5 causas comuns de falha refratária e como corrigi-las

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Todos os aquecedores de processo operam em altas temperaturas e são construídos com tubos de processo dentro de um invólucro revestido de refratário, que é aquecido pelo calor radiante da queima de gás ou, menos comumente, da queima de óleo.

Os revestimentos refratários são isolantes e minimizam a perda de calor, tornando-os essenciais para reter o ambiente de alta temperatura. No entanto, quando submetido a altas temperaturas, o refratário pode deteriorar-se e potencialmente levar à falha se o trabalho corretivo não for realizado.

Os tipos de revestimento refratário incluem fibra cerâmica refratária, tijolo e concreto ou concreto. Se a falha do refratário resultar em uma parada não planejada, poderá custar às fábricas mais de US$ 1 milhão por dia em perda de produção.

É benéfico conhecer as causas mais comuns de falhas em refratários, como inspecionar aquecedores ou fornos em busca de danos e os métodos de reparo de refratários on-line, sem a necessidade de interromper a operação normal. A seguir estão as causas comuns de falha refratária.

1. Deterioração por tempo de serviço

À medida que os revestimentos refratários envelhecem, suas propriedades físicas mudam. O ambiente de alta temperatura causa alterações microestruturais nos ligantes dos materiais, levando a uma perda de resistência superficial ou interna. Se o material refratário suportar uma carga compressiva, como tijolos ou revestimentos moldáveis, isso poderá levar a falhas locais ou generalizadas.

Se o refratário estiver sujeito ao impacto de chamas, o que é comum em muitas aplicações de paredes radiantes, a vida útil será menor.

Em aquecedores a óleo, a deterioração do refratário é acelerada por agentes corrosivos nos produtos de combustão. Felizmente, existem poucos casos em que a queima de petróleo é usada atualmente.

2. Materiais refratários incompatíveis

Uma combinação de materiais refratários é uma característica comum em aquecedores acionados. Aberturas como portas geralmente usam material de fibra e tijolo, e os peep sights podem usar módulos IFB, moldáveis ​​ou de fibra.

Um projeto padronizado usando materiais diferentes pode ser desafiador, pois cada material possui propriedades variadas em altas temperaturas. Portanto, os revestimentos refratários podem ser danificados, deixando a carcaça exposta aos gases de combustão quentes e causando pontos quentes.

Para reduzir o risco de materiais refratários incompatíveis, é uma boa ideia trabalhar em estreita colaboração com o fornecedor do refratário para garantir que materiais comparáveis ​​sejam usados ​​ao redor das aberturas.

3. Perda de apoio

Todos os tipos de revestimentos refratários são fixados e suportados pela carcaça externa de aço do aquecedor aceso. O suporte convencional é fornecido por um sistema de ancoragem soldado ao casco.

Freqüentemente, a junta soldada entre o casco e a âncora é comprometida pela corrosão e o suporte é perdido. A corrosão é causada por gases de combustão quentes que penetram através do revestimento refratário e se condensam ao atingir o invólucro mais frio. O ambiente local é ideal para rápida oxidação ou corrosão do ponto mais fraco: a solda.

Uma vez perdido o suporte, tijolos individuais, módulos, etc. podem cair, deixando o invólucro metálico exposto, o que cria um efeito dominó e a falha do revestimento refratário adjacente.

Em uma fábrica na Europa, foi descoberto um ponto quente no duto de transição entre as seções radiante e de convecção de um CCR Platformer. Neste caso, a falha da manta de fibra cerâmica na cobertura deixou a carcaça exposta aos gases quentes da combustão. Isso fez com que a temperatura externa do invólucro excedesse 1.040°F (560°C).

Para evitar o superaquecimento do casco até a falha, a taxa de produção do CCR Platformer teve que ser reduzida, resultando em uma perda de produção de mais de US$ 400.000 por dia.

A fábrica utilizou o serviço de reparo de refratários a quente da Hot-tek para corrigir o problema até a próxima parada planejada. Esse serviço será discutido com mais detalhes posteriormente neste whitepaper.