PUC Rio Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro Departamento de Engenharia Mecânica Laboratório de Integridade Estrutural PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE TUBOS Prof. Ronaldo D. Vieira rdvieira@puc-rio.br
UTILIZAÇÃO DOS TUBOS CONDUTORES (LINEPIPES) - TRABALHAM SOB ALTA PRESSÃO INTERNA ESTÁTICA E CÍCLICA (TENSÕES CIRCUNFERENCIAIS) - DEVEM TER DIMENSIONAL PRECISO PARA FACILITAR A INSTALAÇÃO E TESTES POR PIGS -O CONTROLE DE QUALIDADE DE FABRICAÇÃO É BASTANTE RIGOROSO EXPLORAÇÃO - UTILIZADOS NOS REVESTIMENTOS DE POÇOS DE PETRÓLEO -A PRINCIPAL SOLICITAÇÃO É LONGITUDINAL (SUSTENTAÇÃO DA COLUNA) - GERALMENTE TEM AS EXTREMIDADES ROSCADAS ESTRUTURAIS -SÃO TUBOS USADOS EM ESTRUTURAS METÁLICAS DE MÁQUINAS, PONTES, PRÉDIOS, ETC. -GERALMENTE TÊM REQUISITOS DIMENSIONAIS, DE PROPRIEDADES E DE CONTROLE DE FABRICAÇÃO MENOS EXIGENTES DO QUE OS LINEPIPES SANEAMENTO - TAMBÉM SÃO TUBOS CONDUTORES, PORÉM TRABALHAM SOB PRESSÃO INTERNA MAIS BAIXA. - PORTANTO TÊM REQUISITOS DE PROPRIEDADES E DE CONTROLE DE FABRICAÇÃO MENOS EXIGENTES DO QUE OS LINEPIPES
OIL COUNTRY TUBULAR GOODS ONSHORE
PRINCIPAIS NORMAS PARA TUBOS DE PETRÓLEO 1) ANSI/API SPECIFICATION 5L - Specification for Line Pipe FORTY-FOURTH EDITION, OCTOBER 1, 2007 2) ISO 3183:2007 - Petroleum and natural gas industries Steel pipe for pipeline transportation systems
Tipos de tubos previstos na norma API 5L níveis e graus soldagem tipo de tubo PSL 1 PSL 2 A25 A até X70 sem costura sem costura soldagem costura contínua sem metal soldados por resistência elétrica (ERW) de adição soldagem a laser costura longitudinal a arco submerso (SAW) soldagem a arco protegido por gás (MIG/MAG) soldagem combinação MAG e SAW com metal costura dupla a arco submerso de adição costura dupla MIG/MAG costura dupla combinada MAG/SAW costura helicoidal a arco submerso Observações - PSL 1: diâmetros de 0,405 até 80 ; PSL 2: diâmetros de 4½ até 80 - Costura dupla é permitida para diâmetros 36 e costura helicoidal é permitida para diâmetros 4½ B até X80
SMLS seamless pipe CW continuous welding process for pipe during manufacturing LFW low-frequency electric welding process for pipe during manufacturing HFW high-frequency electric welding process for pipe during manufacturing LW laser welding process for pipe during manufacturing SAWL submerged-arc longitudinal welding process for pipe during manufacture SAWH submerged-arc helical welding process for pipe during manufacture COWL combination longitudinal welding process for pipe during manufacturing COWH combination helical welding process for pipe during manufacturing EW electric resistance or electric induction welding process for pipe during manufacturing
VISTA GERAL DOS PROCESSOS CONTÍNUOS DE CONFORMAÇÃO
Etapas de produção do aço até o lingotamento contínuo ALTO FORNO SUCATA CONVERSOR LD DESSULFURAÇÃO FORNO PANELA (a) (b) (c) (d) HOMOGENEIZAÇÃO COM ARGÔNIO DEGASEIFICADOR À VÁCUO LINGOTAMENTO CONTÍNUO (g) (f) (e)
Representação esquemática de um lingotador contínuo a arco circular líquido molde panela casca sólida funil molde corte a quente desempeno jatos de água conformação de redução ainda em solidificação
Lingotador de placas: (a) desenho esquemático de um lingotador de dois veios; (b) vista parcial das duas placas lingotadas na saída do lingotador
Laminador de chapas grossas: (a) desenho esquemático de um laminador quádruo; b) vista geral de um laminador cilindros de apoio torque placa cilindros de trabalho
ASPECTOS GERAIS SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS PARA DUTOS TECHNICAL CHALLENGES AND METALLURGICAL ASPECTS OF HIGH STRENGTH LINEPIPE J. MALCOLM GRAY; W.J. FAZACKERLEY MICROALLOIYNG INTERNATIONAL, INC. 37 TH ANNUAL CONFERENCE OF METALLURGISTS AUGUST, 1998
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO METAL BASE
TUBOS COM COSTURA
Etapas de fabricação de tubos por dobramento contínuo e soldagem ERW. Cortesia da Tenaris Confab.
Velocidade: 10 A 120 m/min
Baixa Frequência
Alta Frequência 200 a 500 khz
Etapas de fabricação de tubos UOE-SAW. Cortesia da Tenaris Confab.
Desenhos esquemáticos das quatro etapas de conformação a frio do processo UOE. prensagem das bordas dobramento U SOLDAGENS INTERNA E EXTERNA dobramento O expansão
PROCESSO TANDEM MULTI-ARAMES
Soldagem externa do tubo UOE: arco submerso automático - processo tandem com quatro eletrodos (a) (b) Macrografias em seção transversal das soldas longitudinais, (ITUC-PUC-Rio). (a) tubo API 5L X60, UOE-SAW, diâmetro 12¾ (323,9mm), espessura de parede 9,5mm; (b) tubo API 5L X70, ERW, diâmetro 18 (457,2mm), espessura de parede 7,9mm.
DIMENSIONAL DA COSTURA
Etapas de conformação incremental da chapa no processo JCO. Desenho esquemático de uma calandra piramidal: (a) início do dobramento, (b) término (a) (b)
Etapas de fabricação de tubos com dobramento e soldagem helicoidais. Cortesia da TenarisConfab. β
CORTESIA DA TSA
CORTESIA DA TSA
CORTESIA DA TSA