O processo de Polpação
Polpação é o processo de extração da celulose da madeira, plantas ou de grande variedade de outras fontes fibrosas, que dissolve a lignina a qual mantém as fibras celulósicas juntas. A polpa é o nome dado ao resultado deste processo. Os quatro principais métodos utilizados são: polpação kraft, polpação sulfito, polpação soda e polpação semiquímica (NSSC). A seleção pelo processo é majoritariamente determinada pelo produto final, viabilidade de material fibroso e por questões econômicas relativas[1]. O processo químico mais comum é o kraft com 80% de participação na indústria representando 130 milhões de toneladas de polpa kraft geradas por ano.
A maior parte da polpação kraft é realizada em digestores batch, porém nos últimos anos, digestores contínuos têm sido instalados mais frequentemente. Cavacos de madeira, licor de cozimento e vapor são combinados em um vaso de pressão para cada lote de produção. O tempo do processo de cozimento depende da produção e dureza da polpa desejadas, porém normalmente dura de 5 a 6 horas com temperaturas mantidas entre 160 a 180º C. Ao final do processo, a pressão do vapor no digestor empurra o material cozido para fora do mesmo. A polpa segue entre vários estágios de separação, lavagem e outros tratamentos antes de ser prensada e secada em produtos finais.
Materiais de construção de Digestores Batch
Digestores Batch tem sido, historicamente, construídos de aço carbono com a inclusão de uma espessura permitida de desgaste para considerar os elevados níveis de erosão e mecanismos de corrosão. Em alguns casos uma fina camada de revestimento de aço inoxidável 304 foi aplicada no processo de fabricação para resistência nominal de corrosão. Sistemas de cozimento em lote (batch) têm evoluído nos últimos anos almejando redução de custos de energia e de consumo de licor. Embora considerado satisfatório em termos de operação, a maior complexidade de sistemas de controle tem acelerado a deterioração dos vasos e de mecanismos correlatos fazendo com que a escolha de materiais seja mais importante do que nunca. Ao reparar ou atualizar esses equipamentos muitos proprietários escolheram o aço inoxidável 309 pelo nível de cromo que é reconhecidamente o material mais importante em resistência ao ataque corrosivo do licor de cozimento. Aplicação de revestimento (overlay) de campo de aço inoxidável 309 tem sido frequentemente utilizado para proteção contra corrosão em ambos digestores contínuos ou batch feitos originalmente de aço carbono. Mais recentemente, tem sido verificado que um número cada vez maior de digestores batch com overlay de 309 tem sofrido aumento da taxa de corrosão de modo que o overlay com aço inoxidável 309 tem sido menos desejado para digestores deste tipo e sendo sujeitos a troca por materiais com ligas superiores.
ER312ss aplicado com o Processo de Solda Mecanizada de Campo patenteado pela WSI
Devido ao alto teor de cromo nos materiais de adição de aço inoxidável 312 a aplicação de overlay com este material era suscetível a trincas de solidificação quando aplicado à substratos de aço carbono. Para resolver este problema os engenheiros de soldagem da WSI desenvolveram um método patenteado para não somente eliminar as trincas de solidificação de soldagem. O depósito de solda apresenta microestrutura duplex que consiste em ambas ferrita e austenita. O depósito de solda solidifica primariamente os grãos de ferrita e posteriormente ocorre a precipitação dos grãos de austenita. O revestimento por solda com ER312ss resultante atinge níveis superiores a 25% de cromo e é considerado por exceder as necessidades das operações nos ambientes mais corrosivos dos digestores batch. Digestores novos são frequentemente produzidos com aços inoxidáveis duplex similares à liga de ER312ss. O overlay de ER312ss continua sendo uma solução eficiente para extensão de vida destes vasos e consequente postergação da substituição bem como para o reparo viável de vasos com aplicação de inox duplex.
Solda Mecanizada para ER312ss ou para Outros Aços Inoxidáveis Duplex
WSI é o líder mundial em serviços de extensão de vida de vasos de pressão. Com o mais extenso portfólio de reparos para extensão de vida, WSI pode desenvolver uma estratégia de reparo por um depósito de solda aplicado mecanicamente de acordo com o código ASME seção VIII para restaurar a parede do equipamento à sua espessura original e estender a vida de seu ativo com materiais ligados. O processo mecanizado de solda GMAW proprietário da WSI é ideal para aplicações no diâmetro interno de digestores, particularmente, pela já comprovada atratividade econômica em comparação com outros métodos mais tradicionais. Construído por engenheiros da WSI com parâmetros monitorados por sensores e sistemas de controle digitais, o processo mecanizado de solda tem a habilidade de ser facilmente adaptado para aplicações de campo para lidar com qualquer geometria e posições difíceis de solda incluindo seções cônicas dos digestores batch ou contínuos.
WSI – Resultados Comprovados. Automaticamente.
Tanto se o digestor necessitar de reparos urgentes ou durante paradas planejadas, WSI possui liderança inovadora incomparável nos mercados de papel e celulose, nuclear, refine, geração de energia e indústrias químicas e petroquímicas. WSI possui mais de 2.000 procedimentos qualificados de acordo com a ASME e mais de 1.000 certificações ativas de soldadores. Saiba mais sobre nossas soluções engenheiradas e tecnologias de solda em WSI.
[1] Nicholas P. Cheremisinoff, Paul E. Rosenfeld, in Handbook of Pollution Prevention and Cleaner Production, 2010
