Orientador: Prof. Dr. Fernando Wypych / Co-orientadora: Prof. Dra. Helena Maria Wilhelm / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 20/02/2015 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Artefatos produzidos a partir de elastômeros são amplamente utilizados em sistemas de vedação de máquinas, equipamentos e sistemas industriais. Por possuir grande resistência a intempéries e em especial ao ozônio, o elastômero etileno propileno dieno monômero (EPDM) é amplamente aplicado em juntas internas e externas de câmaras isoladas a gás hexafluoreto de enxofre (SF6). Entre outras características inerentes ao EPDM, destacam-se sua resistência térmica e oxidativa, boa deformação permanente, a aceitação de altos níveis de cargas, a boa flexibilidade a baixas temperaturas, o fácil processamento e o custo relativamente baixo. Atualmente não existe uma especificação normatizada contendo as principais características que o elastômero deve atender para ser utilizado como vedante em equipamentos isolados a SF6. Desenvolver um ensaio de envelhecimento acelerado para avaliar o desempenho de elastômeros após contato com o dióxido de enxofre (SO2), subproduto da degradação do SF6, e, a partir deste ensaio e propor uma especificação técnica para esses elastômeros foram os principais objetivos desta pesquisa. Inicialmente foi avaliada a qualidade do gás SF6 em uso em uma concessionária transmissora de energia para avaliar a presença de SO2. Na sequência, foi projetado e desenvolvido um dispositivo no qual os elastômeros sob investigação pudessem ser envelhecidos na presença do SO2. Os ensaios de envelhecimento acelerado realizados nestes dispositivos foram conduzidos em diferentes temperaturas, intervalos de tempo e atmosferas (N2, SF6, SO2 e misturas de SF6 e SO2). As propriedades mecânicas, térmicas e espectroscópicas dos vedantes foram avaliadas antes e após os testes de envelhecimento acelerado. Os resultados obtidos mostraram que é possível avaliar o desempenho de elastômeros utilizados em equipamentos em contato com gás SF6 a partir de um ensaio de envelhecimento acelerado a 120 oC realizado na presença de SO2, por um período de 168 h a pressão de 4 bar. Palavras-chave - hexafluoreto de enxofre, dióxido de enxofre, SO2, EPDM, materiais de vedação, testes de envelhecimento acelerado, vazamentos de SF6, disjuntores, subprodutos de SF6. / Abstract: Specimen made from elastomers are widely used in sealing machines, industrial equipment and systems. By possessing great endurance, and especially to intempereis and ozone ethylene propylene diene monomer elastomer (EPDM) is widely applied on internal and external joints isolated sulfur hexafluoride gas (SF6) cameras. Among other features inherent to EPDM, highlight its heat resistance and oxidative good permanent deformation, the acceptance of high levels of loads, good low-temperature flexibility, easy processing and the relatively low cost. Currently, there is no standardized specification containing the main features that the elastomer must meet to be used as a sealant in SF6 insulated equipment. Develop an accelerated weathering test to evaluate the performance of elastomers after contact with sulfur dioxide (SO2), a byproduct of the degradation of SF6, and, from this essay proposing a technical specification for these elastomers are the main objectives of this research. Initially the quality of SF6 in use in a transmitting power utility was evaluated to assess the presence of SO2. Following, a device was designed and developed in which elastomers under investigation could be aged in the presence of SO2. The accelerated aging tests have been done at different temperatures, time intervals and atmosphere (N2, SF6, SF6 and mixtures of SO2 and SO2). The mechanical, thermal and spectroscopic properties of sealants were evaluated before and after accelerated aging. The results showed that it is possible to evaluate the performance of elastomers used in equipment in contact with SF6 gas from an accelerated weathering test carried out in the presence of SO2, in an oven at 120 oC for a period of 168 h. Keywords - sulfur hexafluoride, sulfur dioxide, SO2, EPDM, sealing materials, accelerated aging tests, leakage of SF6 circuit breakers, SF6 byproducts.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/37849 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Mattoso, Maurício |
| Contributors | Wypych, Fernando, Wilhelm, Helena Maria, Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 78f. : il. algumas color., tabs., grafs., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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