10 aula tubos de aço e mangueiras de alta pressão

TUBOS DE

AÇO E

MANGUEIRA DE

ALTA PRESSÃO

Aço O ferro, primeira etapa de fabricação do aço, é o mesmo para

todos os produtos.

Aço carbono é a composição da liga que confere ao aço o seunível de resistência mecânica.

Na fase seguinte, quando os elementos de liga são adicionados ou suprimidos no ferro, é que são determinadas as grandes famílias de aço, dos mais rígidos aos mais estampáveis.

O Carbono é o principal elemento endurecedor em relação ao ferro.

Aço Carbono

Imagem de estrutura cristalina do Aço Cúbica de face Centrada Elevada dureza e resistência mecânica

Classificação - Baixo Carbono

• Baixo carbono possui no máximo 0,30%

• Aplicações: chapas automobilísticas, perfis estruturais, placas para

produção de tubos, construção civil, pontes e latas de folhas

de flandres.

Classificação - Médio Carbono

• médio carbono apresenta de 0,30 a 0,60%

• Aplicações:

• rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, virabrequins

e outras peças de máquinas, que necessitem de elevadas

resistências mecânica e ao desgaste e tenacidade.

Classificação - Alto Carbono

• alto carbono possui de 0,60 a 1,00%

• Aplicações: é o de maior resistência e dureza

• talhadeiras, folhas de serrote, martelos e facas.

Classificação – Tipos de Aço

• Os aços são classificados em Grau, Tipo e Classe, por meio de letra, número, símbolo ou nome. O Grau identifica a faixa de composição química do produto.

• O sistema de classificação mais adotado na prática é o SAE-AISI. Nele, oaço carbono utiliza o grupo 1xxx, e é classificado da seguinte forma:

• 10xx : Aço carbono comum (Mn : 1,00% máx.)

• 15xx : Aço carbono comum (Mn : 1,00 a 1,65%)

Ferro Fundido

O ferro fundido é uma liga de aço e carbono com teor deste último acima de 2,11%. Entretanto, um teor considerável de silício está quase sempre presente e, por isso, alguns autores consideram o ferro fundido uma liga de ferro, carbono e silício. Outra característica é a existência de carbono livre, na forma de lamelas ou veios de grafita.

Apesar de os ferros fundidos apresentarem em geral propriedades mecânicas inferiores às dos aços, elas podem ser consideravelmente modificadas pela adição de elementos de liga e tratamentos térmicos adequados. E os ferros fundidos podem substituir os aços em muitas aplicações. Em algumas delas, são mais adequados que aços. Exemplo: estruturas e elementos deslizantes de máquinas são construídos quase sempre em ferro fundido, devido à maior capacidade de amortecer vibrações, à melhor estabilidade dimensional e à menor resistência ao deslizamento, em razão do poder lubrificante do carbono

livre em forma de grafita.

Classificação – Tipos de Aço

API 5 CT - Destinado ao revestimento de Poços e de Produção

API 5 L - Transporte de Fluido e gases em Refinaria

Norma A.P.I. (American Petroleum Institute)

Especificações e aplicações :

1- API 5L com a finalidade do transporte do gás, água, óleo na

indústria dos óleo e gás.

2- Tubulação das especificações 5CT do API são usados para extrair

o petróleo e o gás natural. Serve como parede do poço.

3- ASTM A53 é usado transportando a água, o petróleo, gás e outros

líquidos comuns.

Tubos usados em Poços

comcostura

(solda longitudinal poralta

• OsTubos de

condução freqüência

“ERW”)

• Aço de Baixo Teor de Carbono.

• ABNT 1008/1010.

• Atendem, rigorosamente, aos padrões de qualidade, em

conformidade com API 5CT

Tipos de Aço usados em tubulações de Poços

Tubos de condução com costura (solda longitudinal por alta freqüência “ERW”)

Processo de Solda ERW

• A partir de bobinas laminadas, este processo inclui:• • Operações de desbobinamento do aço• • Formação dos tubos através de rolos• • Soldagem automática por resistência elétrica em alta freqüência• • Normalização da solda• • Calibragem• • Corte e testes hidrostáticos, dimensionais e de laboratório• • Ensaios não-destrutivos

Processo de Fabricação ERW Longitudinal - Linha Contínua

Formação e soldagem

Inspeção por ultra-som

Teste hidrostático

Inspeção por ultra-som

Processo de produção de Tubos API 5CT por Soldaelétrica ERW de Alta Freqüência

Desbobinadeira

Pré-formadores

Classificação – Aço Inox

• Formação - A família de aço inoxidável contém no mínimo 11% de

Cromo, elemento o qual concede ao inox a resistência à corrosão.

• Resistência – Alta resistência a corrosão, alta resistência a

temperaturas elevadas. Mantém suas propriedades mesmo quando

submetidas a elevadas ou baixas temperaturas e situações corrosivas.

• Conformidade Ambiental – O reaproveitamento não interfere

na qualidade,o que ajuda a preservar o meio ambiente, pois é

100% reciclável.

Solda

Soldagem é um processo que visa a união localizada de materiais,

baseada na ação de forças em escala atômica semelhantes às

existentes

no interior do material e é a forma mais importante de

união permanente de peças usada industrialmente.

Os Processos de soldagem se baseia no uso de calor, aquecimento

e fusão parcial das partes a serem unidas, denominado "processos

de soldagem por fusão".

Solda

• Os Processos de soldagem se baseia no uso de calor, aquecimento e fusão parcial das partes a serem unidas, denominado "processos de soldagem por fusão".

Soldagem com eletrodo revestido

• Consiste em um arco elétrico que é formado com o contato do eletrodo (revestido) na peça a ser soldada. O eletrodo é consumido à medida que vai se formando o cordão de solda, cuja proteção contra contaminações do ar atmosférico é feita por atmosfera gasosa e escória, proveniente da fusão do seu revestimento.

• Eletrodo: alma metálica + revestimento.• Funções do revestimento• Estabilizar o arco elétrico• Gerar gases de proteção da poça de fusão• Produzir escória que evita contaminação pelo ar atmosférico da poça

de fusão e do cordão de solda:• Adicionar elementos de liga na poça de fusão• Facilitar a soldagem fora de posição• Facilitar a fabricação dos eletrodos revestidos

Soldagem com eletrodo revestido

• Vantagens• Baixo custo do equipamento• Versatilidade• Soldagem em locais de difícil acesso• Disponibilidade de consumíveis no mercado

• Limitações• Baixa produtividade devido à taxa de deposição• Necessidade de remoção de escória• Dependente da habilidade do soldador• Produção de fumos e respingos• Qualidade do cordão inferior aos processos TIG, Plasma e

MIG• Posição de soldagem restrita• Não automatizável

Soldagem com eletrodo revestido

Material do núcleo do eletrodo(metal a ser fundido)

Material do revestimento do eletrodo (casca em volta)

Soldagem com eletrodo revestido

O revestimento protege o eletrodo (alma) do oxigênio durante a solda. O revestimento solta gases que protegem a solda do oxigênio que a estragariam

Soldagem com eletrodo revestido

O revestimento é bem visível . Uma camada cinza sobre o metal que será derretido para fazer o cordão de solda

Soldagem com eletrodo revestido

O cordão é bem visivel . Uma camada vermelha de metal derretido sob a a ação do calor gerado pelo arco voltaico(arco eletrico)

Soldagem TIG

• O processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) é definido como o processo de soldagem a arco elétrico estabelecido entre um eletrodo não consumível a base de tungstênio e a peça a ser soldada. A poça de fusão é protegida por um fluxo de gás inerte.

Soldagem TIG num Gasoduto

Soldagem TIGVantagens Soldas de excelente qualidade Acabamento do cordão de solda Menor aquecimento da peça soldada Baixa sensibilização à corrosão intergranular . Ausência de respingos Pode ser automatizado

Limitações Dificuldade de utilização em presença de corrente de ar Inadequado para soldagem de chapas de mais de 6 mm. Produtividade baixa devido à taxa de deposição Custo do equipamento Processo depende da habilidade do soldador, quando não automatizado

Soldagem MIG

• No processo de soldagem MIG (Metal Inert Gas) o arco

elétrico é aberto entre um arame alimentado

continuamente e o metal de base. A região fundida é

protegida por um gás inerte ou mistura de gases (argônio,

CO2, Hélio ou O2).

Soldagem MIG• Vantagens• Facilidade de operação• Alta produtividade• Processo automatizável• Baixo custo• Não forma escória• Cordão de solda com bom acabamento• Soldas de excelente qualidade• Limitações• Regulagem do processo bastante complexa• Não deve ser utilizado em presença de corrente de ar• Posição de soldagem limitada• Probabilidade elevada de gerar porosidade no cordão de

solda• Manutenção mais trabalhosa

Falhas de Soldagem

• Porosidade

Falhas de Soldagem

• Inclusão de escória – Resto do revestimento

Falhas de Soldagem

• Trincas

Falhas de Soldagem

• Excesso de Respingos

Mangueiras de alta Pressão

• São usadas para transporte de óleo cru a altas

pressões, acima de 5000 PSI.

• São feitas de varias camadas desde borracha, tiras de metal

e borracha sintética e na cobertura geralmente

Poliuretano, plástico resistente e impermeável a óleos.

• São ligadas por engates e conexões umas as outras.

Mangueiras de alta Pressão• São mangueiras flutuantes e submersas,

criadas para a transferência de petróleo bruto e derivados a partir deplataformas.

• As mangueiras são equipadas com sensores que detectam vazamentos antes que o material possa chegar ao mar.

• Têm duas carcaças, o que permite que casoocorraalgum vazamento, atransferência

de hidrocarbonetos continue sem perigo de contaminação do mar.

Mangueiras de alta Pressão• Os sensores detectam a migração do petróleo, em caso

de vazamento na mangueira interna primária que carrega o material.

• A mangueira externa fornece uma contenção secundária do petróleo vazado, para que o operador continue com o carregamento ou descarregamento em um terminal e depois mude a mangueira durante uma etapa mais conveniente da operação, evitando paradas.

• Tem diâmetros de 6 a 24 polegadas, para uma pressão de até300 PSI.

Mangueiras de Super Pressão

GH506Fabricação: 3/4" até 2" Diametro Interno. Aplicação: Sistemas hidráulicos com petróleo e fluídos a base de água glicol, uso industrial.Temperatura: De -40ºC a + 100ºC.Pressão: 3625 até 6090 P.S.I.

Fabricação: 3/4" até 2" Diametro Interno.Aplicação: Sistemas hidráulicos com petróleo e fluídos a base de água glicol, uso industrial.Temperatura: De -40ºC a + 121ºC.Pressão: 5000 P.S.I.

Materiais da MangueiraAplicação:Recomendada para circuitos hidráulicos de super pressão, com alta resistência a pulso de pressão. Atende aos requisitos da norma SAE 100R12, com a vantagem da alta durabilidade e de ser altamente flexível com o raio mínimo de curvatura a metade do especificado pela norma SAE.

Tubo Interno: Borracha sintética resistente a óleo (CR)

Reforço: Quatro espirais de fios de aço de alta resistência.

Cobertura: Borracha sintética preta resistente a

óleos,abrasão e intempéries (CR).

Temperatura de operação: -40 ºC até + 121 ºC.

Engates

Engate rápido completo

São chamados de engates rápido pois num simples encaixe as partes não se soltam mais. A não ser com uma manobra de desencaixe .Pois eles tem dentro um sistema de argolasque se prendem.

Engates

Engate rápido completo

Macho do engate Fêmea do engate

Conexão Mangueira - Rosca

Rosca

Mangueira fixada no pino através de Espiga

Conexão Mangueira – Ponta rosca NPT

Ponta com rosca NPT

Questionário

1 – Qual a pressão máxima que uma mangueira pode suportar ?

2 – Em que principio se baseia a solda elétrica?

3 – O que é um tubo com costura?

4 – Que especificação deve ter a tubulação da parede de um

poço?

5 – Qual a diferença entre solda TIG e solda MIG?

6 – O que é aço carbono?

7 – O que é aço inox? Para que serve?

FIM