Tubo de aço soldado com costura reta X65MO tubo de aço de costura reta X65M é um material de alta resistência amplamente utilizado em projetos de dutos de longa distância, como os de petróleo e gás natural, apresentando excelentes propriedades mecânicas, de soldagem e resistência à corrosão. Com o crescimento contínuo da demanda global de energia, o tubo de aço de costura reta X65M possui amplas perspectivas de aplicação nos mercados nacional e internacional, tornando-se um dos materiais importantes na construção de dutos.
Primeiramente, as características básicas do tubo de aço soldado com costura reta X65M.
O tubo de aço soldado com costura reta X65M é um aço para tubulações de alta resistência, produzido segundo a norma API 5L, com limite de escoamento mínimo de 450 MPa (65 ksi), e pertence à classe de aços produzidos pelo processo de laminação controlada com micro-ligação e resfriamento controlado (TMCP). O teor de carbono em sua composição química é controlado em um nível baixo (geralmente ≤0,12%), e o teor de elementos nocivos, como enxofre e fósforo, é extremamente baixo (≤0,005% e ≤0,020%, respectivamente), o que melhora significativamente a resistência do tubo de aço à fissuração induzida por hidrogênio (HIC) e à fissuração por corrosão sob tensão por sulfeto (SSCC).
Em segundo lugar, o processo de produção e os pontos técnicos do tubo de aço soldado com costura reta X65M.
Os tubos de aço modernos X65M com costura reta soldada são produzidos principalmente pelos processos de conformação JCOE ou UOE. Tomando como exemplo uma grande empresa fabricante de tubos de aço, sua linha de produção é equipada com máquinas de pré-soldagem da alemã SMS Meer e equipamentos de soldagem a arco submerso com múltiplos fios da Lincoln Electric, dos Estados Unidos, o que permite a produção de uma série de produtos com diâmetro de 406 a 1422 mm e espessura de parede de 6 a 40 mm. Os principais processos de produção incluem:
- Processamento da borda da chapa: A borda da chapa de aço é processada com precisão por uma fresadora para garantir um ângulo de ranhura de 30°±2° e uma altura de borda romba de 1,5±0,5 mm, criando condições ideais para a soldagem subsequente.
- Conformação por pré-dobra: A borda da chapa de aço é pré-dobrada por uma máquina de pré-dobra de sete rolos para eliminar o "efeito de borda reta" durante a conformação JCO subsequente. Dados reais medidos em fábrica mostram que o raio de pré-dobra otimizado pode reduzir a tensão residual em mais de 40%.
- Conformação por estampagem em múltiplos estágios: Uma prensa hidráulica controlada por computador é utilizada para a conformação progressiva de JCO, que normalmente requer de 7 a 9 passes para completar todo o processo de conformação. A prensa hidráulica de 6000 toneladas, recém-introduzida, possui uma precisão de posicionamento de ±0,1 mm, e a eficiência de conformação foi aumentada em 30%.
- Tratamento de expansão de diâmetro: Aplica-se tecnologia de expansão de diâmetro mecânica ou hidráulica. A medição real de um determinado projeto mostra que, após o tratamento com taxa de expansão de diâmetro de 12%, o erro de circularidade do tubo de aço pode ser controlado dentro de 0,6%D, o que melhora significativamente a precisão da montagem da tubulação.
Terceiro, a tecnologia de controle de qualidade e detecção do tubo de aço soldado com costura reta X65M
Para garantir a confiabilidade dos tubos de aço soldados com costura reta X65M, um rigoroso sistema de controle de qualidade é implementado no processo de fabricação:
1. Inspeção da matéria-prima: Um espectrômetro de emissão óptica (OES) de leitura direta é utilizado para análise de composição, e um microscópio metalográfico Zeiss é empregado para classificação de inclusões. Um relatório de inspeção do lote mostra que o teor real de enxofre está controlado entre 0,0012% e 0,0028%, bem abaixo dos requisitos padrão.
2. Sistema de monitoramento online: O medidor de espessura ultrassônico da Thermo Electric Company, dos Estados Unidos, foi instalado para monitorar o desvio da espessura da parede em tempo real, e a sensibilidade do sistema atinge 0,05 mm. As estatísticas mostram que a taxa de conformidade da espessura da parede aumentou para 99,97% após a aplicação deste sistema.
3. Ensaios não destrutivos: A aplicação combinada da detecção de falhas por ultrassom (UT) e da detecção de falhas por correntes parasitas (ET) permite que o recém-introduzido sistema de ensaio ultrassônico phased array (PAUT) identifique defeitos com um diâmetro equivalente de 0,3 mm, e a velocidade de detecção atinge 2,5 m/min.
Quarto, casos típicos de aplicação em engenharia de tubos de aço soldados com costura reta X65M
No projeto do gasoduto sino-russo Linha Leste, o tubo de aço soldado com costura reta X65M estabeleceu diversos recordes de aplicação. O projeto utiliza tubos de aço com 1422 mm de diâmetro e 21,4 mm de espessura de parede, com peso unitário de 7,8 toneladas e pressão de projeto de 12 MPa. É particularmente notável que:
Adaptabilidade a baixas temperaturas: A uma temperatura ambiente de -40 °C, a energia de impacto Charpy do tubo de aço permanece entre 186 e 243 J, atendendo plenamente aos requisitos de uso em regiões extremamente frias da Rússia. O relatório de teste de terceiros demonstra que a taxa de área de cisalhamento do DWTT a -45 °C atinge 98%.
Quinto, o panorama do mercado e a tendência de desenvolvimento dos tubos de aço soldados com costura reta X65M.
Segundo estatísticas da Associação Chinesa de Ferro e Aço, a produção de tubos de aço soldados com costura reta X65M na China ultrapassará 5,8 milhões de toneladas em 2024, das quais 35% serão destinadas à exportação, principalmente para o Oriente Médio, Ásia Central e África. O setor apresenta as seguintes características de desenvolvimento:
1. Especificações em grande escala: A taxa de crescimento anual da demanda por tubos de aço de grande diâmetro, acima de 1422 mm, é de 12%, e um projeto no Oriente Médio foi iniciado para avaliar a viabilidade de tubos com diâmetro de 1620 mm.
2. Alta resistência: A proporção de produtos de aço com classificação X70M e superior aumentou para 28%, mas o X65M ainda ocupa uma posição dominante (cerca de 65% de participação de mercado) devido à sua excelente relação custo-benefício.
3. Manufatura inteligente: Empresas líderes implantaram plataformas de internet industrial 5G+, e uma fábrica demonstrativa reduziu a taxa de defeitos em 40% e o consumo de energia em 15% por meio da tecnologia de gêmeos digitais.
Sexto, as recomendações de uso e manutenção de tubos de aço soldados com costura reta X65M.
Para garantir a operação segura a longo prazo dos tubos de aço soldados com costura reta X65M, recomenda-se aos usuários que prestem atenção aos seguintes pontos:
1. Gestão de armazenamento: O número de camadas de tubos de aço empilhados não deve exceder 5 camadas, e o espaçamento entre os suportes não deve ser superior a 1/3 do comprimento do tubo. A experiência de um determinado projeto demonstra que a utilização de almofadas de borracha pode reduzir a deformação das extremidades dos tubos em 60%.
2. Pré-aquecimento para soldagem: Quando a temperatura ambiente for inferior a 5°C, é necessário um pré-aquecimento entre 80 e 120°C. Dados práticos demonstram que um pré-aquecimento adequado pode reduzir a incidência de trincas a frio de 3,2% para 0,5%.
3. Proteção catódica: Recomenda-se que o potencial de proteção seja mantido entre -0,85 e -1,15 V (CSE). Um sistema de monitoramento de dutos submarinos demonstra que o esquema de proteção otimizado reduz a taxa de corrosão para 0,02 mm/ano.
4. Inspeção regular: Recomenda-se realizar uma inspeção interna (ILI) a cada 5 anos. A mais recente tecnologia de ensaio ultrassônico eletromagnético (EMAT) permite avaliar simultaneamente defeitos no corpo da tubulação e as condições do revestimento, com uma precisão de detecção de ±0,3 mm.
Em resumo, como material fundamental da engenharia moderna de dutos, o nível técnico e a escala de aplicação do tubo de aço soldado com costura reta X65M continuam a ser aprimorados. Com avanços contínuos em novos materiais e processos, esse tipo de tubo de aço demonstrará excelente desempenho em condições ambientais mais rigorosas e em condições de serviço mais complexas, proporcionando proteção sólida para a construção da infraestrutura energética global.
Data da publicação: 13 de maio de 2025