Resumo:
Jato-ventiladores são equipamentos de ventilação forçada utilizados em ambientes em que pode ocorrer acúmulo de gases tóxicos. Eles são utilizados em túneis rodoviários e estacionamentos para a diluição das concentrações de CO ou de NO2 formados com os gases de combustão. Foi conduzida uma análise de falha em três jatos-ventiladores instalados em um túnel rodoviário equipado com dezoito jatos-ventiladores. O jato-ventilador identificado como Jv14 apresentou falha catastrófica em que todas as suas dez pás fraturaram e parte dos fragmentos caíram sobre a via. Exames visuais realizados nos demais jato-ventiladores evidenciaram a fratura de uma das pás no jato-ventilador Jv17 e a presença de trincas em duas pás do jato-ventilador Jv2. De acordo com a documentação do fabricante, as pás foram especificadas em liga de alumínio fundida 201.0 na condição de tratamento térmico T7. Foram realizados exames visuais, análises químicas, ensaios de tração, exames metalográficos e exames fractográficos com o objetivo de caracterizar o mecanismo das fraturas e dos trincamentos, de determinar a causa raiz das falhas das pás e de sugerir ações corretivas para mitigar futuras ocorrências. Os resultados obtidos mostraram que as pás dos jato-ventiladores foram fundidas em liga de alumínio do sistema Al Cu que não atende aos requisitos dos elementos prata (Ag), magnésio (Mg), titânio (Ti) e silício (Si) estabelecidos para a liga 201.0. Os resultados dos ensaios de tração mostram que a liga não atende aos requisitos de propriedades mecânicas estabelecidas para a liga 201.0 na condição T7. A falha catastrófica do jato-ventilador Jv14, as trincas nas duas pás do jato ventilador Jv2 e a fratura de uma das pás no jato-ventilador Jv17 foram provocadas pelo mecanismo de fadiga com a nucleação múltipla de trincas em descontinuidades decorrentes do processo de fundição. A causa raiz das fraturas e dos trincamentos foi atribuído a dois fatores: a nucleação múltipla de trincas de fadiga em inclusões de óxidos e/ou porosidades resultantes do processo de fundição e à maios resistência à fadiga do material utilizado nas pás.
Referência:
MOREIRA, Marcelo Ferreira.; FANTIN, Luiza de Brito. Análise de falha em jato-ventiladores. In: CONGRESSO NACIONAL DA ABENDI, 2023, São Paulo. Palestra… 26 slides.
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