Figura 1. A tubulação GASTA da Petrobras atravessa 97 km, percorrendo da Planta de Tratamento de Gás de Caraguatatuba até a Estação de Transferência

Transcrição

1 Figura 1. A tubulação GASTA da Petrobras atravessa 97 km, percorrendo da Planta de Tratamento de Gás de Caraguatatuba até a Estação de Transferência de Custódia de Taubaté e Refinaria de São José dos Campos, para transportar o gás natural produzido no campo brasileiro de gás de Mexilhão. 2

2 Solda automatizada em GASTAU Afornecedora brasileira de energia integrada, Petrobras, estava trabalhando em seu projeto GASTAU quando a produção diminuiu o ritmo devido a uma alta taxa de rejeição nas suas soldas, o que estava afetando o cronograma geral do projeto. Rapidamente se tornou aparente que a solda automatizada seria necessária para concluir o trabalho a tempo para a abertura em O projeto Cobrindo 97 km da Usina de Tratamento de Gás de Caraguatatuba até a Estação de Transferência de Custódia de Taubaté e Refinaria de São José dos Campos, a tubulação - na conclusão - transportará gás natural produzido no campo de gás de Mexilhão, localizado na Bacia de Santos offshore. Espera-se transportar até 15 milhões de m 3 /d de gás e produzir bpd de condensado de gás natural. O projeto é de importância estratégica para o Brasil, já que alimentará o consumo de gás natural industrial, doméstico e automotivo nas grandes áreas metropolitanas do país. Sua recente expansão no mercado de tubulações, o projeto GASTAU, cobre uma região altamente desenvolvida que inclui plantas industriais, grandes áreas metropolitanas de mais de dois 3

3 milhões de habitantes, grandes fazendas, uma importante malha rodoviária e ainda uma Área de Preservação Ambiental Federal, com estritas restrições ambientais. Com isso em mente, a integridade e durabilidade dos tubos - e soldas duradouras e de qualidade - foram uma necessidade neste projeto. A tubulação GASTAU apresenta tubo de 34 pol. de diâmetro (863 mm), espessura de 0,748 pol. (19 mm) grau X80. O tubo foi inicialmente soldado manualmente e semi-automaticamente. No entanto, conforme o trabalho progredia, os oficiais da Petrobras começaram a buscar soluções para racionalizar o processo de solda do projeto e ainda alcançar o mais alto nível de qualidade. As forças Figura 2. A tubulação de GASTAU apresenta tubo com 34 pol. de diâmetro (863 mm), espessura de 0,748 pol. (19 mm) de grau X80 e é a primeira deste grau no Brasil a ser soldada automaticamente e a primeira a usar o novo fio de solda Pipeliner 80Ni1 da Lincoln Electric. Figura 3. Porque a tubulação percorre uma região altamente desenvolvida que incluir plantas industriais e grandes áreas metropolitanas de mais de dois milhões de habitantes, a integridade e durabilidade dos tubos - e soldas duradouras e de qualidade - foram uma necessidade neste projeto. combinadas da Dyna Torque Technologies Inc. e da Lincoln Electric Company forneceram a resposta. "Requer um certo conjunto de habilidades para soldar este tubo com um soldador semiautomático ou manualmente", diz o Presidente da Dyna Torque, Andrew Scherfenberg. "Eles estão experimentando uma alta taxa de rejeição. Por exemplo, eles fariam três soldas e três precisariam ser refeitas. Não estavam progredindo tão rapidamente quanto precisariam para ter o trabalho concluído de acordo com o cronograma". A Dyna Torque, uma empresa internacional de solda de serviço completo, oferece soluções de solda automatizada para a indústria mundial de tubulações para óleo, gás e água planejando, gerenciando e entregando soluções integradas de solda onshore e offshore, nos ambientes mais exigentes e condições extremas ao redor do mundo. Seu avançado soldador de tubos orbital, o Sistema de Solda Automatizada LONESTAR, é projetado para modernizar técnicas e processos tradicionais de solda. Introduzido em 2003, o sistema oferece o que há de mais recente em desenvolvimento de software e tecnologias de microprocessadores com inovador projeto de dispositivos para fornecer solda digital confiável. Para o desafiador projeto da Petrobras, a empresa combinou essa tecnologia com o inovador Pipeliner 80Ni1 da Lincoln, um fio de solda a arco metálico com gás (GMAW) desenvolvido especificamente para satisfazer as rigorosas exigências da indústria mundial de solda de tubos. "É o primeiro projeto grau X80 no Brasil a ser feito em um sistema automatizado e o primeiro nesse país também a usar o novo produto Pipeliner da Lincoln", observa Sherfenberg. "O fio satisfez nossas exigências e adapta-se à aplicação de forma excelente". Os testes A Petrobras realizou testes adicionais do consumível Pipeliner 80Ni1 da Lincoln - como ela faz com todos os consumíveis para verificar as propriedades mecânicas antes do seu uso em um projeto. Essa verificação incluiu soldar uma junta semelhante prescrita na AWS A Especificação para Eletrodos e Hastes de Aço de Baixa Liga para Solda a Arco em Atmosfera Inerte e depois verificar para garantir que a resistência, propriedades mecânicas e análise química satisfazem os requisitos. Como parte do processo de qualificação, um inspetor de solda certificado pela FBTS (Fundação Brasileira de Tecnologia de Soldagem) foi requerido para testemunhar toda a soldagem e testes. O monitoramento também foi conduzido pela equipe de engenharia da Petrobras. A soldagem foi realizada no Centro de Tecnologia de Solda da Lincoln Electric no Brasil e os testes foram realizados em um laboratório aprovado. Toda a soldagem e teste seguiram as normas aplicáveis. 4

4 Scott Funderburk, Director - Global Marketing Pipeline Segment, Lincoln Electric USA, describes how a Brazil pipeline project overcame timetable and rejection rate challenges using heavy-duty GMAW consumables and an automated welding process. Petrobras was working on its GASTAU project when production slowed due to a high rejection rate on its welds, which was affecting the overall project schedule. It quickly became apparent that automated welding would be needed to complete the job on time to open in The GASTAU pipeline features 34 in. diameter (863 mm), in. thick (19 mm) X80-grade pipe. The pipe was initially welded manually and semi-automatically. However, as the job progressed, Petrobras officials began seeking solutions to streamline the project s welding process and still achieve the highest level of quality. The combined forces of Dyna Torque Technologies Inc. and The Lincoln Electric Company provided the answer. Dyna Torque s advanced orbital pipe welder, the LONESTAR Automated Welding System, is designed to modernise traditional welding techniques and processes. Introduced in 2003, the system offers the latest in software development and microprocessor technologies with innovative device design to deliver reliable digital welding. For the challenging Petrobras project, the company combined this technology with Lincoln s innovative Pipeliner 80Ni1, a gas metal arc welding (GMAW) wire developed specifically to meet the rigorous demands of the global pipe welding industry. This was the first X80-grade project in Brazil to be done on an automated system. Os resultados do metal soldado foram os seguintes: Teste de tensão xuts: 700 MPa (101,5 ksi). xys: 625 MPa (90,6 ksi). xalong.: 20%. Teste de impacto xresistência de impacto de entalhe em V de Charpy: Média de 146 joule a 0 ºC. Análise química xc - 0,08% xmn - 1,29% xsi - 0,66% xni - 0,80% xs - 0,009% xp - 0,006% xcu - 0,16%. O consumível Desenvolvido para soldagem semiautomática ou automatizada de passagens raiz, de enchimento e da tampa em tubo de grau até X80 e passagens raiz de tubo de grau até X100, o Pipeliner 80Ni1 é capaz de produzir propriedades de alta resistência CVN e VTOD para temperaturas muito baixas, para satisfazer as exigências de difíceis aplicações de tubulações. Ele é fabricado para normas de controle em lote e testado conforme a AWS A5.01 Classe S4 Anexo H. "Este fio aumenta a produtividade com características de arco ampliado e fornece colocação de fio da melhor qualidade nas configurações de junta de entalhe estreito comumente usadas para soldagem automática de tubulações", observa Scott Funderburk, Diretor do Segmento de Negócios Globais da Lincoln. Figura 4. A equipe de soldagem combinou um soldador de tubos orbital, o Sistema de Soldagem Automatizada LONESTAR da Dyna Torque, com o inovador Pipeliner 80Ni1 da Lincoln Electric, um fio de solda a arco metálico com gás (GMAW) desenvolvido especificamente para a indústria mundial de soldagem de tubos. "Ele satisfaz as exigências de tubos de resistência superior e também aquelas de condições ambientais severas - ambos os fatores presentes no projeto de tubulações GASTAU". A combinação do sistema LONESTAR e o consumível Pipeliner ajudou a trazer o cronograma da construção de GASTAU de volta à marcha, diz Scherfenberg. "O soldador automatizado escolheu o ritmo de produção e o consumível ajudou a fornecer a solda durável e de boa qualidade para o trabalho", observa ele. "Antes de eles mudarem para solda automatizada, estavam fazendo duas soldas em um dia manualmente e enfrentando uma alta taxa de rejeição. Com essa combinação de produtos, nós estávamos fazendo duas em uma hora - e ambas eram boas soldas. A vida útil à fadiga e a qualidade foram aumentadas. Visão Geral de GASTAU xé a mais recente expansão no mercado de gasodutos e ideia original da fornecedora de energia integrada brasileira, a Petrobras. 5

5 xesta tubulação percorre 97 km para o interior da linha costeira brasileira, através de uma região altamente desenvolvida que inclui grandes áreas metropolitanas, fazendas, uma malha rodoviária e uma Área de Proteção Ambiental Federal. xa linha conecta a Unidade de Tratamento de Gás Natural de Caraguatatuba (UTGCA) com o gasoduto Campinas-Rio em Taubaté, Brasil, possibilitando usar gás no campo de Mexilhão na Bacia de Santos para satisfazer as exigências de mercado no Rio de Janeiro e São Paulo. xa tubulação transporta até 15 milhões de m 3 /d de gás natural, produzindo bpd de condensado de gás. xum cronograma de construção apertado levou a Petrobras a buscar uma solução mais rápida do que soldagem de tubos manual e semiautomática no tubo de 34 pol. de grau X80. xa Dyna Torque, uma empresa internacional de soldagem de serviço completo, e a Lincoln Electric, uma líder mundial no projeto, desenvolvimento e fabricação de sistemas de soldagem e produtos relacionados, se juntaram para fornecer uma solução de solda orbital automatizada. xa resposta: O Sistema de Soldagem Automatizada LONESTAR da Dyna Torque combinado com o inovador Pipeliner 80Ni1 da Lincoln Electric, um fio de solda a arco metálico com gás (GMAW) desenvolvido especificamente para a indústria mundial de soldagem de tubos. xgastau é o primeiro projeto de grau X80 no Brasil a ser concluído com soldagem automatizada digital e o primeiro a usar o novo consumível Pipeliner 80Ni1 da Lincoln Electric. xa força combinada do soldador orbital e do consumível da Lincoln Electric concluiu duas juntas soldadas por hora, contra duas juntas por dia com soldagem manual. xde acordo com aqueles envolvidos no projeto, a mudança para soldagem orbital automática acelerou o ritmo da produção, enquanto o novo consumível forneceu soldas duráveis e de qualidade necessárias para esse tipo de trabalho. Uma observação atenta do Pipeliner 80Ni1 Desenvolvido para soldagem semiautomática ou automática de passagens de raiz, a quente, enchimento e de tampa em tubos de grau até X80 e passagens raiz em tubo de grau até X100, o fio Pipeliner 80Ni1 MIG (GMAW) da Lincoln Electric foi desenvolvido para atender às rigorosas exigências da indústria de soldagem de tubos. Capaz de produzir propriedades de alta resistência CVN e CTOD para temperaturas muito baixas, esse fio aumenta a produtividade com aprimorada característica de arco, fornecendo colocação de fio da melhor qualidade para configurações de junta de entalhe estreito. Ele é fabricado para normas de controle em lote e testado conforme a AWS A5.01 Classe S4 Anexo H. 6