Análise de fadiga e confiabilidade do último prato que veda o cilindro de um hiper-compressor de eteno

Abstract

O hiper-compressor de eteno é utilizado na indústria petroquímica sendo responsável pela a produção da resina plástica polietileno de baixa densidade (PEBD). Este equipamento sofre grandes variações de pressão durante o trabalho de sucção e descarga, tornando seus componentes suscetíveis a fadiga. O objetivo deste trabalho é estudar as tensões ocasionadas pelos diversos carregamentos que estão agindo sobre o último prato de vedação do cilindro deste compressor, para explicar o surgimento de trincas nesta peça. O estudo utilizou ferramentas analíticas, simulação numérica (método de elementos finitos) e dados experimentais, para a determinação do efeito das tensões cíclicas na fadiga do componente em estudo. Relacionando a resistência e a solicitação descobriu-se a inadequação do projeto do último prato. Assim, foi sugerida uma melhoria na segurança e confiabilidade dos carregamentos, através da mudança da geometria do furo de lubrificação.

The ethylene's hiper-compressor is used in the petrochemical industry being responsible for the production of low density polyethylene (LDPE) plastic resin. This equipment suffers from variations in pressure during suction and discharge, making its components susceptible to fatigue.The aim of this work is to study the stress caused by the various loads acting on the last cup that seals the cylinder of this compressor, to explain the occurrence of cracks in this type of component. The study used analytical tools, numerical simulations (finite element method) and experimental data for determining the effect of cyclical stresses on fatigue of the component under study. Relating the strength and loads it was discovered the inadequacy of the last cup project. Thus, it was suggested an improvement in load's safety and reliability, by changing the geometry of the lubricating hole.