Serpentina Helicoidal em Super Duplex UNS S32760: Eficiência Térmica na Indústria de Pigmentos
O controle e a precisão da temperatura são variáveis muito importantes na dinâmica das reações químicas nas indústrias do segmento, podendo alterar diretamente os resultados e as velocidades das reações e dos produtos. Recentemente, a Multialloy desenvolveu uma solução de engenharia de alta performance: uma Serpentina Helicoidal interna de troca térmica, fabricada em Aço Inox Super Duplex UNS S32760.
O equipamento foi projetado para aplicação em tanques de reação utilizados na etapa de hidrólise e nucleação controlada da polpa de dióxido de titânio, fase crítica na produção de pigmentos.
O Papel da Serpentina no Meio Reacional
Instalada no interior de tanques de processo, a serpentina atua como um trocador de calor interno responsável pelo controle térmico da suspensão reacional contendo partículas finas de TiO₂.
Por meio da circulação de um fluido térmico, o equipamento permite:
- Controle de Temperatura: estabilização térmica da suspensão durante as etapas de hidrólise e formação do TiO₂ hidratado.
- Gestão de Energia: Remoção eficiente de calor gerado por reações exotérmicas.
- Controle da Cinética de Precipitação: manutenção das condições térmicas ideais para nucleação e crescimento controlado das partículas.
- Qualidade do Produto: controle indireto da morfologia e da distribuição granulométrica das partículas, fatores determinantes para propriedades ópticas como opacidade e dispersibilidade.
Por que migrar do Cobre para o Super Duplex UNS S32760?
Originalmente, este projeto utilizava serpentinas de cobre. Entretanto, devido às condições operacionais do processo — especialmente a presença de suspensões abrasivas contendo partículas sólidas de TiO₂ — a Multialloy recomendou a substituição pela liga Super Duplex UNS S32760.
Esta mudança estratégica oferece vantagens competitivas cruciais para ambientes químicos agressivos:
- Alta Resistência à Erosão-Corrosão
O Super Duplex apresenta excelente desempenho em ambientes contendo partículas sólidas em suspensão, reduzindo significativamente o desgaste abrasivo observado em serpentinas de cobre. - Resistência Superior à Corrosão
Excelente resistência à corrosão localizada e à corrosão sob tensão em meios contendo cloretos e outros agentes agressivos presentes em processos químicos. - Elevada Resistência Mecânica
Limite de escoamento significativamente superior ao do cobre, proporcionando maior integridade estrutural ao equipamento. - Vida Útil Prolongada
A maior resistência mecânica e à erosão-corrosão resulta em menor frequência de substituição e maior confiabilidade operacional.
Excelência em Fabricação e Qualidade
A fabricação desta serpentina segue um rigoroso fluxo de engenharia interna:
- Conformação e Soldagem: processo que inclui a calandragem controlada dos tubos e a soldagem pelo processo TIG (GTAW) para formação da geometria helicoidal e integração ao rack estrutural. O processo TIG foi selecionado por proporcionar maior controle do aporte térmico e da metalurgia da junta, favorecendo o adequado balanço entre ferrita e austenita no Super Duplex, reduzindo o risco de formação de fases deletérias e garantindo alta confiabilidade estrutural e resistência à corrosão das soldas.
- Componentes Internos: Produção própria de subprodutos como abraçadeiras, flanges, porcas e parafusos, garantindo a compatibilidade da liga em todo o conjunto.
- Testes Rigorosos: O equipamento passa por Ensaio de Líquido Penetrante (LP) em todas as juntas soldadas e Ensaio Hidrostático antes da decapagem e inspeção final.
- Data Book de Fabricação: fornecimento ao cliente de Data Book completo, contendo rastreabilidade documental do equipamento, incluindo certificados de matéria-prima, certificados de consumíveis de soldagem, procedimentos e qualificações de soldagem (EPS/WPS e RQPS/PQR), relatórios de ensaios, registros de inspeção, laudos de END e demais documentos de controle de qualidade.