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Não recebi financiamento 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. 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.

En el presente trabajo se muestra el diseño de un sistema de automatización para el proceso de decapado y fosfatado para estructuras de transformadores de baja y media tensión. El proceso involucra el uso de un polipasto de dos toneladas, cuyo movimiento será controlado por un PLC. La automatización del proceso empieza cuando los transformadores son colocados en el área de recepción, una vez aquí deberán ser movilizados con ayuda del polipasto hacia cinco tinas que contienen diferentes sustancias que forman parte del proceso de limpieza y preparación de los transformadores. La automatización del proceso incluye: el control del movimiento del polipasto, el control de llenado, el tiempo que deben permanecer los transformadores en las tinas y un control PID para la temperatura de la tina de fosfatación de los transformadores. En la realización del proyecto se usó el PLC S71200 de Siemens con el software TIA PORTAL V.12.0. Además, se desarrolló un sistema SCADA para la visualización y control de parámetros del proceso. El alcance del proyecto involucra el establecimiento de una arquitectura de control, la programación, la realización de los correspondientes planos eléctricos, la realización de un sistema SCADA y el respectivo análisis de costos referentes al desarrollo del proyecto. In the present work it is shown the design of an automation system for the pickling and phosphating process for transformers structures of low and medium voltage. The process involves the use of a two-ton hoist, whose movement is controlled by a PLC. Automation of the process begins when the transformers are placed in the reception area, once here they should be mobilized with help of the hoist to five tubs which contain different substances that are part of the cleaning process and preparation of transformers. Automation of the process includes: the hoist motion control, control filling, how long to stay transformers in the tubs and a PID control to the temperature of the phosphating tub of the transformers. In the project it was used the S71200 PLC Siemens with the software TIA Portal v.12.0. In addition, it was developed a SCADA system for visualization and control of process parameters. The scope of the project involves the establishment of a control architecture, programming, implementation of the relevant electrical drawings, the realization of a SCADA system and the respective cost analysis concerning to the development of the project.

[ES]En el presente trabajo se estudia el fosfatado como tratamiento de conversión química (TCQ) libre de cromo, partiendo de un estudio básico del fosfatado comercial aplicado por inmersión en soluciones al 100 % y diluciones 1:2, 1:5 y 1:10. Para conseguir un buen recubrimiento de fosfato se determinó el tiempo óptimo de inmersión mediante curvas de potencial a circuito abierto. Las propiedades de protección contra la corrosión se evaluaron mediante medidas de resistencia a la polarización e impedancia electroquímica. La adherencia al sustrato se determinó por ensayos de tracción (pull-off). Los resultados en inmersión continua mostraron que la aplicación de un recubrimiento orgánico sobre el sustrato previamente fosfatado en una dilución 1:5 (10 min) aumenta la resistencia a la corrosión en, al menos, un orden de magnitud con respecto al sustrato no fosfatado, incrementando la adherencia y el tiempo de vida del sistema recubrimiento-sustrato debido a que la película de conversión forma parte integral del sustrato y la superficie generada incrementa el área y número de sitios activos., [EN]This paper evaluates the phosphate treatment as a chemical conversion treatment (CCT) free of chromium, from the basis of the study of a commercial treatment applied in phosphoric solution at different concentrations (100% and dilutions 1:2, 1:5 and 1:10). The optimum immersion time for the phosphate conversion treatment was established from the evolution over time of the open circuit potential. Protection against corrosion of the conversion layers was evaluated by polarisation resistance and electrochemical impedance measurements. The adhesion to the substrate was evaluated by pull-off tests. Results have shown that the application of an organic coating on the substrate with a previous phosphate treatment in 1:5 dilution (10 min.) increases the corrosion resistance in, at least, one order of magnitude with respect to the non phosphate-coated metal and improves the adhesion to the substrate, since the conversion layer obtained is part of the substrate and the surface generated increases the number and area of active sites., Los autores agradecen el apoyo económico del proyecto MAT2008-06719-C03-01. E. Onofre agradece también la ayuda recibida de la UNAM y el CSIC a través del programa científico de cooperación UNAM-CSIC, “Simon Bolivar" postdoctoral 2009- 2010, DGAPA-UNAM. M. Carboneras agradece la concesión de un contrato JAE-Doc otorgada por el CSIC.

Ingeniería química

Ingeniería química

Ingeniería técnica Industrial. Especialidad en Química industrial

This paper evaluates the phosphate treatment as a chemical conversion treatment (CCT) free of chromium, from the basis of the study of a commercial treatment applied in phosphoric solution at different concentrations (100% and dilutions 1:2, 1:5 and 1:10). The optimum immersion time for the phosphate conversion treatment was established from the evolution over time of the open circuit potential. Protection against corrosion of the conversion layers was evaluated by polarisation resistance and electrochemical impedance measurements. The adhesion to the substrate was evaluated by pull-off tests. Results have shown that the application of an organic coating on the substrate with a previous phosphate treatment in 1:5 dilution (10 min.) increases the corrosion resistance in, at least, one order of magnitude with respect to the non phosphate-coated metal and improves the adhesion to the substrate, since the conversion layer obtained is part of the substrate and the surface generated increases the number and area of active sites. En el presente trabajo se estudia el fosfatado como tratamiento de conversión química (TCQ) libre de cromo, partiendo de un estudio básico del fosfatado comercial aplicado por inmersión en soluciones al 100 % y diluciones 1:2, 1:5 y 1:10. Para conseguir un buen recubrimiento de fosfato se determinó el tiempo óptimo de inmersión mediante curvas de potencial a circuito abierto. Las propiedades de protección contra la corrosión se evaluaron mediante medidas de resistencia a la polarización e impedancia electroquímica. La adherencia al sustrato se determinó por ensayos de tracción (pull-off). Los resultados en inmersión continua mostraron que la aplicación de un recubrimiento orgánico sobre el sustrato previamente fosfatado en una dilución 1:5 (10 min) aumenta la resistencia a la corrosión en, al menos, un orden de magnitud con respecto al sustrato no fosfatado, incrementando la adherencia y el tiempo de vida del sistema recubrimiento-sustrato debido a que la película de conversión forma parte integral del sustrato y la superficie generada incrementa el área y número de sitios activos.