Concretos refratários fosfatados para refino de petróleo: caracterização, propriedades e adequação ao uso

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Gomes, Daniel Telhado
Orientador(a): Pandolfelli, Victor Carlos lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/10778
Resumo: The increasing demand for petroleum experienced in the last decades has pushed the barrel price to a level never seen before, stimulating a race for rising production volumes and taking us to even deeper waters. On a similar move, the refining industry has adapted itself and optimized its processes, resulting in higher unit operational availability. During this period, one of the initiatives explored to reduce maintenance downtime was the increment of phosphate-bonded refractories installation, replacing the cement based castables. In addition of satisfactory thermo-mechanical properties up to 1,500 °C, these products allow high heating rates after curing without explosion risk and chemical adhesion on pre-fired refractory linings, speeding up equipment’s repair. Despite the advantages, the shortage production of these materials in Brazil required its importation, turning costs 5–15 times higher than those for conventional castables. Prospecting potential new suppliers, this work characterized imported and previously qualified phosphate-bonded products, comparing them with those newly developed by national manufacturers, aiming to evaluate the performance and suitability for using these formulations. The results showed that in many aspects the national materials overcame the previously qualified references, being viable options for using in oil refineries. On the other hand, it was also observed the need of improvement and adjustments, motivating the development of a second generation of phosphate-bonded castable refractories in Brazil. Based on the obtained results, requirements were also proposed for materials specification.
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During this period, one of the initiatives explored to reduce maintenance downtime was the increment of phosphate-bonded refractories installation, replacing the cement based castables. In addition of satisfactory thermo-mechanical properties up to 1,500 °C, these products allow high heating rates after curing without explosion risk and chemical adhesion on pre-fired refractory linings, speeding up equipment’s repair. Despite the advantages, the shortage production of these materials in Brazil required its importation, turning costs 5–15 times higher than those for conventional castables. Prospecting potential new suppliers, this work characterized imported and previously qualified phosphate-bonded products, comparing them with those newly developed by national manufacturers, aiming to evaluate the performance and suitability for using these formulations. The results showed that in many aspects the national materials overcame the previously qualified references, being viable options for using in oil refineries. On the other hand, it was also observed the need of improvement and adjustments, motivating the development of a second generation of phosphate-bonded castable refractories in Brazil. Based on the obtained results, requirements were also proposed for materials specification.A crescente demanda de petróleo experimentada nas últimas décadas alavancou o preço do barril a um patamar nunca antes visto, incentivando a corrida pelo aumento da produção e nos levando a águas cada vez mais profundas. Em movimento consoante, a indústria de refino readequou o seu parque e otimizou processos, resultando no aumento da disponibilidade das unidades operacionais. Nesse período, uma das iniciativas exploradas para diminuir o tempo de manutenção foi a ampliação do emprego de concretos refratários fosfatados em substituição aos ligados com cimento. Além de apresentarem propriedades termomecânicas satisfatórias até 1.500 °C, estes produtos permitem alta taxa de aquecimento após cura, sem risco de explosão, e possuem a capacidade de adesão química em outros revestimentos refratários pré-queimados, agilizando o reparo dos equipamentos. Apesar das vantagens, a escassez de produção deste tipo de material no Brasil exigiu a sua importação, tornando os custos 5–15 vezes mais altos que os praticados para os concretos convencionais. Prospectando novos potenciais fornecedores, este trabalho caracterizou concretos fosfatados importados e previamente qualificados, comparando-os com os recém desenvolvidos por fabricantes nacionais, visando avaliar o desempenho e adequação ao uso destas novas formulações. Os resultados mostraram que sob diversos aspectos os materiais nacionais superam as referências previamente qualificadas, existindo opções viáveis para uso em refinarias de petróleo. Por outro lado, também foi observada a necessidade de aprimoramento e ajustes, motivando o desenvolvimento de uma segunda geração de concretos fosfatados no Brasil. Baseado nos resultados obtidos também foram propostos requisitos para a especificação dos materiais avaliados.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarConcreto refratárioPega químicaFosfatadoPetroquímicaChemical bondedPhosphate-bondedPetrochemicalENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSConcretos refratários fosfatados para refino de petróleo: caracterização, propriedades e adequação ao usoPhosphate-bonded refractory castables for petroleum refinery: characterization, properties and suitability for serviceinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline600600390bd4d1-c505-4015-b043-b075d197c61finfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação Daniel Telhado.pdfDissertação Daniel Telhado.pdfDissertaçãoapplication/pdf5235476https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/4483c926-9466-4cc1-917b-0a5de296b630/download5464a1f5650efbf7a44e63c808aff8d8MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81957https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d08a2ce3-20bc-4d93-aa16-29b95d77ace8/downloadae0398b6f8b235e40ad82cba6c50031dMD53falseAnonymousREADTEXTDissertação Daniel Telhado.pdf.txtDissertação Daniel Telhado.pdf.txtExtracted texttext/plain302072https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/8d648ecd-079e-41b5-bb6b-0f65118eddde/downloade1ade9257c48848bee1070d2fb813923MD56falseAnonymousREADTHUMBNAILDissertação Daniel Telhado.pdf.jpgDissertação Daniel Telhado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7107https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c9e10447-6ca1-4e3f-86b1-007b3a44f395/download54863785fed26e07be44285e4d503b7dMD57falseAnonymousREAD20.500.14289/107782025-02-05 18:03:03.208Acesso abertoopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/10778https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-05T21:03:03Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)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