A Tecnologia CLC de produção de Chapas Grossas aplicada à indústria de Petróleo e Gás

Transcrição

1 A Tecnologia CLC de produção de Chapas Grossas aplicada à indústria de Petróleo e Gás Leonardo de Oliveira Turani MSc, Especialista de Marketing Apresentação ao II Seminário de Óleo, Gás e Energia Renováveis Ipatinga, 10 de Agosto de 2010

2 Agenda Conceito Produtos Benefícios aos clientes Dinâmica de negócios da Usiminas 2

3 Conceito Produtos Benefícios aos clientes Dinâmica de negócios da Usiminas 3

4 Conceito CLC (Continous on Line Control) É UM SISTEMA INTEGRADO PATENTEADO PELA NIPPON STEEL Co. DE PRODUÇÃO DE CHAPAS GROSSAS PELO PROCESSO TMCP, QUE É UMA LAMINAÇÃO TERMO MECÂNICA CONTROLADA COMBINADA COM O RESFRIAMENTO ACELERADO. TMCP: TERMO-MECHANICAL CONTROL PROCESS O Processo TMCP Refino grãos (microestrutura); Redução de Ceq (Ligas); Menor Temperatura de Reaquecimento de Placas; E suas vantagens... Alta tenacidade; Melhor soldabilidade; Maior resistência mecânica associada à Ceq menores; Maior eficiência em campo (produtividade dos clientes); 4

5 Conceito Visão Integrada do Processo: Importante: Só é totalmente efetivo quando controlado de maneira integrada: Fabricação do aço líquido (RH desgasser, Ladle Furnace, Duplo refino); Lingotamento contínuo (controle de segregação central); Reaquecimento de placas (Automação, controle preciso de T); Laminação a quente (AGC); Resfriamento acelerado; Desempenadeira a quente e a frio; Automação e controle do processo; 5

6 Conceito EXEMPLOS DOS TIPOS DE PROCESSO TMCP NO MUNDO... Sistema CLC Empresas que utilizam Nippon Steel Super-OLAC JFE MULPIC Dillinger, Posco (Plate Mill Nº 3) ICS Thyssen, Ruukki, China Steel ADCO Arcelor-Mittal, Voest-Alpine, Posco (Plate Mill Nº 2) MULPIC: Multi-purpose interrupted cooling OLAC: On Line Accelerated Cooling Super OLAC: Superior On Line Accelerated Cooling ICS: Intensive Cooling System ADCO: Adjustable Cooling 6

7 Conceito Produção de Placas para laminação de chapas grossas TMCP - Aciaria Uso do Processo de Duplo Refino: RH+LF Lingotamento Contínuo 7

8 Conceito Laminação de Chapas Grossas Fluxograma Ilustrativo FORNO REAQUECIMENTO LAMINADOR DESBASTADOR 2012 LAMINADOR ACABADOR CLC: DESEMPENADEIRA A QUENTE + RESFRIAMENTO ACELERADO TESOURA 2010 DESEMPENADEIRA A FRIO & PRENSA 2011 TRATAMENTO TÉRMICO OFF LINE REVENIMENTO 8

9 Conceito A Tecnologia CLC O processo TMCP: Laminação controlada + resfriamento acelerado Reaquecimento Desbaste Acabamento Resfriamento acelerado (1) Composição química: C, Mn, Nb, V, Ti, Mo, Ni, Cu, Cr, B, N Temperatura Tnr γ e abaixo da Tnr (2) Microestrutura no momento da transformação B Posição das curvas de transformação F P Tempo Tempo M 9

10 Conceito Curvas de Resfriamento A Tecnologia CLC O processo TMCP: Laminação controlada + resfriamento acelerado Variáveis e Valores Típicos Resfriamento Acelerado Têmpera Direta t TR = tempo de transferência < 20 s < 20 s T IR = temperatura de início do resfriamento 850 a 700 C 950 a 850 C C R = taxa de resfriamento 5 a 40 C/s 15 a 60 C/s T FR = temperatura de final de resfriamento 650 a 350 C < 200 C 10

11 Conceito A Tecnologia CLC Microestruturas O TMCP permite a obtenção de uma microestrutura ultra-fina com impacto positivo nas propriedades mecânicas. Laminação Convencional TMCP 50µm 50µm 11

12 Conceito A Tecnologia CLC Influência do Carbono Equivalente O TMCP permite a produção de aços de alta resistência mecânica e alta performance em termos de soldagem devido ao menor carbono equivalente LR MPa TMCP Steel Ceq Properties Strenght Welding Steel Conventional TMCP Conventional Steel Control Rolled Steel Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 Ceq 12

13 Conceito Produtos Benefícios aos clientes Dinâmica de negócios da Usiminas 13

14 Portfólio dos Produtos TMCP As principais aplicações dos produtos TMCP, em especial os da tecnologia CLC, se inserem na indústria de petróleo e gás, com destaque para: LINE PIPE Pipelines API 5L X56, X60, X65, X70, X80, X100; Pipelines General use, HIC Resistant, SSC Resistant, Low Temperature Toughness. OFFSHORE STRUCTURE API 2W - 50, 60; EN S355, S420, S460. SHIPBUILDING AH32 - FH32, AH36 - FH36, AH40 FH40. 14

15 Portfólio dos Produtos TMCP LINE PIPE API 5L X65 SOUR SERVICE 38,0 x 1,5 Deep-sea application Excellent anti-collaps properties 15

16 Portfólio dos Produtos TMCP LINE PIPE API 5L X mm x 762 mm Gas transportation Excellent anti-collaps properties 16

17 Portfólio dos Produtos TMCP LARGE DIAMETER TUBES HS 570 (60k) 90 mm Thickness Tubular structural tower Mangle process 17

18 SHIP SERVICE CENTERS Grades: HS: AH32 to E40 18

19 Portfólio dos Produtos TMCP SHIPBUILDING Hull Vessels Grades: HS: AH32 to E40 19

20 Platforms Steel Grades API 5W 50 / 60 EN S355 20

21 Portfólio dos Produtos da Tecnologia CLC da Usiminas Step 1 Referência do Pacote de transferência de tecnologia da NSC Segmentos / Graus de Aços / Propriedades Tubos Setor Naval Estruturas Offshore X65, X70 DWTT / -20 C X80 DWTT / -20 C 32k, 36k A - D Grade 36k, 40k E Grade YP355 (API 2W50) Garantia de tenacidade à ¼ da espessura Outros (Construção Civil, Máquinas Industriais, etc.) TS60k TS80k, AR400 Maiores espessuras ~ 50 mm 21

22 Portfólio dos Produtos da Tecnologia CLC da Usiminas Futuras inovações em produtos (1)... Oil & Gas API Sour Service X65, X70 Sol. A NACE TM 0284; API X80 DWTT 40 C; - 60 C and High Impact Energy Absorption (> 120 J); API X100, API X120; Shipbuilding (FH36, FH40, EH47); Offshore YP 355, 420, 460 MPa (Toughness guarantee at ½ thickness). (1) Não estão incluídos no pacote STEP 1 de transferência de tecnologia da NSC. (2) Até que a Usiminas não desenvolva o produto, a NSC/Usiminas se dispõem a complementar o portfólio de oferta com aços importados. 22

23 Demanda de chapas grossas no mercado interno A previsão de demanda por CG s do CLC tende a aumentar ao longo dos anos, estimado em cerca de ¼ do volume total de CG s* Total de CG s CG s comuns % CLC % de participação de CG s do CLC na demanda total de CG s 23% 25% 27% 29% 28% 27% 26% 27% 27% 26% * Estimado segundo premissas do Marketing da Usiminas 23

24 Setores consumidores de chapas grossas do CLC Os principais setores consumidores de CG s do CLC são naval e plataformas, tubos de grande diâmetro e máquinas e equipamentos industriais* Total de CG s do CLC Naval e plataformas Tubos de grande diâmetro Máq. e equip. industriais Outros** * Estimado segundo premissas do Marketing da Usiminas ** Construção civil e máquinas rodoviárias 24

25 Características dos Produtos da Tecnologia CLC CONTROLE Saber como o aço se comporta para utilizá-lo com precisão - Rigor no controle de fabricação de Chapas Grossas; - Melhor homogeneidade das propriedades do material; - Melhores resultados no planejamento e execução da aplicação. CUIDADO Cuidado com materiais, equipamentos e acima de tudo, com as PESSOAS - Melhor planicidade e acabamento; - Soldagem sem pré-aquecimento; - Facilidade de uso; - Menor risco ambiental e eficiência energética: menor necessidade de ligas na fabricação; - Maior segurança aos usuários. PRODUTIVIDADE Menos tempo, mais valor - Aços resistentes com alta tenacidade; - Eficiência e eficácia nas etapas de soldagem, gerando maior produtividade; - Performance da velocidade de soldagem em campo proporcionando redução de custos aos clientes. ESTÍMULO Dar o primeiro passo para fazer o novo, - Pioneira na produção local; - Alavanca para o desenvolvimento da indústria nacional; - Introduz alternativas em outras indústrias; - Abre espaço para um trabalho mais cooperativo com o cliente. 25

26 Conceito Produtos Benefícios aos clientes Dinâmica de negócios da Usiminas 26

27 Principais méritos da Tecnologia CLC O Processo CLC permite a Produção de Aços de Alta Resistência (AH~ EH 32,36,40) com... Excelente Planicidade e Uniformidade de Propriedades Mecânicas; Possibilidade de Redução de Peso Estrutural com a aplicação em Larga Escala de Aços de Alta Resistência; Excelentes Propriedades de Impacto mesmo com soldagens com Altos Aportes Térmicos; Eliminação do Pré- Aquecimento, mesmo para Aços de Alta Resistência; Redução do número de passes de solda; Menor tempo de Soldagem evitando o processo de Chanfro Duplo em linhas de painelização; Alta Produtividade na Industria Naval Offshore com redução do número de tempo de soldagem, de mão de obra e da utilização de consumíveis. A maximização da obtenção dos benefícios da tecnologia CLC pelas indústrias naval e offshore asiáticas ocorreram devido à uma adequação da infra-estrutura: Procedimentos adequados dos Processos de Soldagem; Atualização tecnológica dos processos de Soldagem e montagem de blocos; Prática de Engenharia Simultânea: Siderúrgica & Usuário final: Ganhos compartilhados

28 Processo CLC Energia Absorvida na ZAT Os Aços produzidos pelo Processo CLC apresentam elevada Energia Absorvida (ve-20 ) na ZAT mesmo com elevados Aportes Térmico de Soldagem. Os Aços Convencionais Normalizados ficam limitados a Aportes Térmico de Soldagem inferiores a 100 KJ/cm. Faixa de Heat Imput Aços Normalizados Fonte: Nippon Steel 28 28

29 Processo CLC Energia Absorvida na ZAT Os Aços produzidos pelo Processo CLC apresentam excelentes resultados, mesmo para Alta exigência de Energia Absorvida ao Impacto (ve-60 ) e Altos Aportes Térmicos de Soldagem Faixa de Heat Imput Aços Normalizados Fonte: Nippon Steel 29 29

30 Processo CLC Performance na Soldagem O Processo CLC permite a operação de Soldagem sem Pré-Aquecimento com uma Alta Performance Fonte: Nippon Steel 30 30

31 Processo CLC Suscetibilidade à Cold Cracking O Processo CLC apresenta uma baixa suscetibilidade à Cold Cracking permitindo sua soldagem com uma redução significativa do uso de ou mesmo sem Pré Aquecimento Aço Convencional Aço CLC Fonte: Nippon Steel 31 31

32 Processo CLC Resumo dos benefícios na aplicação de seus produtos 1. Minimização ou eliminação da etapa de pré-aquecimento, redução de passes de solda, uso racional dos consumíveis; 2. Ganhos de produtividade aos estaleiros, menor tempo de fabricação de cascos estruturais; 3. Melhoria dos rendimentos operacionais e do controle de qualidade dos processos de fabricação naval e offshore; 4. Embarcações e Plataformas no estado da arte mundial em design e performance em campo; 32 32

33 Conceito Produtos Benefícios aos clientes Dinâmica de negócios da Usiminas 33

34 Dinâmica de Negócios da Usiminas A estratégia de Atendimento às Indústrias Naval e Offshore baseia-se no posicionamento do Estado da Arte Tecnológico. Nesse contexto, a Usiminas vem desenvolvendo uma Estratégia abrangendo... Relacionamento Usiminas NSC Metal One Usiminas Mecânica Produtos Serviços 34 34

35 Dinâmica de Negócios da Usiminas Relacionamento Estruturar Programas de Sinergias com toda a Cadeia de Produção - Centros de Serviços, Centro de Pesquisas & Universidades - Objetivando o Desenvolvimento do Mercado e da Aplicação dos Produtos. CLC APPLICATION GROUP NSC & Usiminas; Desenvolvimento de Produtos e Projetos Customizados; Ampliação da Atuação do Centro de Pesquisas e Suporte Técnico aos Clientes. Desenvolvimento de Estudos Conjuntos com Centros de Pesquisas e Institutos Universidades Nacionais e Internacionais. Centro de Pesquisa da Usiminas no apoio do desenvolvimento de Produtos, Processos e Aplicação do Produto CTU - Ilha do Fundão RJ

36 Dinâmica de Negócios da Usiminas Relacionamento Customer Needs CLC Ap. Group R&D Support Suporte de P&D na aplicação dos produtos da tecnologia CLC Programa de homologação junto às entidades classificadoras e clientes; Engenharia simultânea ensaios em escala real (Fratura, Tração, Fadiga); Cooperação no Desenvolvimento de consumíveis de solda; Testes adicionais sob demanda.

37 Dinâmica de Negócios da Usiminas Serviços Usiminas Mecânica Desenvolvimento e Execução de Projetos envolvendo Sistemas Integrados: Engenharia Conceitual, de Processo e de Fabricação; Suprimentos; Montagem, Manutenção e Instalação; Formação de Consórcios no Desenvolvimento e Execução de Grandes Projetos em Turn-key. Fábrica de Montagem, Painéis e Blocos para Navios; e de módulos para Plataformas

38 Dinâmica de Negócios da Usiminas Produtos Introdução da Tecnologia CLC - Continuous On Line Control na Produção de Chapas Grossas por TMCP Resfriamento Acelerado - Patente Nippon Steel Co. Assistência Técnica permanente da NSC. Investimentos na Atualização Tecnológica dos Processos das Usinas de Ipatinga e Cubatão em busca do Estado da Arte Mundial na Produção de Aços de Alta Performance. Parceria Tecnológica com a Nippon Steel Co. para o Desenvolvimento de Produtos, Mercado e Aplicação de Aços produzidos pelo processo CLC. Disponibilização de um Portfólio Completo de Produtos e Soluções em Aço para os Setores Naval e Offshore

39 Considerações finais A introdução dos produtos da tecnologia CLC no mercado de óleo e gás brasileiro proporcionarão vantagens operacionais, segurança e ganhos de produtividade aos estaleiros, como também flexibilidade na seleção e especificação de materiais no desenvolvimento dos projetos de engenharia de dutos, de embarcações e de plataformas marítimas. A Parceria é o ponto chave para o sucesso na aplicação e uso do aço pela indústria Naval e Offshore. A aproximação e cooperação de todos os membros da cadeia de produção (Fornecedores, Armadores, Projetistas, Pesquisadores e Usuários/Produtores) são fundamentais para que isso ocorra. Com os investimentos dedicados ao setor de óleo e Gás, a Usiminas se posiciona no sentido de colaborar no avanço do uso intensivo de aços High tensile em projetos navais e se estrutura para avançar na cadeia de fornecimento com a instalação de uma fábrica de módulos de plataformas e de blocos navais por sua subsidiária Usiminas Mecânica, oferecendo competitividade à indústria nacional. 39

40 OBRIGADO! 40