Corrosão de alumínio em trocadores de calor : um estudo para melhoria de qualidade utilizando a metodologia de planejamento de experimentos

Abstract

Resumo: O alumínio e suas ligas são altamente empregados no cenário global, sendo largamente utilizados nas indústrias de refrigeração e condicionamento de ar. Atualmente são empregados na fabricação de trocadores de calor, principalmente as ligas de alumínio do tipo: AA8079, AA8011 e a AA8006. Dado o exposto, o presente trabalho irá abordar um caso real de corrosão do alumínio em trocadores de calor instalados em regiões litorâneas. Nestes casos, foi evidenciada a presença de corrosão acelerada do alumínio, comprometendo assim o seu funcionamento e a vida útil dos equipamentos instalados sob as condições mencionadas. Neste contexto, o objetivo principal deste projeto é avaliar diferentes medidas de proteção à corrosão do alumínio AA8006 em trocadores de calor, por intermédio de ensaios acelerados de névoa salina em corpos de prova. A presente pesquisa buscou o entendimento do problema, bem como analisar os fatores que impactam a corrosão do alumínio quando aplicado em condições agressivas, considerando seus princípios e dimensões técnicas e tecnológicas. Os efeitos dos fatores que afetam a corrosão nos trocadores de calor foram determinados por intermédio de um planejamento fatorial 32 completo. Os resultados foram analisados a partir do efeito médio dos fatores e da análise de variância (ANOVA). Como conclusão podemos identificar o melhor ajuste dos fatores tipo do material e densidade de aletas (número de aletas por polegadas), quando for aplicado o material tipo III (alumínio gold + pintura) e o maior número de aletas, maior será o tempo sem corrosão.

Abstract: Aluminum and its alloys are frequently used on the global stage and are widely applied in the refrigeration and air conditioning industries. They are currently used in the manufacture of heat exchangers, predominantly types of aluminum alloys: AA8079 AA8011 and AA8006. Based on this, this research studies a real case of aluminum corrosion applied to heat exchangers installed in coastal regions. In each case, accelerated corrosion was observed in the heat exchangers, thus compromising their operation and useful life of the equipment installed under the above mentioned conditions. Therefore, the main objective of this project is to evaluate different solutions of corrosion protection of AA8006 aluminum in heat exchangers, applying salt spray tests in samples of heat exchangers. This research aimed to understand the problem of corrosion of aluminum used in heat exchangers and the factors that affect the strength characteristics of aluminum corrosion when applied in aggressive conditions, considering its technical and technological principles and dimensions. The effects of factors that affecting corrosion in heat exchangers were determined using a factorial design 32. The results were analyzed from the mean effect of the factors and the analysis of variance (ANOVA). As a conclusion, we can identify the best adjustment of the factors material type and density of fins (number of fins per inch), when material type III (gold aluminum + paint) and the larger number of fins are applied, the longer time without corrosion was reached.