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Avaliação experimental de eficiência térmica de um recuperador de calor e caldeira em um sistema de cogeraçãoNeves, Ricardo Cecilio Moreno das [UNESP] 11 July 2014 (has links) (PDF)
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000800334.pdf: 1312816 bytes, checksum: 8b4c8150b35e885b4e6f39567fe2c6b6 (MD5) / A escassez dos bens naturais e os constantes aperfeiçoamentos na área de energias renováveis exigem cada vez mais a busca por melhores condições e tecnologias para melhor aproveitamento energético em processos de combustão. O conjunto denominado pré-aquecedor de ar pode ser considerado o mais importante para a melhoria do processo de combustão de caldeiras convencionais. Este trocador está diretamente ligado à recuperação da energia disponível nos gases de combustão por contato indireto. A incrustação de fuligem (mistura de cinza e sílica) inerente ao processo de combustão é um dos fatores que mais impactam no rendimento térmico do equipamento. O presente trabalho analisa de forma transiente o efeito da incrustação sobre a parede interna dos tubos deste trocador de calor. Para isso, dois métodos para análise de desempenho foram utilizados, sendo o método definido neste trabalho como convencional, e o método proposto pela ASME (Performance Test Code 4.3 | PTC 4.3). Os resultados mostraram que embora o método convencional tenha apresentado valor médio de desempenho de 35% e o método ASME valor médio de 40%, ambos possuem o mesmo perfil, validando assim o método convencional. Além das análises de desempenho, outros resultados foram obtidos a partir dos dados determinados experimentalmente. Para realização deste trabalho, uma caldeira de alta pressão foi utilizada, sendo os dados de vazão dos fluxos de ar e gases para o método convencional, obtidos com a utilização de tubos de Pitot e tudo de Venturi desenvolvido especialmente para esta aplicacão / The scarcity of natural resources and the constant improvements in the area of renewable energies are forcing increasingly to search for better conditions and better technologies for energy recovery from combustion processes. The set called air pre-heater can be considered the most important for improving the combustion process of conventional boilers. This heat exchanger is directly linked to the recovery of the available energy in the flue gas by indirect contact. The fouling of soot (mixture of ash and silica) inherent in the combustion process is one of the factors that most impact the thermal performance of the device. This study examines by transient form, the fouling effect on the inner wall of the heat exchanger tubes of this. For this, two methods for performance analysis were used, the method defined in this study as Conventional, and the method proposed by the ASME (Performance Test Code 4.3 | 4.3 PTC). The results showed that although the Conventional method has shown average performance of 35% and the method ASME average of 40%, both have the same profile, thus validating the Conventional method. Besides the analysis of performance, other results were obtained from data determined experimentally. For this study, a high-pressure boiler was used, and the data of air flow and gas flow to the conventional method obtained with the use of Pilot tubes and Venturi specially developed for this application
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Análise da deposição, crescimento e transferência de calor em depósitos de cinzas em tubos cilíndricosMendes Neto, Lourival Jorge 24 October 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T22:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
278276.pdf: 2121651 bytes, checksum: 482dbaee47b83ec109363d0a2f709e74 (MD5) / A crescente demanda por combustíveis alternativos vem aumentando em grande parte devido às exigências de uma tecnologia de geração de energia limpa com menores emissões de gases de efeito estufa, como no caso do CO2. Porém o aumento da eficiência de equipamentos que utilizem combustíveis fósseis minimiza a emissão de gases de efeito estufa ao mesmo tempo em que aumenta a disponibilidade de energia. Dentre estes equipamentos a caldeira de carvão pulverizado é o equipamento mais comum na geração termelétrica. A queima de carvão pulverizado em caldeiras apresenta diversos desafios, dentre eles a deposição de cinzas, que isola os tubos de troca de calor diminuindo a eficiência do equipamento, aumentando o consumo de carvão e conseqüentemente a emissão de CO2. Visando avaliar a influência do depósito de cinza na eficiência da caldeira, este trabalho apresenta um estudo dos mecanismos envolvidos na deposição de partículas de cinza, crescimento e transferência de calor no depósito de cinza. O objetivo do presente trabalho é apresentar os mecanismos de deposição de cinzas em um tubo do superaquecedor e, em seguida, desenvolver um modelo de crescimento do depósito e avaliar a transferência de calor na estrutura gerada pelo modelo de deposição. Isto será feito via técnica de mecânica dos fluidos computacional (CFD - Computer Fluid Dynamics), utilizando simulações de grandes escalas. Os mecanismos macros, como o transporte de partículas, via abordagem Lagrangeana, são resolvidos para um tubo representativo dos superaquecedores, visando avaliar a distribuição de partículas ao redor do mesmo. Além disso, um modelo foi desenvolvido baseado no conceito de crescimento de superfície e os resultados gerados por estes modelos foram comparados com um típico depósito da caldeira de Jorge Lacerda, Capivari de Baixo, SC, via microscópio eletrônico de varredura. O modelo proposto apresentou bons resultados quando comparados com as características macros tais como porosidade e dimensões fractais, mas deve ser melhorado quando analisada a distribuição de tamanho de poro. A estrutura gerada pelo modelo proposto foi avaliada via código TEACH C modificado, visando avaliar os efeitos de rarefação. Dessa forma, uma nova correlação é proposta entre porosidade e condutividade térmica efetiva baseada na estrutura gerada pelo modelo de crescimento apresentando bons resultados. / The growing demand for renewable fuel is mostly due to the strict requirements for a clean technology with low greenhouse gas emission effect, as with CO2. Besides raising the efficiency of equipment that uses fossil fuel also helps reduce the harmful greenhouse effect of gas emissions while offering more energy. Among several alternatives, the pulverized coal boiler is the most commonly used equipment for energy conversion of solid fuels in thermal generation. The burning of pulverized coal presents several challenges, including the ash deposition that isolates the heat transfer tubes, thus lowering the equipment efficiency, raising the coal consumption and consequently the CO2 emission. Aiming at evaluating the influence of the ash deposit on equipment efficiency, this work presents a study of the mechanisms involved in the ash particles deposition, growing and heat transfer on ash deposits. The objective of the present work is to present the mechanisms involved in particle deposition, to develop a growing model of the ash deposit and evaluate the heat transfer on the porous structure generated by the model developed. The computer fluid dynamics technique (CFD) was used in conjunction with Large Eddy Simulation, and the macro mechanisms, as the ash particles transportation via Lagrangean approach, are solved for a representative tube of the superheaters in order to evaluate the particle distribution around one tube of the tube bundle. A model has also been developed based on the concepts of surface growing. The results generated by this model are compared with a typical ash deposit from the Jorge Lacerda thermal power plant, Capivari de Baixo, SC, via scanning electron microscopy. The model proposed here shows good results when compared to the macro quantities such as porosity and fractal dimension. However, when the pore size distribution is analyzed it indicates a need for improvement.The structure generated by the ash deposition model was evaluated via the modified TEACH C code in order to evaluate the rarefaction effects. A new relation between porosity and effective thermal conductivity is proposed, based on the structures generated by the model developed here with good results.
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Análise termodinâmica e de transferência de calor em um gerador de vapor a carvão pulverizado e palha de arrozMiyake, Raphael Guardini January 2011 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:39:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1
296791.pdf: 11112545 bytes, checksum: f19216a6f3ebe9f4ed1e183bdc82b4d2 (MD5) / A utilização de um combustível suplementar ao combustível de projeto em um gerador de vapor é chamada de processo co-firing. A biomassa é uma alternativa viável para aplicação em usinas termelétricas a carvão. A substituição parcial do carvão pela biomassa já é realidade nos Estados Unidos, Europa e Ásia. Esta solução foi proposta para uma das unidades do Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, utilizando a palha de arroz como biomassa. A motivação deste trabalho é a avaliação das alterações do comportamento térmico do processo co-firing de palha de arroz nesta unidade. Dados experimentais são obtidos em operação nominal, com a combustão apenas com o carvão. Uma modelagem termodinâmica é realizada, utilizando os dados medidos para a simulação do comportamento térmico do gerador de vapor com o processo co-firing. A transferência de calor no interior da fornalha também é avaliada, através de diferentes modelos semi-empíricos propostos na literatura. O método ?-NUT é utilizado nos trocadores de calor, avaliando o seu comportamento térmico com a variação da composição e temperatura dos gases de combustão. Diferentes correlações para a convecção externa e interna são consideradas. Os resultados obtidos estimam uma redução de aproximadamente 12% das emissões de CO2 e SO2 provenientes de combustíveis fósseis, uma redução menor do que 0,2% na eficiência do gerador de vapor, variações de no máximo 5% nas temperaturas dos gases de combustão.
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Medição da camada de óxidos em tubos de superaquecedores de caldeiras aquatubulares por ultrassomBraga, Rubem Manoel de January 2009 (has links)
O principal objetivo desse trabalho foi desenvolver um procedimento de medição para a espessura da camada de óxidos do interior de tubos de caldeiras aquatubulares utilizando o ensaio de ultrassom. A fim de confirmar os resultados das medições por ultrassom foram também feitas medições dessas camadas por metalografia e, com base nos seus valores, foram calculadas as temperaturas médias de operação dos tubos e comparadas com a temperatura de projeto prevista. A medição da espessura dessa camada de óxidos faz parte de uma técnica para buscar informações das condições operacionais do tubo, uma vez que existe uma relação matemática entre a espessura dessa camada, o tempo e a temperatura de operação do tubo. Esse trabalho teve uma grande ligação com a prática, pois foi desenvolvido para ser aplicado como uma técnica para auxiliar na avaliação das causas de ruptura dos tubos do superaquecedor de uma caldeira em operação. Os estudos descritos nesse trabalho, feitos com amostras retiradas de uma caldeira e com base em informações de tempo de operação fornecidos pela empresa proprietária da caldeira, permitiram confirmar que é possível medir camadas de magnetita a partir de valores entre 0,10 e 0,15mm (100 e 150µm) por ultrassom, no entanto para as condições práticas de campo é mais seguro considerar o valor limite mínimo de 0,20mm (200µm). Foi constatado também que a medição de espessura da camada de óxido em um lote de tubos por meio do ensaio de ultrassom necessita ser confirmada em ao menos uma amostra de tubo por meio do exame metalográfico. Isso se deve ao fato que o exame metalográfico confirma ou refuta os resultados do ultrassom e permite obter várias informações adicionais importantes sobre o tipo de camada e microestrutura do material. / The main aim of this work was to develop a thickness measurement procedure for the internal oxide layer thickness of aquatubular boilers tubes by means of ultrasound test. To confirm the measurement results by ultra-sound were also made layer measurements by means of metallography and, based on these values, the medium operation temperatures were calculated and compared with the temperatures of the project. The measurement of the oxide layer is part of a technique to obtain information about the operational conditions of the tube, because there is a mathematical relationship between the thickness of the layer, the time and the temperature of tube operation. This work was performed on samples extracted from an industrial boiler and could be used as a tool to aid in the analysis of superheater tubes that fail in service. The operational time data of the boiler was obtained from the industry and confirmed that it is possible to measure oxide layers from values between 0,10mm and 0,15mm (100µm and 150µm) by means of ultrasound testing, but for the practical field conditions it is more secure to consider the minimum limit value 0,20mm (200µm). It was also verified that the oxide layer thickness measurement of a lot of tubes by means of ultra-sound need to be confirmed in at least one tube sample by means of metallographic exam. This is due the fact that metallographic exam confirms or refutes the ultrasound test results and permits several additional important information about the layer type and material microstructure.
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Modelagem e desenvolvimento de um sistema de controle de combustão de biomassa de baixo custo / Modelling and development of a low cost biomass combustion control systemBoscov, Jaime Alex 31 January 2014 (has links)
BOSCOV. J. A. Modelagem e desenvolvimento de um sistema de controle de combustão de biomassa de baixo custo. 2014. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-27T17:16:36Z
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2014_dis_jaboscov.pdf: 16420577 bytes, checksum: 5e1b722c5c61f6b7a3438450c719c472 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T17:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014-01-31 / This dissertation presents a mathematical modelling and development of a low cost biomass combustion system for use in industrial boilers or other process that uses biomass as combustible for heating. The system uses the oxygen gas rate on the exhaust gases to verify the quality of the combustion process. With this information and with an information about the needs for energy on the heating process, a control strategy was developed to the biomass and air admission system. Due to the high cost of industrial oxygen analyzers, a new equipment was developed based on a vehicular lambda probe. Especial attention was given to the temperature control, including the modeling, simulation and project of a digital controller. The equipment was tested on a propane burning system and the results were compared with a calibrated and certificated industrial gas analyzer. The response curve was adjusted to improve the precision of the developed instrument. On a second moment, a simplified mathematical model was created for an industrial boiler and for a digital controller for the air and biomass admission. This model was simulated using real boiler parameters and the results achieved indicates a good performance of the system. / Este trabalho apresenta a modelagem e o desenvolvimento de um sistema de combustão de biomassa de baixo custo para ser utilizado em caldeiras geradoras de vapor ou em outros processos de aquecimento que utilizam biomassa na forma de cavacos de madeira ou pellets como combustível. A qualidade do processo de combustão é avaliada pelo teor de oxigênio nos gases de escape. A partir dessa informação e da necessidade de geração de calor do sistema, desenvolveu-se uma estratégia de controle para a admissão de combustível e de ar no processo. Uma vez que os analisadores de oxigênio industriais disponíveis no mercado possuem custo elevado, projetou-se e desenvolveu-se um analisador de oxigênio de baixo custo baseado em sondas lambda de uso veicular. Foi dada atenção especial ao controle de temperatura desta sonda. O trabalho envolveu a identificação de um modelo matemático para a mesma, assim como simulações para validação e projeto de um controlador digital que garanta um controle efetivo. O instrumento foi testado em um queimador de gás liquefeito de petróleo e sua resposta foi comparada e ajustada à resposta de um analisador industrial com certificado de calibração rastreado pelo Inmetro, obtendo-se resultados bem consistentes. Em um segundo momento desenvolveu-se uma modelagem matemática simplificada de uma caldeira geradora de vapor e de um sistema de controle digital de admissão de combustível e ar. O modelo foi simulado com os parâmetros de uma caldeira real e os resultados indicaram um desempenho bastante satisfatório.
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Abordagem para a automação em uma usina açucareira /Cruz Guerrero, René January 1999 (has links)
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T14:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:05:19Z : No. of bitstreams: 1
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Medição da camada de óxidos em tubos de superaquecedores de caldeiras aquatubulares por ultrassomBraga, Rubem Manoel de January 2009 (has links)
O principal objetivo desse trabalho foi desenvolver um procedimento de medição para a espessura da camada de óxidos do interior de tubos de caldeiras aquatubulares utilizando o ensaio de ultrassom. A fim de confirmar os resultados das medições por ultrassom foram também feitas medições dessas camadas por metalografia e, com base nos seus valores, foram calculadas as temperaturas médias de operação dos tubos e comparadas com a temperatura de projeto prevista. A medição da espessura dessa camada de óxidos faz parte de uma técnica para buscar informações das condições operacionais do tubo, uma vez que existe uma relação matemática entre a espessura dessa camada, o tempo e a temperatura de operação do tubo. Esse trabalho teve uma grande ligação com a prática, pois foi desenvolvido para ser aplicado como uma técnica para auxiliar na avaliação das causas de ruptura dos tubos do superaquecedor de uma caldeira em operação. Os estudos descritos nesse trabalho, feitos com amostras retiradas de uma caldeira e com base em informações de tempo de operação fornecidos pela empresa proprietária da caldeira, permitiram confirmar que é possível medir camadas de magnetita a partir de valores entre 0,10 e 0,15mm (100 e 150µm) por ultrassom, no entanto para as condições práticas de campo é mais seguro considerar o valor limite mínimo de 0,20mm (200µm). Foi constatado também que a medição de espessura da camada de óxido em um lote de tubos por meio do ensaio de ultrassom necessita ser confirmada em ao menos uma amostra de tubo por meio do exame metalográfico. Isso se deve ao fato que o exame metalográfico confirma ou refuta os resultados do ultrassom e permite obter várias informações adicionais importantes sobre o tipo de camada e microestrutura do material. / The main aim of this work was to develop a thickness measurement procedure for the internal oxide layer thickness of aquatubular boilers tubes by means of ultrasound test. To confirm the measurement results by ultra-sound were also made layer measurements by means of metallography and, based on these values, the medium operation temperatures were calculated and compared with the temperatures of the project. The measurement of the oxide layer is part of a technique to obtain information about the operational conditions of the tube, because there is a mathematical relationship between the thickness of the layer, the time and the temperature of tube operation. This work was performed on samples extracted from an industrial boiler and could be used as a tool to aid in the analysis of superheater tubes that fail in service. The operational time data of the boiler was obtained from the industry and confirmed that it is possible to measure oxide layers from values between 0,10mm and 0,15mm (100µm and 150µm) by means of ultrasound testing, but for the practical field conditions it is more secure to consider the minimum limit value 0,20mm (200µm). It was also verified that the oxide layer thickness measurement of a lot of tubes by means of ultra-sound need to be confirmed in at least one tube sample by means of metallographic exam. This is due the fact that metallographic exam confirms or refutes the ultrasound test results and permits several additional important information about the layer type and material microstructure.
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Avaliação experimental de eficiência térmica de um recuperador de calor e caldeira em um sistema de cogeração /Neves, Ricardo Cecilio Moreno das. January 2014 (has links)
Orientador: Alcides Padilha / Banca: Kamal Abdel Radi Ismail / Banca: Vicente Luiz Scalon / Resumo: A escassez dos bens naturais e os constantes aperfeiçoamentos na área de energias renováveis exigem cada vez mais a busca por melhores condições e tecnologias para melhor aproveitamento energético em processos de combustão. O conjunto denominado pré-aquecedor de ar pode ser considerado o mais importante para a melhoria do processo de combustão de caldeiras convencionais. Este trocador está diretamente ligado à recuperação da energia disponível nos gases de combustão por contato indireto. A incrustação de fuligem (mistura de cinza e sílica) inerente ao processo de combustão é um dos fatores que mais impactam no rendimento térmico do equipamento. O presente trabalho analisa de forma transiente o efeito da incrustação sobre a parede interna dos tubos deste trocador de calor. Para isso, dois métodos para análise de desempenho foram utilizados, sendo o método definido neste trabalho como convencional, e o método proposto pela ASME (Performance Test Code 4.3 | PTC 4.3). Os resultados mostraram que embora o método convencional tenha apresentado valor médio de desempenho de 35% e o método ASME valor médio de 40%, ambos possuem o mesmo perfil, validando assim o método convencional. Além das análises de desempenho, outros resultados foram obtidos a partir dos dados determinados experimentalmente. Para realização deste trabalho, uma caldeira de alta pressão foi utilizada, sendo os dados de vazão dos fluxos de ar e gases para o método convencional, obtidos com a utilização de tubos de Pitot e tudo de Venturi desenvolvido especialmente para esta aplicacão / Abstract: The scarcity of natural resources and the constant improvements in the area of renewable energies are forcing increasingly to search for better conditions and better technologies for energy recovery from combustion processes. The set called air pre-heater can be considered the most important for improving the combustion process of conventional boilers. This heat exchanger is directly linked to the recovery of the available energy in the flue gas by indirect contact. The fouling of soot (mixture of ash and silica) inherent in the combustion process is one of the factors that most impact the thermal performance of the device. This study examines by transient form, the fouling effect on the inner wall of the heat exchanger tubes of this. For this, two methods for performance analysis were used, the method defined in this study as Conventional, and the method proposed by the ASME (Performance Test Code 4.3 | 4.3 PTC). The results showed that although the Conventional method has shown average performance of 35% and the method ASME average of 40%, both have the same profile, thus validating the Conventional method. Besides the analysis of performance, other results were obtained from data determined experimentally. For this study, a high-pressure boiler was used, and the data of air flow and gas flow to the conventional method obtained with the use of Pilot tubes and Venturi specially developed for this application / Mestre
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Medição da camada de óxidos em tubos de superaquecedores de caldeiras aquatubulares por ultrassomBraga, Rubem Manoel de January 2009 (has links)
O principal objetivo desse trabalho foi desenvolver um procedimento de medição para a espessura da camada de óxidos do interior de tubos de caldeiras aquatubulares utilizando o ensaio de ultrassom. A fim de confirmar os resultados das medições por ultrassom foram também feitas medições dessas camadas por metalografia e, com base nos seus valores, foram calculadas as temperaturas médias de operação dos tubos e comparadas com a temperatura de projeto prevista. A medição da espessura dessa camada de óxidos faz parte de uma técnica para buscar informações das condições operacionais do tubo, uma vez que existe uma relação matemática entre a espessura dessa camada, o tempo e a temperatura de operação do tubo. Esse trabalho teve uma grande ligação com a prática, pois foi desenvolvido para ser aplicado como uma técnica para auxiliar na avaliação das causas de ruptura dos tubos do superaquecedor de uma caldeira em operação. Os estudos descritos nesse trabalho, feitos com amostras retiradas de uma caldeira e com base em informações de tempo de operação fornecidos pela empresa proprietária da caldeira, permitiram confirmar que é possível medir camadas de magnetita a partir de valores entre 0,10 e 0,15mm (100 e 150µm) por ultrassom, no entanto para as condições práticas de campo é mais seguro considerar o valor limite mínimo de 0,20mm (200µm). Foi constatado também que a medição de espessura da camada de óxido em um lote de tubos por meio do ensaio de ultrassom necessita ser confirmada em ao menos uma amostra de tubo por meio do exame metalográfico. Isso se deve ao fato que o exame metalográfico confirma ou refuta os resultados do ultrassom e permite obter várias informações adicionais importantes sobre o tipo de camada e microestrutura do material. / The main aim of this work was to develop a thickness measurement procedure for the internal oxide layer thickness of aquatubular boilers tubes by means of ultrasound test. To confirm the measurement results by ultra-sound were also made layer measurements by means of metallography and, based on these values, the medium operation temperatures were calculated and compared with the temperatures of the project. The measurement of the oxide layer is part of a technique to obtain information about the operational conditions of the tube, because there is a mathematical relationship between the thickness of the layer, the time and the temperature of tube operation. This work was performed on samples extracted from an industrial boiler and could be used as a tool to aid in the analysis of superheater tubes that fail in service. The operational time data of the boiler was obtained from the industry and confirmed that it is possible to measure oxide layers from values between 0,10mm and 0,15mm (100µm and 150µm) by means of ultrasound testing, but for the practical field conditions it is more secure to consider the minimum limit value 0,20mm (200µm). It was also verified that the oxide layer thickness measurement of a lot of tubes by means of ultra-sound need to be confirmed in at least one tube sample by means of metallographic exam. This is due the fact that metallographic exam confirms or refutes the ultrasound test results and permits several additional important information about the layer type and material microstructure.
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Radionuclídeos em incrustações formadas por caldeiras de instalações industriais de Pernambuco: caracterização química e radiométricaPOGGI, Claudia Miriam Braga 15 August 2016 (has links)
Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-21T19:56:20Z
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Previous issue date: 2016-08-15 / CAPES / No Brasil, a grande maioria das indústrias utiliza o vapor d'água gerado em caldeiras como a principal fonte de energia para diversos processos de produção. A água empregada apresenta baixas concentrações de sais, mas que durante o processo são aumentadas, principalmente quanto aos teores de sais de cálcio e magnésio. Esses elementos químicos podem co-precipitar com radionuclídeos naturais presentes na água, ocasionando a formação de incrustações nas tubulações das caldeiras industriais. Contudo, poucos dados são encontrados na literatura sobre radionuclídeos naturais em incrustações provenientes de caldeiras industriais. Assim, este estudo teve por objetivo avaliar as dificuldades metodológicas para a determinação de Ra-226 e Ra-228 em amostras de incrustação de caldeiras por Espectrometria Gama de Alta Resolução - EGAR, realizar a caracterização radiométrica e química das amostras de incrustações de caldeiras de indústrias do Estado de Pernambuco por EGAR, Espectrometria de Massas com Plasma Acoplado Indutivamente - ICP-MS e Fluorescência de Raios-X por Dispersão de Energia – EDXRF e finalmente, apresentar estudo de caso sobre a origem e circulação de Ra-226 e Ra-228 em incrustações de caldeira de uma indústria de pigmentação, incluindo a problemática de Radioproteção para os resíduos das caldeiras. Os procedimentos analíticos foram padronizados para cada etapa, variando-se a quantidade da amostra a ser analisada, a geometria, o tratamento químico, a radioquímica, a diversidade de radionuclídeos e de elementos químicos analisados. Não foram levantadas mais dificuldades metodológicas para a quantificação de Ra-226 por EGAR nas amostras de incrustações de caldeiras, contudo, certa heterogeneidade foi observada para Ra-228. Também observou-se o desequilíbrio entre os principais radionuclídeos das séries radioativas, principalmente entre U-238 e Ra-226 e entre Th-228 e Ra-228. A caracterização química indicou fontes apreciáveis de Ca, Mn, Sr, Th, U e Zn nas incrustações. Quantificaram-se Ra-226 e Ra-228 na água do poço da indústria de pigmentação, nas resinas de troca iônica utilizadas para o tratamento da água e nas incrustações, onde as maiores concentrações de atividade foram encontradas. Os parâmetros índices gama e alfa, taxa de dose no ar e dose efetiva anual para o resíduo extrapolaram os níveis seguros de acordo com as recomendações de órgãos internacionais. / In Brazil, the vast majority of industries use water vapor generated in boilers as the main source of energy for various production processes. The water employed has low concentrations of salts, but during the process they are increased, mainly as regards the contents of calcium and magnesium salts. These chemical elements can co-precipitate with natural radionuclides present in the water, causing formation of radioactive incrustations in the pipes of the industrial boilers. However, few data are found in the literature on natural radionuclides in scales from industrial boilers. The aim of this study was to investigate the methodological difficulties for the determination of Ra-226 and Ra 228 in boiler scale samples by High Resolution Gamma Spectrometry (HRGS); to perform the radiometric and chemical characterization of boiler scale samples from industries of the state of Pernambuco by EGAR, Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) and X-ray Fluorescence by Energy Dispersion (EDXRF) and, finally, present a case study on the origin and circulation of Ra-226 and Ra-228 in scales from a boiler of a pigment industry, including the problematic of Radioprotection for boiler wastes. The analytical procedures were standardized for each step, varying the amount of the sample to be analyzed, the geometry, the chemical treatment, the radiochemistry, the radionuclide diversity and the analyzed chemical elements. No further methodological difficulties were raised for the quantification of Ra-226 by EGAR in boiler scale samples; however, some heterogeneity was observed for Ra-228. It was also observed the disequilibrium between the main radionuclides of the radioactive series, mainly between U-238 and Ra-226 and between Th-228 and Ra-228. The chemical characterization indicated appreciable sources of Ca, Mn, Sr, Th, U and Zn in the scale deposits. Ra-226 and Ra-228 were quantified in water samples from a well in the pigmentation industry, ion exchange resins used for water treatment and scale, in which the highest activity concentrations were found. The parameters gamma and alpha indexes, dose rate in air and annual effective dose for the residues extrapolated the safe levels according to the recommendations of international organizations.
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