A fabricação de tubos de aço remonta ao início do século XIX. Inicialmente, os tubos eram fabricados manualmente – aquecendo, curvando, sobrepondo e martelando as bordas. O primeiro processo automatizado de fabricação de tubos foi introduzido em 1812, na Inglaterra. Os processos de fabricação têm melhorado continuamente desde então. Algumas técnicas populares de fabricação de tubos são descritas abaixo.
Soldagem por sobreposição
A utilização da soldagem por sobreposição na fabricação de tubos foi introduzida no início da década de 1920. Embora o método não seja mais empregado, alguns tubos fabricados utilizando o processo de soldagem por sobreposição ainda são utilizados atualmente.
No processo de soldagem por sobreposição, o aço era aquecido em um forno e, em seguida, laminado em formato cilíndrico. As bordas da chapa de aço eram então "chanfradas". O chanfro consiste em sobrepor a borda interna da chapa de aço à borda chanfrada do lado oposto da chapa. A junta era então soldada com uma esfera de solda, e o tubo aquecido passava entre rolos que forçavam a junta a se unir, criando uma ligação.
As soldas produzidas por soldagem de sobreposição não são tão confiáveis quanto as criadas por métodos mais modernos. A Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) desenvolveu uma equação para calcular a pressão operacional admissível de tubos, com base no tipo de processo de fabricação. Essa equação inclui uma variável conhecida como "fator de junta", que se baseia no tipo de solda utilizada para criar a costura do tubo. Tubos sem costura têm um fator de junta de 1,0. Tubos soldados por sobreposição têm um fator de junta de 0,6.
Tubo soldado por resistência elétrica
A soldagem por resistência elétrica (ERW) de tubos é realizada através da conformação a frio de uma chapa de aço em formato cilíndrico. Uma corrente elétrica é então aplicada entre as duas extremidades do aço para aquecê-lo até o ponto em que as extremidades são forçadas a se unirem, formando uma solda sem a necessidade de material de enchimento. Inicialmente, esse processo de fabricação utilizava corrente alternada de baixa frequência para aquecer as extremidades. Esse processo de baixa frequência foi utilizado desde a década de 1920 até 1970. Em 1970, o processo de baixa frequência foi substituído por um processo ERW de alta frequência, que produzia uma solda de maior qualidade.
Com o tempo, descobriu-se que as soldas de tubos ERW de baixa frequência eram suscetíveis à corrosão seletiva da junta, fissuras em gancho e adesão inadequada das juntas, portanto, o processo ERW de baixa frequência não é mais utilizado na fabricação de tubos. O processo de alta frequência ainda é utilizado na fabricação de tubos para a construção de novos oleodutos.
Tubo soldado por resistência elétrica
A fabricação de tubos soldados por resistência elétrica começou em 1927. A soldagem por resistência elétrica era realizada moldando uma chapa de aço em formato cilíndrico. As bordas eram aquecidas até ficarem semi-fundidas e, em seguida, forçadas uma contra a outra até que o aço fundido fosse expelido da junta, formando um cordão. Assim como os tubos soldados por resistência elétrica de baixa frequência (ERW), as juntas dos tubos soldados por resistência elétrica são suscetíveis à corrosão e a trincas em gancho, porém em menor grau do que os tubos ERW. Esse tipo de tubo também é suscetível a falhas devido a pontos duros na chapa de aço. Como a maioria dos tubos soldados por resistência elétrica era produzida por um único fabricante, acredita-se que esses pontos duros tenham surgido devido ao resfriamento acidental do aço durante o processo de fabricação utilizado por esse fabricante específico. A soldagem por resistência elétrica não é mais utilizada na fabricação de tubos.
Tubo soldado por arco submerso duplo (DSAW)
Semelhante a outros processos de fabricação de tubos, a fabricação de tubos soldados por arco submerso duplo envolve, primeiramente, a conformação de chapas de aço em formatos cilíndricos. As bordas da chapa laminada são conformadas de modo a formar ranhuras em forma de V nas superfícies interna e externa, na localização da solda. A solda do tubo é então realizada por uma única passada de solda a arco nas superfícies interna e externa (daí o termo "dupla submersa"). O arco de soldagem é submerso em fluxo.
A vantagem desse processo é que as soldas penetram 100% da parede do tubo e produzem uma ligação muito forte do material do tubo.
Tubo sem costura
Tubos sem costura são fabricados desde o século XIX. Embora o processo tenha evoluído, certos elementos permaneceram os mesmos. O tubo sem costura é fabricado perfurando-se um tarugo de aço redondo e aquecido com um mandril. O aço oco é então laminado e esticado para atingir o comprimento e o diâmetro desejados. A principal vantagem do tubo sem costura é a eliminação de defeitos relacionados à costura; no entanto, o custo de fabricação é maior.
Os primeiros tubos sem costura eram suscetíveis a defeitos causados por impurezas no aço. Com o aprimoramento das técnicas de fabricação do aço, esses defeitos foram reduzidos, mas não totalmente eliminados. Embora pareça que o tubo sem costura seria preferível ao tubo soldado por conformação, a capacidade de aprimorar as características desejáveis em um tubo é limitada. Por esse motivo, o tubo sem costura está atualmente disponível em graus de resistência e espessuras de parede inferiores aos do tubo soldado.
O Grupo Jindalai Steel é especializado na produção de tubos de alta tecnologia soldados por resistência elétrica (ERW) e por arco submerso em espiral (SSAW). Nossa empresa possui uma avançada máquina de soldagem por resistência de costura reta de alta frequência de φ610 mm e uma máquina de soldagem por arco submerso em espiral de φ3048 mm. Além das fábricas de ERW e SSAW, temos outras três fábricas associadas para produção de tubos LSAW e SMLS em toda a China.
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Data da publicação: 19/12/2022
