a l E s t a b ili d a d e Q u m i c a a t a q u e d e g a s e s B a i x a P e r m e a b ilid a d e E s t a b ili d a d e D im e n s io n a l

T a b e :l aP 1 i n c i p a i s O b j e t i v o s d e M a t e r i a i s R e f r a t r i o s r

Parede quente x Parede fria

CLASSIFICAO ABNT 10237 - CLASSIFICAO DE MATERIAIS REFRATRIOSSLICA > 90 % Si O2 SILICOSOS SEMI-SLICA AL2 O3 - 20 - 30 % Si O2 - 60 - 80 % Si O2 - 40 - 65 % AL2 O3 - 30 - 50 % AL2 O3 > 48% Si O2 < 46% (MgO, Cr2 O3 , etc)

CERMICOS

SLICOALUMINOSOS ALUMINOSOS

BSICOS

CLASSIFICAO NATUREZA QUMICA E MINERALGICA DOS CONSTITUINTES

a) CIDOS - Predomina Si O2 (Silicosos) - compatveis com meios quimicamente cidos. b) NEUTROS - Predomina AL2 O3 ou Cr2 O3 (Aluminosos ou Cromticos) compatveis com meios quimicamente neutros. c) BSICOS - Predomina MgO (Magnesianos) ou Cromo- Magnesianos compatveis com meios quimicamente bsicos. d) ESPECIAIS - Carbeto de Silcio, Mulita, etc CLASSIFICAO QUANTO FORMA a) FORMADOS (MOLDADOS E QUEIMADOS) - TIJOLOS PARALELOS ARCO / CUNHA RADIAL, CIRCULAR, BLOCOS ESPECIAIS b) NO FORMADOS

ARGAMASSAS CIMENTOS PLSTICOS MASSAS DE SOCAR CONCRETOS HIDRULICOS CONCRETOS PEGA QUMICA CLASSIFICAO

T IPO S 1. PE S A D O S (D E N S O S ) 2. SE M I-IS O L A N T E S 3. IS O L A N T ES

D E N S ID A D E (K g /m ) > 2 30 0 1 400 a 17 00

C O N D U T IV ID A D E (k cal / m .h .C ) 1,0 0,3 0,1 a a a 4,0 0,9 0,3

50 0 a 130 0

T A B E L A : 2 la ssifica o d e M a te riais q u an to a C o n d utivid ad e T rm ic a e D e n sid ad e C

PROCESSOS DE FABRICAO ARGILA A e B

MATERIAIS CONFORMADOS (TIJOLOS)

SECAGEM GUA, ARGILA LIGANTE E AGLOMERANTE (MELAO, CAL ETC.)

sinterizao

MISTURA

MOAGEM

PRENSAGEM CONFORMAO

PENEIRAMENTO E DOSAGEM GRANULOMTRICA

QUEIMA

CORTE

ENTREGA

FIGURA 1: Fluxograma do Processo de Fabricao de produtos conformados

PROCESSOS DE FABRICAO Argilas refratrias SLICO - ALUMINOSAS (AL2O3 < 50%): Caulinitica Gibsitica Bentonitas

Argilas refratrias ALUMINOSAS (AL2O3 > 50%): Disporo Bauxita Andalusita Silimanita Argilas refratrias SILICOSAS (Si O2 > 90%): Quartzo Gamisto Terra Diatomcia Argilas MAGNESIANAS ou CROMTICAS Magnesita Dolomita Cromita

PROCESSOS DE FABRICAO

MATERIAIS NO CONFORMADOS (CONCRETOS)

NA FBRICASELEO DOS AGREGADOS SELEO GRANULOMTRICA SELEO DO CIMENTO DE ALUMINATO DE CLCIO PESAGEM

NO CAMPO

HOMOGEINAO (PR-MISTURA) ADIO DE GUA E MISTURA APLICAO CURA E SECAGEM

MISTURA EMBALAGEM ENVIO AO APLICADOR

FIGURA 2: Fluxograma de Fabricao e Instalao de Materiais no Conformados

PROCESSOS DE FABRICAO AGREGADO UTILIZADOS EM CONCRETOS DENSOS LEVES Chamote (argila sinterizada) Mulita (72% Al2O3) Corindon ( 92% AL2O3) Magnesita Bauxito Carbeto de Silcio Silica Eletrofundida (99% SiO2)

Alumina globular Vermiculita Argila expandida Perlita, e outros

INFLUNCIA DOS FATORES DE FABRICAO E APLICAO GRANULOMETRIA RELAO CIMENTO/AGREGADO DOSAGEM DE GUA CURA E SECAGEM MTODO DE FABRICAO E APLICAO

INFLUNCIA DOS FATORES DE FABRICAO E APLICAO GRANULOMETRIA UTLIZAO DE GROS DE DIFERENTES DIMENSES Quanto maior o fator de empacotamento: menor porosidade e permeabilidade maior resistncia mecnica maior condutividade trmica aumento de ligaes cermicas diminuio de ligantes ou cimento maior resistncia eroso melhor refratriedade

INFLUNCIA DOS FATORES DE FABRICAO E APLICAO RELAO CIMENTO/AGREGADO CIMENTO - QUANTIDADE SUFICIENTE PARA PROPORCIONAR LIGAO ENTRE OS AGREGADOST E O R /T IP O D E T R A D IC IO N A L M A T E R IA L C IM E N T O C aO H 2 O n a a p lic a o > 10% > 2 ,5 % > 10% B A IX O T E O R 6 a 10% 1 ,0 a 2 ,5 % < 10% U L T R A B A IX O TEOR < 1% < 1% < 6%

T A B E L A 3 :e o r d e C im e n to e g u a e m F u n o d o T ip o d e M a te ria l T

INFLUNCIA DOS FATORES DE FABRICAO E APLICAO DOSAGEM DE GUA QUANTIDADE MNIMA PARA: REAES DE HIDRATAO FUIDEZ PARA APLICAO EXCESSO DE GUA PROVOCA: AUMENTO NA POROSIDADE E PERMEABILIDADE REDUO NA REFRATARIEDADE REDUO NA RESISTNCIA MECNICA DIFICULDADE DE SECAGEM

SEGUIR RECOMENDAO DO FABRICANTE MATERIAIS DENSOS - 4 A 7% MATERIAIS ISOLANTES - 15 A 25% PRINCIPAIS PROPRIEDADES E ENSAIOS CORRELAO ENTRE PROPRIEDADES E ENSAIOS

PROPRIEDADES TIPO DE ENSAIO Resistncia mecnica baixa TemperaturaEnsaio de Resistncia Compresso em Temperatura Ambiente (RCTA) Refratariedade Condutividade Trmica Resistncia ao Choque Trmico Estabilidade Dimensional Composio Qumica Resistncia a Eroso / Abraso Cone Piromtrico Equivalente (CPE) Ensaio de Condutividade Trmica Massa Especfica Aparente (MEA) Porosidade Teste de Choque Trmico Variao Dimensional Linear (VDL) Anlise Qumica Perda por Eroso

TABELA 4: Propriedades dos Materiais Refratrios e Ensaios Aplicveis.

PRINCIPAIS PROPRIEDADES E ENSAIOS As Folhas de Dados e os Certificados de Qualidade dos Fabricantes informam normalmente as principais propriedades do materiais. Os Certificados devem conter no mnimo:

Identificao do fabricante; Nome Comercial; Temperatura mxima de utilizao; Lote; Data de Fabricao; Resultados dos Ensaios; Data do Certificado.

PRINCIPAIS PROPRIEDADES E ENSAIOS ANLISE QUMICA

TEORES NORMALMENTE DETERMINADOS: AL2O3, Si2O, CaO E Fe3O CONDIO OPERACIONAL CONTAMINANTES DE BAIXO PONTO DE FUSO: CaO E Fe3O NORMAS ABNT NBR- 8002 - Materiais Refratrios de Alto Teor de Slica - Anlise Qumica NBR - 8828 - Materiais Refratrios Slico-Aluminosos - Anlise Qumica NBR - 11302 - Materiais Refratrios Aluminosos - Anlise Qumica

PRINCIPAIS PROPRIEDADES E ENSAIOS RESISTNCIA COMPRESSO EM TEMPERATURA AMBIENTE (RCTA) RCTA = FC A ONDE: FC = Fora mxima atingida pela mquina (Kgf) A = rea do corpo de prova onde a fora foi aplicada cm) RCTA = Resistncia compresso (kgf/cm)MATERIAL DENSO MATERIAL ISOLANTE DENSIDADE > 2300 kgf/mDENSIDADE < 1300 kgf/m 400 a 500 kgf/cm 350 a 500 kgf/cm 7 a 55 kgf/cm 3 a 30 kgf/cm

RESISTNCIA RCTA 110 C 815 C

TABELA 5- Influncia da Densidade na Resistncia Mecnica em Temperatura Ambiente.

ABNT: 6224 - DENSO CONFORMADO 9759 - NO CONFORMADOS

PRINCIPAIS PROPRIEDADES E ENSAIOS

CONDUTIVIDADE TRMICA A condutividade trmica de um material representa a sua capacidade de conduzir um fluxo de calor Quanto menor for a condutividade de trmica, mais isolante o material.

A presena e dimenso de poros tem forte influncia na condutividade trmica dos materiais. Materiais mais porosos (menor densidade) so materiais que apresentam menor condutividade trmica.

DENSIDADE (Kg/m)

CONDUTIVIDADE TRMICA EM Kcal/mhC MATERIAL DENSO MATERIAL ISOLANTE 0,36 @ 400C 0,39 @ 600C

2300 DENS 2400 1300 DENS 1000

1,09 @ 400 C 1,07 @ 600 C -

TABELA 6 - Relao entre a Densidade e Condutividade Trmica.

VDL = LF - LO x 100 LO Onde: VDL - Variao Dimensional em % a 110C LO - Mdia aritmtica das medidas efetuadas, antes do aquecimento LF - Mdia aritmtica das medidas efetuadas, aps o aquecimento ABNT 6225 - CONFORMADO ABNT 8385 - NO CONFORMADO RESISTNCIA EROSO E ABRASO

V = _ M1_ - M2___ MEA M1 - Massa em g do CP antes do ensaio M2 - Massa em g do CP aps ensaio MEA - Massa especfica aparente calculada antes do ensaio g/cm V - Perda por eroso em cm ASTM C 704 OU ABNT 13185 RESISTNCIA EROSO PONTOS CRTICOS Dimenses do ejetor e tubo de vidro; Distncia do tubo de vidro ao corpo de prova; Presso do ar comprimido do ejetor; Presso da Cmara (Vacumetro); Vazo do material abrasivo; Desgaste do tubo de vidro aps teste; Aferio do aparelho com CP padro de vidro soda-cal. Refratrios de pega qumica: Perda por eroso = 5 cm3 Refratrios de pega hidrulica: Perda por eroso = 15 cm3 OUTROS ENSAIOS

Resistncia flexo a quente e a frio Porosidade Refratariedade sob carga Ataque por escria Resistncia ao choque trmico Massa especfica real Resistncia ao ataque qumico por CO etc.

Normalizao conforme normas ABNT e ASTM

PRINCIPAIS PROPRIEDADES E ENSAIOS RELAO ENTRE ENSAIOS E FASES DE FABRICAO E APLICAO

E N S A IO A N L IS E Q U M IC A RCTA CPE MEA CO NDU T. T R M IC A VDL

DES ENVO LV. CQ D E IN S P . D E Q U A L IF IC A O CQ DO F A B R IC A OR E C E B IM E N T O DO DA P R O D U T O (C O N C R E T O /D O A P L IC A D O R R O C E D IM E N T O P L IC A O P A (C O N C R E T O / T IJ O L O ) (C O N C R E T O ) A P L IC A E S N O C A M P O T IJ O L O (C O N C R E T O ) (C O N C R E T O ) X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

PER DA POR ERO S O ( * ) P O R O S ID A D E

* S O M E N T E P A R A M A T E R IA IS A N T IC O R R O S IV O S

T A B E L A: 7 n s a io s re a liz a d o s d u ra n te a s fa s e s d e fa b ric a o e in s p e o E

CONCRETOS REFRATRIOS CONCRETO MAIS UTILIZADO DEVIDO:

no necessitam de estoques excessivos de materiais; Normalmente dispensam juntas de dilatao com materiais especiais, reduzindo custos e tempo de instalao; Possibilitam maior estabilidade do revestimento devido ao melhor desempenho da ancoragem parede metlica; Facilidade de instalao e manuteno, principalmente de regies com geometria complexa; Reduo de custo na etapa de CONCRETOS REFRATRIOS CONCRETO MAIS UTILIZADO DEVIDO:

no necessitam de estoques excessivos de materiais; Normalmente dispensam juntas de dilatao com materiais especiais, reduzindo custos e tempo de instalao; Possibilitam maior estabilidade do revestimento devido ao melhor desempenho da ancoragem parede metlica; Facilidade de instalao e manuteno, principalmente de regies com geometria complexa; Reduo de custo na etapa de projeto.

PRINCIPAIS DEFINIES PEGA A PEGA A REAO DE ENDURECIMENTO INICIAL DO CONCRETO E CARACTERIZADA PELA PERDA DA CONSISTNCIA (FLUIDEZ) NECESSRIA PARA A APLICAO DO MATERIAL. PEGA QUMICA PEGA HIDRAULICA GUA COMBINADA - REAES DE HIDRATAO GUA NO COMBINADA - TRABALHABILIDADE

PRINCIPAIS DEFINIES TEMPO DE PEGA PRAZO PARA NICIO E TRMINO DAS REAES QUMICAS DE PEGA. - TEMPO DE PEGA CURTO = JUNTAS FRIAS - TEMPO DE PEGA LONGO = DIFICULDADE DE APLICAO INFUNCIA DO CLIMA - NO VERO O TEMPO DE PEGA REDUZIDO. RECOMENDAES EM DIAS QUENTES: USO DE GUA GELADA; RESFRIAMENTO DO CONCRETO SECO; TRABALHAR A NOITE; UTILIZAR RETARDADORES DE PEGA, ESPECFICO PARA O MATERIAL QUE EST SENDO APLICADO. PRINCIPAIS DEFINIES TEMPO DE PEGA OS FATORES QUE EXERCEM INFLUNCIA SOBRE A PEGA DO CONCRETO SO: COMPOSIO DO MATERIAL; TIPOS DE FASES MINERALGICAS; PRESENA DE ADITIVOS; RELAO GUA/CIMENTO; TEMPERATURA DO CONCRETO E DO AMBIENTE.

18 16 TEMPO DE PEGA (h) 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 TEM PERATURA 0(C)FIGURA 3: Influncia da Temperatura no Tempo de Pega PRINCIPAIS DEFINIES ENVELHECIMENTO

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 TEMPO DE ESTOCAGEM (DIAS)

) n i m ( A G D O P M E T

SELADO

85%UMIDADE DO AR

FIGURA 5: Evoluo da Resistncia Mecnica com o Tempo de Cura SECAGEM - CURA TRMICA OBJETIVOS:

RESISTNCIA MECNICA ALTA TEMPERATURA AQUECIMENTO CONTROLADO - EVITAR DANOS POR EXPLOSO

Normalmente a curva de secagem obedece aos seguintes parmetros: Patamar de 120C a 175C - Remoo de 90% da gua no combinada e parte da gua combinada. Patamar de 600C - Remoo do restante da gua e incio das ligaes cermicas. Taxas de aquecimento/resfriamento = 20 a 60C/hora Todos os fabricantes de materiais definem a curva de secagem que o respectivo material deve atender.

FASE 1- REDUO DEVIDO REAES HIDRULICAS COM MENOR TEOR DE GUA FASE 2 - AUMENTO DEVIDO FORMAO LIGAES CERMICAS FASE 3 - REDUO DEVIDO FASE LQUIDA DE Co

CONCRETOS REFRATRIOS NORMALIZAO ASTM C 401Densos (Alumina - Slica Castable Refractories) PROPRIEDADES (1) TEMPERATURA (C) (1) A 1095 B 1260 C 1370 D 1480 E 1595 F 1705 G 1760

Nota (1): VDL no pode ser maior que 1,5% quando seco durante 5 h na temperatura definida acima. Isolantes (Insulating Castables Refractories) PROPRIEDADE (1) C) TEMPERATURA ( (1) MEA @ 110C Kg/m

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

925 1040 1150 1260 1370 l430 1595 1650 1760 880 1040 1200 1440 1520 1520 1600 1680 1680

Nota (1): VDL no pode ser maior que 1,5% quando seco durante 5 h na definida acima. CONCRETOS REFRATRIOS NORMALIZAO NORMA PETROBRAS

temperatura

CONCRETOS REFRATRIOS APLICAO DE CONCRETOS REFRATRIOS PRINCIPAIS PONTOS: 1- SELEO DOS MATERIAS (QUALIFICAO DE DESEMPENHO EM CAMPO) 2- SELEO DAS ANCORAGEM 3- SELEO DO TIPO DE AGULHAS METLICAS 4- SELEO DO MTODO DE APLICAO 5 - CONTROLE DE QUALIDADE CONCRETOS REFRATRIOS ANCORAGENS

R EVESTIM ENTO

D ISPO SITIVO R EC O M END AD O FIG U RA (s) 11,12 e 13

C oncreto Isolante ou D enso A lta Espessura G ram po V, Y ou Tridente

C oncreto Antierosivo - baixa M alha hexagonal, m alha articulada, gram po coroa ou gram po S 14,15, 16 e 17 espessura ( 25,0 m m) t R evestim ento sujeito tem peratura de operao 350C e Fire Profing G ram po G com Tela 18

TABELA 8 Dispositivo de A ncoragem por Tipo de R evestim ento -

CONCRETOS REFRATRIOS

ANCORAGENS API STD 560MATERIAL DA ANCORAGEM Ao carbono Ao inox Tp 304 Ao inox Tp 316 Ao inox Tp 309 Ao inox Tp 310 Inconel 600 Material cermico TEMPERATURA MXIMA 427 C 760 C 760 C 815 C 927 C 1093 C > 1093 C

CONCRETOS REFRATRIOS AGULHAS METLICAS Objetivos: 1- aumentar resistncia propagao de trincas 2 - evita a queda de material aplicada com peneira durante a pr-mistura

CONCRETOS REFRATRIOS Etapas da Aplicao do Concreto Especificao do Revestimento; Especificao de Compra; Testes de Recebimento; Armazenamento do Material; Planejamento do Servio no Campo; Qualificao do Procedimento de aplicao e dos aplicadores; Acompanhamento da Aplicao; Homogeneizao, dosagem e mistura Aplicao Cura Secagem Inspeo Final; testes do material como aplicado. CONCRETOS REFRATRIOS HOMEGENEIZAO Misturadores

CONCRETOS REFRATRIOS ADIO DE GUA

Quantidade definida pelo fabricante temperatura controlada em mx. 24 oC gua potvel e teor de cloreto mx 50 ppm CONCRETOS REFRATRIOS MISTURA PRTICAS RECOMENDADAS: Misturar somente uma nica referncia comercial. No misturar concretos de diferentes fabricantes. O aplicador deve possuir misturadores em quantidade e capacidade suficientes para a aplicao continua do concreto. Os misturadores devem ser lavados periodicamente, de modo a evitar aderncia de material. Alm de gua e agulha, no deve misturar qualquer outro material, pois o concreto j vem pronto de fabrica.

Nunca tente recuperar a trababilidade da mistura j com o incio de pega iniciado (endurecimento), adicionando mais gua. Essa adio inadequada, com o objetivo de amolece-lo- novamente, reduz completamente a sua resistncia mecnica. TEMPERATURA DE MISTURA: 19 A 25 OC

TEMPO DE MISTURA: 2 A 4 min (fabricante) CONCRETOS REFRATRIOS TCNICAS DE APLICAO DERRAMAMENTO (CASTING) - Compactao Manual - Vibrao interna - Vibrao externa - Fluncia livre SOCAGEM - Socagem Manual - Socador Pneumtico

PROJEO PNEUMTICA (GUNNING) - seco - mido (Wetguning)

DERRAMAMENTOTIPO Baixa Densidade (Isolantes) Mdia Densidade (Densos) Alta Densidade (Antierosivos) MTODO DE COMPACTAO Compactao Manual Vibrao Interna (Vibradores de Imerso) Vibrao Externa Fluncia Livre

TABELA 11- Mtodos de Compactao por Tipo de Material

FORMAS no caso de formas de madeira,ser impermeabilizadas com leo ou agente desmoldante compatvel com o concreto, impedindo assim a absoro da gua pela madeira de hidratao; possuir selagem de juntas, para no permitir vazamento de material; garantir uniformidade da espessura do revestimento; permitir o perfeito enchimento do espao vazio entre as formas e o equipamento; ser de fcil instalao e desmontagem. DERRAMAMENTO VIBRADORES Aumenta o grau de compactao do material Reduo do atrito entre os agregados, diminuindo os espaos vazios Gros grandes - freqncia = 1550 ciclos por mim

Gros pequenos - freqncia = 20000 ciclos por min

Trmino da vibrao - no desprendimento de bolhas de ar Vibrao em excesso - segregao de gros grossos e agulhas no fundo da forma Excessivo barulho >125 db DERRAMAMENTO POR FLUNCIA LIVRE

MATERIAL COM O OBJETIVO DE SUBSTITUIR O VIBRADO EXTERNO VANTAGENS

Propriedades semelhantes ao concreto vibrado; Baixo teor de H2O; Tempo de trababilidade longo; Capacidade de alto nivelamento; Bom acabamento superficial; No possui elevado rudo, como o encontrado no concreto vibrado; Reduz equipamento e mo de obra; No exige misturadores especiais. CONCRETOS REFRATRIOS PROJEO PNEUMTICA SECO

FACILIDADE DE APLICAO - NO NECESSITA DE FORMAS PR- MISTURADO SECO ARRASTE DO MATERIAL POR AR COMPRIMIDO MISTURA COM GUA NO BOCAL DE APLICAO

DEPENDE MUITO DA HABILIDADE DO APLICADOR EXCESSO DE GUA PROVOCA NO ADERNCIA DO MATERIAL PEA POUCA GUA TORNA A SUPERFCIE RUGOSA E SEM RESISTNCIA BOA PRODUTIVIDADE CUIDADOS PERDA POR REBOTE - 15 A 25% INCIDNCIA DO JATO COMPENSAO DA ESPESSURA

CONCRETOS REFRATRIOS PROJEO PNEUMTICA UMIDO O MATERIAL PR-MISTURADO J UMEDECIDO E NO BICO COLOCA-SE ADITIVO

CONCRETOS REFRATRIOS PROJEO PNEUMTICA UMIDO VANTAGENS baixo ndice de rebote (menor que 10%) sem poeira alta produtividade, de 4 a 7 ton./hora caractersticas fsicas semelhantes ao processo convencional DESVANTAGENS:

Necessidade de contnua comunicao entre o aplicador e o operador da bomba do ativador Custo elevado de mobilizao (no vivel para aplicaes de pequena monta) Maior dificuldade de aplicao em locais confinados; Bocal mais pesado e mais difcil de manusear que o bocal de projeo seco. CONCRETOS REFRATRIOS SOCAGEM CONCRETOS DE PEGA QUMICA ALTA COMPACTAO = ELEVADA RESISTNCIA EROSO SOCAGEM COM SOCADOR PNEUMTICO OU MARTELO DE BORRACHA MISTURADORES PLANETRIOS BAIXO TEOR DE GUA (4.5 A 5.5%) QUALIFICAO DE PROCEDIMENTO E APLICADORES CONCRETOS REFRATRIOS CURA E SECAGEM CURA - TEMPERATURA DO REVEST. NA FAIXA DE 10 A 35 oC ASPERO DE GUA - FORMA X PROJEO

700 600 TEMPERATURA(0C) 500 400 300 200 100 0 0 10 20 30 HORAS

Tempo de Patamar: 1 hora por 25 mm de espessura, no mximo 8 horas. Taxa de Aquecimento: 30 a 50C/ hora FIGURA 33 - Curva de Secagem para Concretos de Pega Hidrulica

400 TEMPERATURA (0 C)

300

200

100

0 0 5 10 HORAS

Tempo de Patamar: 1 hora por 25 mm de espessura (no mximo). Taxa de Aquecimento: 56C/ hora FIGURA 34 - Curva de Secagem para Concretos de Pega Qumica

CONCRETOS REFRATRIOS CONTROLE DE QUALIDADE SISTEMA DA QUALIDADE I S O 9000

PLANEJAMENTO DOS SERVIOS Escopo do servio; Organograma funcional; Pr-seleo de mo de obra; Desenhos e especificaes; Quantidade de material e equipamentos ; Cronograma dos servios; Detalhamento das atividades; Definio da sistemtica de acompanhamento dirio dos servios. CONCRETOS REFRATRIOS CONTROLE DE QUALIDADE

- Testes do material; - Testes de Qualificao de procedimento e operadores; - Testes da Ancoragem; - Inspeo durante a aplicao; - Inspeo do material aplicado, antes e aps secagem;

- Testes dos corpos de prova testemunhas da aplicao. - CRITRIOS DE ACEITAO - NORMA PETROBRS N-1617 ALVENARIA REFRATRIA TIJOLOS +ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO

FATORES QUE INTERFEREM NO DESEMPENHO

- Qualidade do tijolo e da argamassa - Posio das juntas de dilatao - Ancoragem da parede - Mo de obra ALVENARIA REFRATRIA NORMALIZAO ABNT 10241T E M P E R A T U R A (C ) D E N S ID A D E (g /c m ) (1 ) R I-0 9 900 0 ,7 0 R I-1 0 1000 0 ,7 0 R I-1 1 1100 0 ,7 5 R I-1 2 1200 0 ,8 5 R I-1 3 1300 1 ,0 0 R I-1 4 1400 1 ,1 0 R I-1 5 1500 1 ,1 5 R I-1 6 1600 1 ,2 0 N O T A 1 : A V D L d e v e s e r n o m x im o 2 % T A B E L A 1 2T ip o s d e C la s s e s d e T ijo lo s Is o la n te s CLASSE

Normas ABNT 10238 e 10239 define as composies de materiais aluminosos e slico aluminosos: ABNT 10238 - Classes: AL50, AL60, AL70, AL80 e AL90 ABNT 10239 - Classes: SA-4, SA-3, SA-2 e SA-1

ALVENARIA REFRATRIA NORMALIZAOASTM C 27-84 AL2O3 % 50 60 70 80 85 90 99 TIJOLOS DE ALTA ALUMINA CPE 34 35 36 37 tC 1763 1785 1804 1820 -

- Super Duty - High Duty - Semi Slica - Mdium Duty - Low Duty

TIJOLOS DE SLICO-ALUMINOSOS Modulo de Ruptura CPE tminC (mpa) 33 1743 4,14 31 1699 3,45 1350 2,07 29 1659 3,45 15 1430 4,15 b) ASTM C-155 - Tijolos Isolantes

TEMPERATURA (C) (1) 16 845 20 1065 23 1230 26 1400 28 1510 30 1620 32 1730 33 1790 NOTA 1: VDL DEVE SER NO MXIMO 2%

GRUPO N

DENSIDADE (g/cm) 0,940 0,640 0,770 0,860 0,960 0,1090 0,1520 0,1520

ALVENARIA REFRATRIA ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO PEGA AO AR PEGA CERMICA SECA UMIDA A Argamassa mida, Slico-Aluminosa de Pega Ao Ar (ASTM C-176) a mais utilizada na Industria Petroqumica REQUISITOS - ser compatvel quimicamente com as peas; - resistir s condies operacionais do equipamento; - possuir elevada resistncia mecnica, de modo conferir resistncia adequada estrutura; - ser de fcil preparo e aplicao.

ALVENARIA REFRATRIA

TIPOS DE ASSENTAMENTO JUNTAS DE DILATAO TIPOS DE ANCORAGEM CONTROLE DE QUALIDADE

ISOLANTESISOLAMENTO TRMICO OBJETIVOS REDUO DE PERDA DE CALOR PROTEO PESSOAL

So materiais de mais baixa condutividade trmica, densidade e resistncia mecnica que tijolos e concretos Normalmente so instalados externamente aos equipamentos TIPOS DE MATERIAS - Isolantes trmicos rgidos - Slica diatomcea - Silicato de Clcio - Poliuretano - Perlita Expandida - Isolantes trmicos flexveis - L de vidro - L de rocha - Fibra Cermica - Slica diatomcea

ISOLAMENTO TRMICOMATERIAL NORMA ABNT CONDUTIVIDADE TRMICA A 200C (1) 0,050 0,067 0,078 0,069 0,059 LIMITE DE TEMPERATURA (C) 230 815 815 450 1426

L DE VIDRO SILICATO CALCIO PERLITA L DE ROCHA FIBRA CERMICA DE

NBR 11351 (2) NBR 10662 ASTM C 610 NBR 13047 (2) NBR 9688

NOTA (1) Kcal / mhC (2) Norma ABNT referente a manta. TABELA 13 - Condutividade Trmica e Temperatura Limite de Materiais Isolantes

FIBRA CERMICA X CONCRETO Vantagens da utilizao da manta: - menor condutividade trmica - maior facilidade de instalao Desvantagens da manta: - menor resistncia ao ataque de gases com Enxofre e Vandio - menor resistncia velocidade dos gases VALORES DE VELOCIDADE RECOMENDADOS POR FABRICANTE MANTA: 15 A 21 m/s MANTA C/ ENRIJECEDOR SUPERFICIAL: 30 A 40 m/s MANTA UMIDA: 40 A 55 m/s MDULO: 30 a 50 m/s MDULO C/ ENRIJECEDOR SUPERFICIAL: 60 A 70 m/s VALORES DE VELOCIDADE RECOMENDADOS PELO API 560 MANTA: MX. 12.2 m/s MANTA MIDA OU MDULO: 24.4 m/s ACIMA 24,4 m/s - REQUERIDO REFRATRIO

INSPEO EM SERVIO FATORES PROJETO CONDIES OPERACIONAIS INSTALAO DO REVESTIMENTO ORIGEM MECNICAS

TIPOS DE FALHASTIPOS DE FALHAS

a) Eroso b) Tenses mecnicas oriundas de sobrecarga ou dilataes diferenciais. c) Vibrao a) Ataque por coque b) Ataque compostos de enxofre e vandio c) Cinzas de combusto d) Reao entre refratrios a) Incidncia de chama b) Choque Trmico

QUMICAS

TRMICAS

TABELA 15 - Tipo de Falhas por Origem

EROSO INCIDNCIA DE PARTICULAS DE PEQUENA GRANULOMETRIA (CATALIZADOR). TAXA DE EROSO DEPENDE:

velocidade dos gases (acima de 15 m/s): A taxa de desgaste grosseiramente proporcional ao cubo da velocidade; dureza e formato do particulado; angulo de incidncia: em torno de 30 provoca maior desgaste; resistncia do concreto; temperatura de operao. PEGA QUIMICA = 4 a6 cm2 PEGA HIDRULICA = 15 a 20 cm2

TENSES MECNICAS POR DILATAO DIFERNCIAL As principais dilataes trmicas diferenciais so:

- Entre concreto e conjunto metlico (ancoragem e casco) - Entre ancoragem e casco do equipamento - Entre concretos sujeitos a gradientes de temperatura

TENSES MECNICAS POR DILATAO DIFERNCIAL A) CONCRETO E CONJUNTO METLICO CUIDADOS: Excesso de ancoragem; Distribuio; Configurao do equipamento; Tipo de ancoragem (concentrao de tenso; Revestimento orgnico na ponta das juntas B) ENTRE ANCORAGEM E METAL BASE ANCORAGEM CONTNUA

SOLUES: Substituio de ancoragem contnua por grampo S ou coroa onde for possvel; Reforar a soldagem da malha hexagonal/articulada C) AO LONGO DO REFRATRIO (GRADIENTES DE TEMPERATURA) VIBRAO TURBULNCIA NO ESCOAMENTO DOS GASES EQUIPAMENTOS ROTATIVOS PROBLEMTICOS DEFICINCIA NA SUPORTAO OCORRENCIAS: TRINCAS, DEPREENDIMENTOS DO CONCRETO E ANCORAGEM, DEVIDO AO AUMENTO DA AMPLITUDE DA VIBRAO. FATORES QUE PODEM FAVORECER AS FALHAS RELACIONADAS COM A VIBRAO: - M compactao e baixa resistncia do concreto; - Soldagem da ancoragem de m qualidade; - Espaamento excessivo dos grampos; - Alta dureza das regies conformadas dos grampos de ancoragem.

ATAQUE POR COQUE FALHAS: 1) Penetrao de coque em trincas e juntas frias 2) Lascamentos TEORIA NO COMPROVADA:

Penetrao de gases com hidrocarbonetos pesados; (permeabilidade e porosidade) Aps recente levantamento de histricos de unidades de UFCC em Refinarias, destacamos os seguintes pontos: As falhas so agravadas por dilataes existentes em cascos de equipamentos onde apresentam geometria complexa (tais como regies cnicas), devido a maior possibilidade de aparecimento de trincas; Ciclos excessivos de parada e partida de equipamentos, tambm reduzem a vida til do revestimento; Materiais isolantes ou semi-isolantes so os materiais que esto apresentando melhor desempenho. Porm, em regies onde existe a possibilidade de eroso, o material mais recomendado o Antierosivo C; Materiais isolantes ou semi-isolantes so os materiais que esto apresentando melhor desempenho. Porm, em regies onde existe a possibilidade de eroso, o material mais recomendado o Antierosivo C; Materiais que foram aplicados com agulhas, tem apresentado melhor desempenho que os sem agulhas; Deve-se utilizar materiais que apresentam valores de variao dimensional (VDL) prximas de ZERO; No existe, no mercado, materiais que resistam a este tipo de ataque. ATAQUE POR COQUE RECOMENDAES Revestimentos monolticos Utilizar preferencialmente materiais isolantes ou semi isolantes em regies de coque. No caso de Riser utilizar Antierosivo C com vibrao externa; Os materiais devem possuir baixo VDL e devem ser aplicados preferencialmente por derramamento.

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Revestimento com malha hexagonal

- Utilizar soldagem em todas os hexgonos, na regio de emenda das tiras metlicas ( ver figura 20 ). COMPOSTOS DE ENXOFRE E VANDIO Fornos e caldeiras - queimadores de leo combustvel: Reaes: V 2SO2 + O2 SO3 SO3 + H2O H2 SO4 CaO + H2 SO4 - Ca SO4 + H2O

CINZAS DE COMBUSTO Queima de gs que produzem cinzas com teores de Na2O e Na2SO Temperaturas de fuso baixas absoro pelo concreto lascamentos e perdas de espessuras

INCIDNCIA DE CHAMA M regulagem dos queimadores; temperatura acima do limite = esfoliaes e trincas Blocos queimadores e regies prximas aos queimadores CHOQUE TRMICO Elevao ou reduo brusca de temperatura SITUAES - Parada de emergncia da unidade; - Injeo brusca de gua, quando o revestimento opera em temperatura elevada. - Aquecimento ou resfriamento descontrolado; - Aquecimento em potes de secagem. OCORRENCIAS: Aumento de tenses internas laminaes lascamentos MATERIAIS Slica Fundida ou Fibras Orgnicas

TCNICAS DE INSPEO Durante a operao: acompanhamento da temperatura externa do equipamento Durante a parada : VISUAL MARTELAMENTO ESTILETE

CRITRIOS DE INSPEO: No existe critrios normalizados por organismos nacionais ou internacionais DEFEITOS: TRINCAS, REDUO DE ESPESSURA, LAMINAES, DESINTEGRAO E CONTAMINAO POR COQUE NORMA PETROBRS N-1951 SISTEMA DE QUALIFICAO DE MATERIAIS DA PETROBRAS Anterosivos e Isolante A: teste de desempenho de campo Demais materiais : Testes de recebimento e aplicabilidade Tabela de fabricantes e materiais qualificados da Petrobrs/Refino Sistemtica de cadastro do SERMAT