TUBOS DE AÇO E MANGUEIRA DE ALTA PRESSÃO

TUBOS DE AÇO
E
MANGUEIRA DE ALTA PRESSÃO
Aço
 O ferro, primeira etapa de fabricação do aço, é o mesmo para
todos os produtos.
 Aço carbono é a composição da liga que confere ao aço o seu
nível de resistência mecânica.
 Na fase seguinte, quando os elementos de liga são
adicionados ou suprimidos no ferro, é que são determinadas
as grandes famílias de aço, dos mais rígidos aos mais
estampáveis.
 O Carbono é o principal elemento endurecedor em relação ao
ferro.
Aço Carbono
 Imagem de estrutura cristalina do Aço
 Cúbica de face Centrada
 Elevada dureza e resistência mecânica
Classificação - Baixo Carbono
• Baixo carbono possui no máximo 0,30%
• Aplicações: chapas automobilísticas, perfis estruturais, placas para
produção de tubos, construção civil, pontes e latas de folhas de
flandres.
Classificação - Médio Carbono
• médio carbono apresenta de 0,30 a 0,60%
• Aplicações:
• rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, virabrequins e
outras peças de máquinas, que necessitem de elevadas
resistências mecânica e ao desgaste e tenacidade.
Classificação - Alto Carbono
• alto carbono possui de 0,60 a 1,00%
• Aplicações: é o de maior resistência e dureza
• talhadeiras, folhas de serrote, martelos e facas.
Classificação – Tipos de Aço
• Os aços são classificados em Grau, Tipo e Classe, por meio de letra,
número, símbolo ou nome. O Grau identifica a faixa de composição
química do produto.
• O sistema de classificação mais adotado na prática é o SAE-AISI. Nele, o
aço carbono utiliza o grupo 1xxx, e é classificado da seguinte forma:
• 10xx : Aço carbono comum (Mn : 1,00% máx.)
• 15xx : Aço carbono comum (Mn : 1,00 a 1,65%)
Ferro Fundido
O ferro fundido é uma liga de aço e carbono com teor deste último acima de
2,11%. Entretanto, um teor considerável de silício está quase sempre presente
e, por isso, alguns autores consideram o ferro fundido uma liga de ferro,
carbono e silício. Outra característica é a existência de carbono livre, na forma
de lamelas ou veios de grafita.
Apesar de os ferros fundidos apresentarem em geral propriedades mecânicas
inferiores às dos aços, elas podem ser consideravelmente modificadas pela
adição de elementos de liga e tratamentos térmicos adequados. E os ferros
fundidos podem substituir os aços em muitas aplicações. Em algumas delas,
são mais adequados que aços. Exemplo: estruturas e elementos deslizantes de
máquinas são construídos quase sempre em ferro fundido, devido à maior
capacidade de amortecer vibrações, à melhor estabilidade dimensional e à
menor resistência ao deslizamento, em razão do poder lubrificante do carbono
livre em forma de grafita.
Classificação – Tipos de Aço
API 5 CT - Destinado ao revestimento de Poços e de Produção
API 5 L - Transporte de Fluido e gases em Refinaria
Norma A.P.I. (American Petroleum Institute)
Tubos usados em Poços
Especificações e aplicações :
1 - API 5L com a finalidade do transporte do gás, água, óleo na
indústria dos óleo e gás.
2 - Tubulação das especificações 5CT do API são usados para extrair
o petróleo e o gás natural. Serve como parede do poço.
3 - ASTM A53 é usado transportando a água, o petróleo, gás e outros
líquidos comuns.
Tipos de Aço usados em tubulações de Poços
• OsTubos de condução com costura
(solda longitudinal por alta
freqüência “ERW”)
• Aço de Baixo Teor de Carbono.
• ABNT 1008/1010.
• Atendem, rigorosamente, aos padrões de qualidade, em conformidade
com API 5CT
Processo de Fabricação ERW Longitudinal - Linha
Contínua
Tubos de condução com costura (solda longitudinal por alta freqüência
“ERW”)
Processo de Solda ERW
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A partir de bobinas laminadas, este processo inclui:
• Operações de desbobinamento do aço
• Formação dos tubos através de rolos
• Soldagem automática por resistência elétrica em alta freqüência
• Normalização da solda
• Calibragem
• Corte e testes hidrostáticos, dimensionais e de laboratório
• Ensaios não-destrutivos
Processo de produção de Tubos API 5CT por Solda
elétrica ERW de Alta Freqüência
Desbobinadeira
Inspeção por
ultra-som
Pré-formadores
Teste hidrostático
Formação
e soldagem
Inspeção por
ultra-som
Classificação – Aço Inox
• Formação - A família de aço inoxidável contém no mínimo 11% de
Cromo, elemento o qual concede ao inox a resistência à corrosão.
• Resistência – Alta resistência a corrosão, alta resistência a temperaturas
elevadas. Mantém suas propriedades mesmo quando submetidas a
elevadas ou baixas temperaturas e situações corrosivas.
• Conformidade Ambiental – O reaproveitamento não interfere na
qualidade,o que ajuda a preservar o meio ambiente, pois é 100%
reciclável.
Solda
 Soldagem é um processo que visa a união localizada de materiais,
baseada na ação de forças em escala atômica semelhantes às existentes
no interior do material e é a forma mais importante de união
permanente de peças usada industrialmente.
 Os Processos de soldagem se baseia no uso de calor, aquecimento e
fusão parcial das partes a serem unidas, denominado "processos de
soldagem por fusão".
Solda
• Os Processos de soldagem se baseia no uso de calor, aquecimento e
fusão parcial das partes a serem unidas, denominado "processos de
soldagem por fusão".
Soldagem com eletrodo revestido
• Consiste em um arco elétrico que é formado com o contato do eletrodo
(revestido) na peça a ser soldada. O eletrodo é consumido à medida que
vai se formando o cordão de solda, cuja proteção contra contaminações
do ar atmosférico é feita por atmosfera gasosa e escória, proveniente da
fusão do seu revestimento.
• Eletrodo: alma metálica + revestimento.
• Funções do revestimento
• Estabilizar o arco elétrico
• Gerar gases de proteção da poça de fusão
• Produzir escória que evita contaminação pelo ar atmosférico da poça de
fusão e do cordão de solda:
• Adicionar elementos de liga na poça de fusão
• Facilitar a soldagem fora de posição
• Facilitar a fabricação dos eletrodos revestidos
Soldagem com eletrodo revestido
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Vantagens
Baixo custo do equipamento
Versatilidade
Soldagem em locais de difícil acesso
Disponibilidade de consumíveis no mercado
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Limitações
Baixa produtividade devido à taxa de deposição
Necessidade de remoção de escória
Dependente da habilidade do soldador
Produção de fumos e respingos
Qualidade do cordão inferior aos processos TIG, Plasma e MIG
Posição de soldagem restrita
Não automatizável
Soldagem com eletrodo revestido
Material do núcleo do eletrodo(metal a ser fundido)
Material do revestimento do eletrodo
(casca em volta)
Soldagem com eletrodo revestido
O revestimento protege o eletrodo (alma) do
oxigênio durante a solda. O revestimento solta
gases que protegem a solda do oxigênio que a
estragariam
Soldagem com eletrodo revestido
O revestimento é bem visível . Uma camada
cinza sobre o metal que será derretido para
fazer o cordão de solda
Soldagem com eletrodo revestido
O cordão é bem
visivel . Uma
camada
vermelha de
metal derretido
sob a a ação do
calor gerado
pelo arco
voltaico(arco
eletrico)
Soldagem TIG
• O processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) é definido como
o processo de soldagem a arco elétrico estabelecido entre um
eletrodo não consumível a base de tungstênio e a peça a ser
soldada. A poça de fusão é protegida por um fluxo de gás inerte.
Soldagem
TIG num
Gasoduto
Soldagem TIG







Vantagens
Soldas de excelente qualidade
Acabamento do cordão de solda
Menor aquecimento da peça soldada
Baixa sensibilização à corrosão intergranular .
Ausência de respingos
Pode ser automatizado






Limitações
Dificuldade de utilização em presença de corrente de ar
Inadequado para soldagem de chapas de mais de 6 mm.
Produtividade baixa devido à taxa de deposição
Custo do equipamento
Processo depende da habilidade do soldador, quando não automatizado
Soldagem MIG
• No processo de soldagem MIG (Metal Inert Gas) o arco
elétrico é aberto entre um arame alimentado continuamente
e o metal de base. A região fundida é protegida por um gás
inerte ou mistura de gases (argônio, CO2, Hélio ou O2).
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Soldagem MIG
Vantagens
Facilidade de operação
Alta produtividade
Processo automatizável
Baixo custo
Não forma escória
Cordão de solda com bom acabamento
Soldas de excelente qualidade
Limitações
Regulagem do processo bastante complexa
Não deve ser utilizado em presença de corrente de ar
Posição de soldagem limitada
Probabilidade elevada de gerar porosidade no cordão de solda
Manutenção mais trabalhosa
Falhas de Soldagem
• Porosidade
Falhas de Soldagem
• Inclusão de escória – Resto do revestimento
Falhas de Soldagem
• Trincas
Falhas de Soldagem
• Excesso de Respingos
Mangueiras de alta Pressão
• São usadas para transporte de óleo cru a altas pressões,
acima de 5000 PSI.
• São feitas de varias camadas desde borracha, tiras de metal e
borracha sintética e na cobertura geralmente Poliuretano,
plástico resistente e impermeável a óleos.
• São ligadas por engates e conexões umas as outras.
Mangueiras de alta Pressão
• São mangueiras flutuantes e submersas, criadas
para a transferência de petróleo bruto e derivados a
partir
de
plataformas.
• As mangueiras são equipadas com sensores que
detectam vazamentos antes que o material possa
chegar ao mar.
• Têm duas carcaças, o que permite que caso ocorra
algum
vazamento,
a
transferência
de
hidrocarbonetos continue sem perigo de
contaminação do mar.
Mangueiras de alta Pressão
• Os sensores detectam a migração do petróleo, em caso de
vazamento na mangueira interna primária que carrega o
material.
• A mangueira externa fornece uma contenção secundária do
petróleo vazado, para que o operador continue com o
carregamento ou descarregamento em um terminal e depois
mude a mangueira durante uma etapa mais conveniente da
operação, evitando paradas.
• Tem diâmetros de 6 a 24 polegadas, para uma pressão de até
300 PSI.
Mangueiras de Super Pressão
GH506
Fabricação: 3/4" até 2" Diametro Interno.
Aplicação: Sistemas hidráulicos com
petróleo e fluídos a base de água glicol, uso
industrial.
Temperatura: De -40ºC a + 100ºC.
Pressão: 3625 até 6090 P.S.I.
Fabricação: 3/4" até 2" Diametro
Interno.
Aplicação: Sistemas hidráulicos com
petróleo e fluídos a base de água glicol,
uso industrial.
Temperatura: De -40ºC a + 121ºC.
Pressão: 5000 P.S.I.
Materiais da Mangueira
Aplicação:
Recomendada para circuitos hidráulicos de super pressão,
com alta resistência a pulso de pressão. Atende aos
requisitos da norma SAE 100R12, com a vantagem da alta
durabilidade e de ser altamente flexível com o raio mínimo de
curvatura a metade do especificado pela norma SAE.
Tubo Interno: Borracha sintética resistente a óleo (CR)
Reforço: Quatro espirais de fios de aço de alta resistência.
Cobertura: Borracha sintética preta resistente a óleos,
abrasão e intempéries (CR).
Temperatura de operação: -40 ºC até + 121 ºC.
Engates
Engate rápido completo
São chamados de engates rápido pois num
simples encaixe as partes não se soltam mais.
A não ser com uma manobra de desencaixe .
Pois eles tem dentro um sistema de argolas
que se prendem.
Engates
Engate rápido completo
Macho do engate
Fêmea do engate
Conexão Mangueira - Rosca
Rosca
Mangueira fixada
no pino através de
Espiga
Conexão Mangueira – Ponta rosca NPT
Ponta com rosca NPT
Questionário
 1 – Qual a pressão máxima que uma mangueira pode suportar ?
 2 – Em que principio se baseia a solda elétrica?
 3 – O que é um tubo com costura?
 4 – Que especificação deve ter a tubulação da parede de um
poço?
 5 – Qual a diferença entre solda TIG e solda MIG?
 6 – O que é aço carbono?
 7 – O que é aço inox? Para que serve?
FIM