Quais são os requisitos para tubos de aço sem costura utilizados no transporte de fluidos em nossa indústria de processos? Vejamos um resumo das necessidades de nossa equipe de especialistas em tubulações pressurizadas:
O tubo de aço sem costura é um tubo de aço sem soldas, fabricado por métodos de processamento a quente, como a laminação a quente por perfuração. Se necessário, o tubo processado a quente pode ser posteriormente processado a frio para obter a forma, o tamanho e o desempenho desejados. Atualmente, o tubo de aço sem costura (DN15-600) é o tubo mais utilizado em equipamentos de produção petroquímica.
(I) Tubo de aço carbono sem costura
Graus de material: 10#, 20#, 09MnV, 16Mn, 4 tipos no total
Normas: GB8163 “Tubos de aço sem costura para transporte de fluidos”, GB/T9711 “Condições técnicas para fornecimento de tubos de aço para a indústria de petróleo e gás natural”, GB6479 “Tubos de aço sem costura de alta pressão para equipamentos de fertilizantes”, GB9948 “Tubos de aço sem costura para craqueamento de petróleo”, GB3087 “Tubos de aço sem costura para caldeiras de baixa e média pressão”, GB/T5310 “Tubos de aço sem costura para caldeiras de alta pressão”
GB/T8163:
Graus de material: 10#, 20#, Q345, etc.
Âmbito de aplicação: produtos petrolíferos, petróleo e gás, e meios públicos com temperatura de projeto inferior a 350°C e pressão inferior a 10MPa.
GB6479:
Graus de material: 10#, 20G, 16Mn, etc.
Âmbito de aplicação: produtos petrolíferos e petróleo e gás com temperatura de projeto de -40 a 400℃ e pressão de projeto de 10,0 a 32,0 MPa.
GB9948:
Graus de material: 10#, 20#, etc.
Âmbito de aplicação: situações em que os tubos de aço GB/T8163 não são adequados.
GB3087:
Graus de material: 10#, 20#, etc.
Âmbito de aplicação: vapor superaquecido e água fervente de caldeiras de baixa e média pressão, etc.
GB5310:
Graus de material: 20G, etc.
Âmbito de aplicação: vapor superaquecido em caldeiras de alta pressão.
Inspeção: tubos de aço para transporte de fluidos em geral devem ser submetidos a análise de composição química, ensaio de tração, ensaio de achatamento e ensaio de pressão de água. Além dos ensaios obrigatórios para tubos de aço para transporte de fluidos, as normas GB5310, GB6479 e GB9948 também exigem ensaios de expansão e de impacto; os requisitos de inspeção de fabricação para esses três tipos de tubos de aço são relativamente rigorosos. A norma GB6479 também estabelece requisitos específicos para a resistência ao impacto a baixas temperaturas dos materiais. Além dos requisitos gerais de ensaio para tubos de aço para transporte de fluidos, os tubos de aço da norma GB3087 também devem ser submetidos a ensaios de curvatura a frio. Além dos requisitos gerais de ensaio para tubos de aço para transporte de fluidos, os tubos de aço da norma GB/T8163 devem ser submetidos a ensaios de expansão e de curvatura a frio, conforme estipulado em contrato. Os requisitos de fabricação para esses dois tipos de tubos não são tão rigorosos quanto os dos três primeiros.
Fabricação: Os tubos de aço das normas GB/T8163 e GB3087 são, em sua maioria, fundidos em fornos abertos ou conversores, apresentando níveis relativamente altos de impurezas e defeitos internos. Já os tubos da norma GB9948 são fundidos principalmente em fornos elétricos. A maioria desses tubos passa por um processo de refino externo ao forno, resultando em níveis relativamente baixos de impurezas e defeitos internos. As normas GB6479 e GB5310, por sua vez, estipulam os requisitos para o refino externo ao forno, apresentando os menores níveis de impurezas e defeitos internos, além da mais alta qualidade do material.
Os níveis de qualidade de fabricação dos padrões de tubos de aço acima mencionados estão na seguinte ordem, do mais baixo ao mais alto: GB/T8163
Seleção: Em geral, tubos de aço da norma GB/T8163 são adequados para produtos petrolíferos, petróleo e gás, e fluidos públicos com temperatura de projeto inferior a 350 °C e pressão inferior a 10,0 MPa; para produtos petrolíferos e fluidos de petróleo e gás, quando a temperatura de projeto exceder 350 °C ou a pressão for superior a 10,0 MPa, devem ser selecionados tubos de aço das normas GB9948 ou GB6479; para dutos que operam na presença de hidrogênio ou em ambientes propensos à corrosão sob tensão, também devem ser utilizados os padrões GB9948 ou GB6479. Todos os tubos de aço carbono utilizados em baixas temperaturas (inferiores a -20 °C) devem atender à norma GB6479, que é a única que especifica os requisitos de resistência ao impacto em baixas temperaturas dos materiais. As normas GB3087 e GB5310 são normas específicas para tubos de aço para caldeiras. As normas de supervisão de segurança de caldeiras enfatizam que todos os tubos conectados à caldeira estão sujeitos à supervisão, e a aplicação de seus materiais e padrões deve estar em conformidade com as disposições dessas normas. Portanto, os tubos de vapor (fornecidos pelo sistema) utilizados em caldeiras, usinas de energia, sistemas de aquecimento e equipamentos de produção petroquímica devem adotar os padrões GB3087 ou GB5310. Vale ressaltar que o preço dos tubos de aço com bons padrões de qualidade também é relativamente alto. Por exemplo, o preço do material GB9948 é quase 1/5 maior do que o do material GB8163. Portanto, ao selecionar os padrões de materiais para tubos de aço, devem ser feitas considerações abrangentes com base nas condições de uso, buscando-se tanto confiabilidade quanto economia. Deve-se notar também que, de acordo com GB/T20801 e TSGD0001, os tubos de aço das normas GB3087 e GB8163 não devem ser usados para dutos GC1 (a menos que sejam testados ultrassonicamente um por um e a qualidade não seja inferior a L2.5, eles podem ser usados para dutos GC1(1) com uma pressão de projeto de não mais de 4,0Mpa).
(II) Tubo de aço sem costura de aço de baixa liga
Em equipamentos de produção petroquímica, os padrões de tubos de aço sem costura de aço cromo-molibdênio e aço cromo-molibdênio-vanádio mais comumente usados são: GB9948 “Tubo de aço sem costura para craqueamento de petróleo”, GB6479 “Tubo de aço sem costura de alta pressão para equipamentos de fertilizantes” e GB/T5310 “Tubo de aço sem costura para caldeira de alta pressão”. Os graus de aço cromo-molibdênio incluídos na norma GB9948 são 12CrMo, 15CrMo, 1Cr2Mo, 1Cr5Mo, etc. Os graus de aço cromo-molibdênio incluídos na norma GB6479 são 12CrMo, 15CrMo, 1Cr5Mo, etc. Os graus de aço cromo-molibdênio e aço cromo-molibdênio-vanádio incluídos na norma GB/T5310 são: 15MoG, 20MoG, etc. 12CrMoG, 15CrMoG, 12Cr2MoG, 12Cr1MoVG, etc. Dentre eles, o GB9948 é o mais comumente utilizado, e as condições de seleção são as mencionadas acima.
(III) Tubos sem costura de aço inoxidável
As normas mais comuns para tubos sem costura de aço inoxidável são:
GB/T14976, GB13296, GB9948, GB6479 e GB5310, num total de cinco normas. Destas, as três últimas listam apenas duas ou três classes de aço inoxidável, e estas são classes de materiais incomuns. Portanto, quando se trata de selecionar normas para tubos sem costura de aço inoxidável em projetos de engenharia, as normas GB/T14976 e GB13296 são as mais escolhidas.
GB/T14976 “Tubos sem costura de aço inoxidável para transporte de fluidos”:
Graus de materiais: 304, 304L, etc., num total de 19 tipos adequados para o transporte geral de fluidos.
GB13296 “Tubos sem costura de aço inoxidável para caldeiras e permutadores de calor”:
Tipos de materiais: 304, 304L, etc., num total de 25 tipos.
Dentre eles, o aço inoxidável de ultrabaixo carbono (304L, 316L) possui excelente resistência à corrosão. Em certas condições, pode substituir o aço inoxidável austenítico (321, 347) para resistir à corrosão moderada; o aço inoxidável de ultrabaixo carbono apresenta baixas propriedades mecânicas em altas temperaturas e geralmente é utilizado apenas em condições abaixo de 525 °C; o aço inoxidável austenítico possui boa resistência à corrosão e altas propriedades mecânicas em altas temperaturas, mas o titânio presente no 321 oxida-se facilmente e se perde durante a soldagem, reduzindo sua resistência à corrosão e resultando em um preço relativamente alto. Esse tipo de material é geralmente utilizado em aplicações mais críticas. Os aços 304 e 316 possuem resistência geral à corrosão e são baratos, sendo, portanto, amplamente utilizados.
Data da publicação: 17 de junho de 2024