Instituto de Soldagem e Mecatrônica

Ensino, pesquisa e desenvolvimento em Tecnologia de Soldagem:
processos, procedimentos, equipamentos e instrumentação.
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Projetos arrow Atuais arrowSistema Robótico de Quatro Graus de Liberdade para o Revestimento e Fabricação por Soldagem de Tubos de Caldeiras e Tecnologias de Soldagem Associadas | Cabeça-de-Série
Sistema Robótico de Quatro Graus de Liberdade para o Revestimento e Fabricação por Soldagem de Tubos de Caldeiras e Tecnologias de Soldagem Associadas | Cabeça-de-Série

INFORMAÇÕES GERAISTopo

Coordenadores:
Jair Carlos Dutra - LABSOLDA/UFSC
Luiz Felippe - Tractebel Energia

Data de Início: 16/03/2009
Data de Término:
15/03/2011

Recursos Externos:
Empresa/Orgão: TRACTEBEL ENERGIA S/A
Convênio: ANEEL PD-0403-0004/2008
Orçamento Total: R$ 527.500,00

Instituição/Gestora:
FAPEU - 071/2009


O PROBLEMA Topo

  • Redução da espessura das paredes dos tubos das caldeiras devido à erosão e corrosão, podendo conduzir a colapsos. As causas são:
  1. Os processos físico-químicos resultantes da queima do carvão (Figura 2).
  2. Os processos físico-químicos causados pelos sopradores de fuligem a vapor (Figura 3) durante sua missão de realizar a limpeza das paredes.
  • As regiões sob risco de colapso são retiradas por seccionamento e novas seções de tubos, bem como de membranas, são repostas e afixadas utilizando-se do processo TIG (Figura 4). É uma operação demorada e que repõe ao equipamento apenas as idênticas características originais, deixando-o sujeito a uma vida curta entre manutenções.

AS SOLUÇÕESTopo

  • Evitar o quanto possível o seccionamento dos tubos, aumentando a espessura de suas paredes mediante o revestimento por soldagem;
  • Quando for indispensável o seccionamento dos tubos para reposição por partes novas, a proposição é de que estas devam ser revestidas de início por materiais mais resistentes (inconel e aços inoxidáveis) aos fenômenos da erosão e corrosão.
  • Como agora não se trata de pequenas quantidades de soldas, estas operações de revestimento não teriam exeqüibilidade por operação manual. Então surgiu o objetivo principal deste projeto que é o desenvolvimento de tecnologia automatizada para os referidos revestimentos, que consta de:
  1. Desenvolver um sistema robótico com quatro graus de liberdade adequadamente adaptável aos vários perfis das paredes membranadas das caldeiras.
  2. Desenvolver processos e metodologias de soldagem compatíveis ao sistema acima e que produzam depósitos com geometria adequada ao que é desejado de revestimentos por soldagem (baixa diluição e baixa relação altura do depósito-largura). Dois processos são alvo do projeto: O MIG/MAG, principalmente na sua versão pulsada com pulsação térmica®, e o processo PTA – PLASMA TRNSFER ARC.  

FIGURASTopo

[1] Complexo Termelétrico Jorge Lacerda [2] Região afetada por erosão e corrosão [3] Soprador de vapor [4] Corte em parede de termelétrica
[5] Detalhe da soldagem de união de tubos [6] Protótipo de Equipamento de
Soldagem Customizado
[7] Protótipo em operação no interior da
caldeira 4 do Complexo Termelétrico
[8] Revestimento realizado no interior da
caldeira 4 do Complexo Termelétrico

A METODOLOGIATopo

  • Seguir a estratégia sempre adotada no LABSOLDA nos projetos: desenvolver tecnologia de soldagem com desvinculação às capacidades dos equipamentos comerciais. Isto significa que o projeto é fortemente galgado no desenvolvimento de equipamentos inéditos a fim de que as novas idéias em processos e procedimentos de soldagem também possam ser testados e consolidados.    Esta segunda etapa do projeto visa o aperfeiçoamento dos equipamentos desenvolvidos no P&D ANEEL 0403-006/2005, caracterizando a fase de inovação: Cabeça de Série.

PARTICIPANTESTopo

Tractebel Energia

  • Luiz Felippe
  • José Piotrovski Neto
  • Franco Wronski Comeli
  • Nilson Bardini Alves
  • Sebastião Guesser

LABSOLDA/UFSC

  • Jair Carlos Dutra
  • Nelso Gauze Bonacorso
  • Raul Gohr Júnior
  • Renon Steinbach Carvalho
  • Marcelo Pompermaier Okuyama
  • Rafael Polezi Lucas
  • Márcia Paula Thiel
  • Cleber Guedes
  • Ezequiel Gonçalves
  • Ivan Olszanski Pigozzo

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