Tubos de aço: uma introdução

Um tubo de aço é um tubo cilíndrico feito de aço e é o produto mais utilizado na indústria siderúrgica. O principal uso de tubos de aço é o transporte de produtos - incluindo petróleo, gás e água em longas distâncias. Aparelhos domésticos comuns, como geladeiras, usam tubos de aço, bem como sistemas de aquecimento e encanamento. Tubos de aço vêm em uma variedade de tamanhos e também podem ser usados para requisitos estruturais, como corrimãos e cabeços de tubulação.

Acredita-se que William Murdoch seja o pioneiro dos tubos de aço, quando se juntou a barris de mosquetes para inventar um sistema de queima de lâmpadas de carvão em 1815. Murdoch usou seu inovador sistema de tubulação para transportar gás de carvão para lâmpadas individuais nas ruas de Londres.

Desde os 1800, grandes avanços foram feitos na tecnologia de tubos de aço, incluindo a melhoria dos métodos de fabricação, o desenvolvimento de aplicações para seu uso e o estabelecimento de regulamentos e padrões que regem sua certificação.

O tubo de aço é produzido em um dos dois métodos, que resultam em produtos sem costura ou soldados.

O tubo sem costura é feito de um material redondo sólido que é primeiramente aquecido, depois extrudado - empurrado ou puxado sobre uma matriz, resultando em um tubo oco. Este processo dá ao tubo sem costura um acabamento de superfície uniforme e uniforme, sem juntas visíveis. Este produto é mais caro do que o tubo soldado, mas também é considerado mais confiável e pode resultar em produtos com maior resistência e integridade.

O tubo soldado é fabricado a partir de chapas de aço que são laminadas e depois soldadas longitudinalmente ao longo das juntas laminadas. Isso resulta em um produto que tem uma junta soldada por toda parte. O tubo soldado é menos caro do que o tubo sem costuras e extrudado, mas não exibe as mesmas características de propriedade física e é usado principalmente para aplicações de baixa pressão ou requisitos de baixa carga.

Como são feitos os tubos de aço?

Quer o tubo seja produzido por métodos soldados ou sem costura, o primeiro passo para ambos os processos é converter o aço bruto em uma forma mais utilizável.

O aço bruto é produzido pela fusão de matérias-primas em um forno e o controle da composição através da adição de ligas e remoção de impurezas. O aço fundido é despejado em moldes para fazer lingotes, ou transferido para uma máquina de lingotamento contínuo para fazer chapas, tarugos e flores. Este aço bruto deve ser convertido em uma forma que possa ser enrolada em tubos de dimensões específicas ou esticada em tubos ocos.

Boletos de aço sólido prontos para serem transformados em tubos de aço sem costura.

Existem dois principais produtos intermediários de aço que são usados para fazer tubos de aço:

1. Skelp de aço é feito de placas que são aquecidas a 2.200 ° f. O calor provoca a formação de uma escala na superfície, que deve ser removida através de um separador de escala e limpeza a alta pressão. Depois de limpa, a placa de aço é laminada a quente em tiras finas e estreitas de aço chamadas de "skelp". A alga marinha é decapada (superfície limpa) com ácido sulfúrico, lavada com água e enrolada em bobinas grandes como matéria-prima para fabricação de tubos. A largura do skelp determina o diâmetro do tubo que pode ser feito.

2. Os tarugos de aço podem ser produzidos diretamente de uma máquina de lingotamento contínuo, ou como um produto secundário de lingotes fundidos. O lingote é enrolado e esticado através de rolos ranhurados e empilhados chamados “dois moinhos de alta” para formar flores. Para converter um bloom em um boleto, é necessária outra seqüência de rolagem e alongamento para formar um boleto sólido com as dimensões necessárias para as especificações do cano.

Tubo Soldado

O caracol é desenrolado do carretel, aquecido e rolado através de rolos ranhurados, que dobram as bordas do esqueleto para cima. Este processo produz um tubo cilíndrico onde as duas bordas foram dobradas ao redor para se encontrarem formando um longo cilindro. Um dos três processos de soldagem é usado para unir as bordas e selar o tubo.

1. Soldagem contínua
   Em uma operação de soldagem contínua, os roletes de soldagem pressionam as bordas do tubo um contra o outro - formando uma solda forjada devido ao calor que já foi aplicado ao canudo. Nenhum metal é adicionado durante a soldagem, e os rolos finais reduzem o diâmetro e a espessura da parede do tubo para as especificações.

2. Solda de resistência elétrica
   A solda por resistência elétrica segue um processo similar ao da soldagem contínua, exceto pelo fato de que o “skelp” é laminado a frio na forma do tubo. A corrente é fornecida às bordas do tubo por discos de cobre giratórios, que aquecem as bordas até a temperatura da solda. Os rolos de soldagem unem as bordas do tubo para criar a solda forjada.

3. Soldagem espiral
   A soldagem em espiral e a soldagem por arco submerso duplo usam técnicas de soldagem mais convencionais e a adição de material de solda para formar a ligação.

O equipamento e a infra-estrutura necessária para produzir grandes quantidades de tubos de aço soldados são significativos, conforme mostrado neste vídeo, no interior de uma fábrica de tubos de óleo .

Tubulação sem emenda

Tubos sem costura são produzidos sem a necessidade de soldagem. Eles são criados aquecendo e esticando um lingote de aço sólido, antes de perfurá-lo para formar o centro oco. Os tarugos são aquecidos a temperaturas extremas, tornando-os brancos e depois enrolados sob alta pressão, fazendo com que o tarugo se estique. Um perfurador em forma de bala é usado para fazer o centro oco regular de acordo com suas dimensões. Uma série de operações de fresamento segue para adequar o tubo às especificações requeridas.

Uma fantástica visão geral de todo o processo de fabricação de tubos sem costura - desde a fabricação de aço até os processos de acabamento - pode ser vista no vídeo “ Processo de produção de tubos de aço sem costura ”.

Etapas de acabamento

Tubos podem ser colocados através de uma máquina de endireitar como uma etapa final do processo antes de serem equipados com juntas no final. A tubulação de pequeno diâmetro é normalmente equipada com juntas roscadas, mas a tubulação de maior diâmetro é normalmente equipada com flanges que são soldadas na extremidade do tubo. As máquinas de medição verificam as dimensões do tubo acabado e carimbam os detalhes no lado do tubo para fins de controle de qualidade.

As etapas de controle de qualidade incluem a verificação do tubo quanto a defeitos usando máquinas de raios X, especialmente ao longo da solda. Outra técnica é testar o tubo com pressão, enchendo-o com água e depois mantendo-o sob pressão por um tempo especificado para expor quaisquer defeitos que possam causar uma falha catastrófica antes que ele seja colocado em operação.