Tubos de aço de alta pressão: seus tipos e características.

Tubos de aço são utilizados em diversas indústrias e instalações de produção. Apesar do processo de produção complexo e demorado, sempre existe demanda por tubos de aço de alta pressão.

Os seguintes tipos não são menos populares:

• sem costura;
• casas de caldeiras;
• soldagem elétrica;
• perfil.

Todos os tipos mencionados acima estão sujeitos a requisitos mais rigorosos, conforme especificado nas normas GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74 e 3262-75.

Sem processamento adicional, tubos de aço de alta pressão não são permitidos para venda ou produção. Por exemplo, qualquer metal precisa receber um revestimento anticorrosivo, o que impactará positivamente em sua qualidade.

Alguns tipos de tubos laminados são revestidos com materiais isolantes, plástico ou verniz, e também podem ser utilizadas tintas especiais.

O aço pode ser processado de diversas maneiras, o que significa que vários métodos foram desenvolvidos para a produção de tubos. Vamos listar os principais.

1. Fundido. Fabricado por fundição utilizando máquinas ou tornos especiais.
2. Sem costura. Fabricado ou produzido por prensagem. O processo envolve a laminação de uma chapa de aço.
3. Soldado. Fabricado a partir de chapa de aço que, após ser moldada em formato arredondado, deve ser soldada na junta.

Tubos de aço soldados podem ser produzidos utilizando duas tecnologias:

• Moldado a frio.
• Soldagem elétrica.

Os tubos de aço sem costura são produzidos utilizando o seguinte método: laminação a frio ou a quente.

Para cada um deles, existem 6 classes, que são ainda classificadas por:

• materiais para fabricação;
• integridade do produto em vista transversal;
• finalidade técnica;
• método de fabricação;
• pela forma da seção transversal.

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1º anoTambém conhecidos como tanques de gás ou tanques padrão, são utilizados para transportar gás, materiais a granel ou líquidos.

A construção de oleodutos, instalações de cabos subterrâneos e sistemas de irrigação é impossível sem esses produtos. Eles também são adequados para suporte e todos os tipos de cercas.

2º anoAdequado para qualquer gasoduto principal de alta ou baixa pressão. Transportam gases e derivados de petróleo sob pressão. A segunda classe é adequada para o transporte de produtos petroquímicos, combustíveis e líquidos.

3º anoAdequado para sistemas de alta pressão ou temperaturas extremas. Também é utilizado nas indústrias alimentícia e química. Além disso, é indicado para aquecimento de caldeiras e equipamentos nucleares.

4º anoSão utilizados principalmente em atividades de exploração de recursos naturais como tubos de perfuração, tubos auxiliares ou tubos de revestimento.

5º anoTambém conhecidos como tubos estruturais, são utilizados na produção de equipamentos de transporte e auxiliares. São ainda empregados na fabricação de móveis para pequenas estruturas de aço. Podem ser utilizados na indústria de perfuração como suportes ou mastros.

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6º anoÉ produzido para a indústria de engenharia mecânica, onde é utilizado na fabricação de cilindros e pistões para dispositivos hidráulicos. Também é adequado para rolamentos, eixos de veículos e outros componentes automotivos. Além disso, é utilizado na construção de diversos reservatórios que operam sob alta pressão.

Ler Um artigo sobre produtos de tubulação de aço para água e gás..

Como são fabricados os tubos de aço sem costura para alta pressão?

As normas estaduais (GOSTs) definem parâmetros específicos para a produção de um determinado tipo de material. Qualquer produto sem costura é feito de aço carbono ou aço inoxidável.

Os diâmetros dos tubos também são determinados de acordo com a norma GOST.

É fabricado um tubo de aço inoxidável sem costura. de acordo com métodos específicos.

• Forjamento.
• Desenho.
• Pressionando.
• Aluguel.

Independentemente do método, os tubos de aço sem costura são confiáveis ​​e duráveis. Essas características os tornam mais comumente usados ​​em tubulações de ar comprimido ou sistemas hidráulicos (neste último caso, utiliza-se tubo hidráulico de aço de alta pressão).

O nome fala por si. Qualquer tubo laminado sem costura caracteriza-se pela ausência de quaisquer juntas que conectem a circunferência. Por isso, o método de produção sem costura é bastante complexo e requer mais recursos. Isso inevitavelmente impacta o preço ou custo quando comparado a produtos fabricados com outras tecnologias.

laminado a quente sem costuraÉ produzido utilizando uma máquina de produção a partir de tarugos fundidos, forjados ou laminados a quente. Esses tarugos são aquecidos a 1200°C. A faixa de temperatura varia dependendo da classe do aço.

O processo descrito acima produz tubos laminados de baixa precisão, com paredes espessas e qualidade superficial ruim. Consequentemente, esse método de produção não é adequado para a fabricação de tubos de pequeno diâmetro e paredes finas.

As principais etapas de produção incluem o seguinte:

• A peça é enviada para um forno, onde o aço é aquecido logo acima do ponto crítico, que marca o período de recristalização.
• A barra incandescente é então enviada para uma prensa de perfuração. Lá, a barra retangular é moldada em um cilindro oco. Em termos metalúrgicos, isso é chamado de "fabricação de uma camisa". Visualmente, o aço incandescente já se parece com um tubo, mas lhe faltam a geometria e o tamanho necessários.
• Após a prensa de perfuração, a peça é enviada para vários rolos. Estes realizam o processo de deformação a quente. A peça aquecida adquire o diâmetro e a espessura de parede desejados. Durante o processo de laminação, a peça também é esticada.
• Após a laminação, a peça deve ser resfriada com água e também submetida a uma calibração de controle.
• O processo está completo. Tudo o que resta é cortar o produto final em pedaços e armazená-lo.

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1. GOST 8732-78
2. O diâmetro especificado é: mínimo de 20 mm, máximo de 550 mm.
3. Espessura da parede de 2,5 mm a 75 mm.
4. Comprimento: mínimo de 4 metros, máximo de 12,5 metros. Alguns fabricantes oferecem tamanhos personalizados com tolerâncias.
5. A tolerância admissível para curvatura não deve ultrapassar 20 milímetros por metro e, para paredes, não deve ser superior a 2 a 4 mm, dependendo da dimensão.
6. Existe também um desvio máximo em relação ao diâmetro externo.

sem costura, moldado a frioÉ produzido por trefilação. O processo utiliza um tubo laminado a quente, que passa por uma máquina de laminação de tubos.

As temperaturas para o aço são bastante baixas, não ultrapassando 450 graus Celsius. A tecnologia de conformação a frio permite a produção de peças de pequeno diâmetro com paredes finas. A espessura é medida com precisão. A tecnologia garante alta qualidade superficial ao produto.

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O método de deformação a frio é semelhante à deformação a quente, mas existem dois pontos-chave:

• Após passar pelo laminador de perfuração, a "casca" de aço deve ser resfriada em água. O processo subsequente é realizado em temperaturas mais baixas, onde a peça é menos dúctil. Portanto, o nome é autoexplicativo. No entanto, as baixas temperaturas durante o processo geram uma quantidade considerável de calor.
• Antes da calibração final, a deformação a frio envolve um recozimento preliminar. Essencialmente, a "manga" é reaquecida até que ocorra a recristalização e, em seguida, deixada esfriar. Por que isso é necessário? Confere plasticidade e tenacidade ao metal, além de aliviar a tensão interna.

1. GOST 8734-75
2. Pequenas ovalizações ou variações na espessura da parede do tubo são permitidas.
3. Para a translação da curvatura da seção transversal do produto, o erro por metro não excede 3 milímetros para tubos laminados de paredes finas. Para tubos laminados de espessura média, o erro por metro não excede 2 milímetros.
4. O tratamento térmico final não é realizado mediante acordo individual com o cliente. O tratamento térmico é obrigatório de acordo com a norma.

Como esses produtos são classificados?

Na prática, tipos semelhantes de tubos laminados são classificados de acordo com os métodos de produção e a espessura da parede.

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Os seguintes métodos são distinguidos:

• Costura reta soldada eletricamente.
• Soldagem elétrica com costura em espiral.
• Deformação a quente sem emendas.
• Laminado a frio e deformado a quente, sem costuras.

Os dois últimos métodos são combinados em um padrão comum.

Por espessura da parede:

• De paredes extra grossas;
• De paredes espessas;
• De paredes finas;
• Particularmente de paredes finas.

Todas as diferenças devem-se à diferença nos diâmetros externos e nas espessuras das paredes.

Revestimento anticorrosivoOu é obrigatório ou não é necessário. Além disso, a galvanização só está disponível para tubos de água e gás e tubos soldados eletricamente com costura reta. A galvanização é permitida em qualquer tipo de aço, fabricado por qualquer método de produção.

Onde é utilizado?

Tubos de aço sem costura para alta pressão possuem excepcional resistência à tração e são à prova de vazamentos. Tubos sem costura de parede espessa são aceitáveis ​​para produção.

Esses produtos são ideais para sistemas hidráulicos. Para levantar a carroceria de um caminhão, é necessário um pistão com óleo bombeado em seu interior sob extrema pressão. Um material sem costura é essencial para esse tipo de pistão.

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Indústria de energiaA transferência de calor não se limita ao aquecimento por caldeiras. O calor pode ser fornecido ao consumidor através de uma rede de aquecimento, tal como a água quente. Os dissipadores de calor em caldeiras (telas e defletores) requerem um material capaz de suportar vapor superaquecido e chamas.

A resistência crítica à ruptura devido à pressão interna depende da espessura do dissipador de calor. A vida útil também é um fator importante. Sem um elemento sem emendas de alta qualidade, é impossível garantir o fornecimento de calor durante toda a temporada.

Indústria petrolíferaTubos de alta pressão são utilizados em poços, revestimentos, bombeamento de recursos naturais e transporte por dutos.

Um bom produto deve resistir a muitos fatores, incluindo movimentações do solo. Naturalmente, apenas tubos de alta qualidade podem proporcionar uma longa vida útil sem problemas.

Podem suportar pressões de dezenas e centenas de atmosferas. Quanto mais profundos os poços, maiores as cargas. O aço suporta pressões muito elevadas e resiste à espessura do solo.

Indústrias automotiva, aeronáutica e navalNos setores mencionados, há demanda por tubos sem costura de paredes finas e com peso mínimo.

ResultadoConsideramos esta a nossa introdução aos tubos de aço de alta pressão. Informações (técnicas) mais detalhadas podem ser encontradas nas normas GOST.