Tubo LSAW – Especificações, Padrões e Aplicações

O tubo LSAW - tubo soldado por arco submerso longitudinal - é o material preferido para tubulações de transmissão de óleo e gás de grande diâmetro e alta pressão. Enquanto o tubo ERW atende ao mundo de coleta e distribuição em diâmetros de até 24 polegadas, o LSAW assume o controle a partir de 16 polegadas, lidando com aplicações de parede pesada e de alta qualidade que exigem uma solda de penetração profunda, controle dimensional rígido e exame completo não destrutivo de cada costura.

A ZC Steel Pipe fabrica tubos LSAW de acordo com os padrões API 5L e ISO 3183 em nossas instalações na cidade de Hai'an. Fornecemos tubos de grande diâmetro para projetos de dutos onshore e offshore na África, no Oriente Médio e na América do Sul, com capacidade DSAW para espessuras de parede de até 40 mm e classes até X70.

1. O que é tubo LSAW?

A designação “longitudinal” significa que a costura de solda corre paralela ao eixo do tubo – em linha reta de uma extremidade do tubo à outra. Isso o distingue do tubo SSAW (soldado por arco submerso em espiral), onde a costura corre em um ângulo ao redor do tubo. A geometria de costura reta do LSAW fornece um comportamento de tensão mais previsível sob pressão interna e é preferida para transmissão de gás de alta pressão e aplicações offshore.

2. LSAW vs DSAW – Qual é a diferença?

DSAW (duplo arco submerso soldado) não é um processo separado do LSAW – é a técnica padrão usada na fabricação de tubos LSAW em paredes pesadas. A distinção está no número de passes de solda:

No DSAW, a solda interna (IW) é feita primeiro, depois o tubo é girado e a solda externa (OW) é concluída. Esta sequência de dois passes preenche toda a espessura da junta com metal de solda, produzindo uma zona de fusão em toda a espessura que é inspecionada tanto por testes ultrassônicos quanto por testes radiográficos (raios X). Os termos LSAW e DSAW são frequentemente usados ​​de forma intercambiável em especificações de projetos e documentação comercial – na prática, quase todos os tubos LSAW de parede pesada para serviços de dutos são DSAW.

3. Processo de Fabricação

A fabricação de tubos LSAW começa com placa em vez de bobina – é isso que permite as espessuras de parede pesadas e os grandes diâmetros que distinguem LSAW de ERW:

1. Preparação da placa  — A placa de aço (normalmente TMCP ou normalizada) é inspecionada pelo UT para laminações e, em seguida, fresada nas bordas até obter uma geometria chanfrada precisa para a junta de solda.

2. Pré-dobra (J-ing ou UOE)  — As bordas da placa são pré-dobradas e, em seguida, a placa completa é moldada em formato de U e depois prensada em formato de O (tubo redondo) em uma prensa grande. Este é o processo UOE (UO-Expand) ou JCOE (JCO-Expand) dependendo do moinho.

3. Soldagem por pontos  - O cilindro formado é soldado por pontos em intervalos para manter sua forma antes da solda SAW principal.

4. Solda interna (IW)  — Soldagem por arco submerso de dentro do tubo, em um ou mais passes.

5. Solda externa (OW)  — Soldagem por arco submerso de fora do tubo, completando a costura DSAW de passagem dupla.

6. Expansão a frio  — O tubo acabado é expandido por um expansor mecânico interno (UOE) ou hidraulicamente até o diâmetro externo final, melhorando a circularidade e aliviando tensões residuais.

7. Testes não destrutivos  — UT de costura de solda completa, UT de corpo de tubo e testes radiográficos (RT) de extremidades de solda.

8. Teste hidrostático  — Cada tubo é testado quanto à pressão de teste exigida.

9. Preparação e marcação de extremidades  — Extremidades chanfradas de acordo com API 5L, marcadas com número de calor, classe, dimensões e padrão.

4. Especificações e classes API 5L LSAW

O padrão dominante para tubos LSAW em petróleo e gás é API 5L (adotado internacionalmente como ISO 3183). Tanto o PSL1 quanto o PSL2 estão disponíveis, sendo o PSL2 obrigatório para a maioria dos dutos de transmissão de longa distância.

Serviço Azedo (LSAW)

Para tubulações em serviço ácido (ambientes úmidos de H₂S de acordo com NACE MR0175/ISO 15156), o tubo LSAW deve atender a requisitos adicionais: dureza máxima no corpo do tubo, metal de solda e HAZ (normalmente HRC 22/250 HBW), e a costura de solda deve ser tratada termicamente pós-soldagem (PWHT) ou a química controlada para garantir que o PWHT não seja necessário. Confirme com seu fornecedor se o LSAW compatível com NACE está no escopo do seu projeto.

5. Faixa de tamanho e dimensões

Os tamanhos comuns de projetos LSAW para dutos de transmissão incluem:

• 16' × 9,5 mm a 17,5 mm — coleta de linhas troncais e transmissão de média pressão

• 20' × 12,7 mm a 22,2 mm — transmissão regional de gás

• 24' × 14,3 mm a 25,4 mm — principais linhas troncais de gás, X65 ou X70

• 30' × 15,9 mm a 28,6 mm — transmissão de gás de alta pressão e longa distância

• 36'–42' × 19,1 mm a 40+ mm — tubulações de exportação de grande diâmetro, X70/X80

6. Requisitos de testes não destrutivos

Para tubo LSAW API 5L PSL2, o seguinte END é obrigatório de acordo com a norma:

7. LSAW vs SSAW vs ERW - Comparação

8. Opções de revestimento para tubo LSAW

Tubulações de transmissão de grande diâmetro exigem quase universalmente revestimento anticorrosivo. Os sistemas mais comuns para tubos LSAW são:

• 3LPE (polietileno de três camadas)  — primer epóxi ligado por fusão + adesivo + acabamento PE. Padrão para dutos enterrados em terra em climas moderados.

• 3LPP (polipropileno de três camadas)  — mesmo sistema de três camadas, mas com acabamento de polipropileno para temperaturas operacionais mais altas (até 110°C).

• FBE (Fusion Bonded Epoxy)  — revestimento epóxi de camada única, comumente usado como camada de primer em 3LPE/3LPP ou como autônomo para curvas e conexões.

• Concrete Weight Coating (CWC)  — aplicado sobre 3LPE/3LPP para dutos offshore e submarinos que exigem flutuabilidade negativa.

Para uma comparação detalhada de sistemas de revestimento, consulte nosso guia: 3LPE vs FBE vs 3LPP — Como escolher o sistema anticorrosivo certo →

9. Aplicações

Transmissão de Gás Terrestre

Os gasodutos de transporte de gás natural de longa distância — a espinha dorsal da infraestrutura nacional de gás no Oriente Médio, África e Sudeste Asiático — são construídos predominantemente com tubos LSAW (DSAW) nos graus X65 e X70, diâmetro externo de 24' a 48', com revestimento 3LPE ou 3LPP. A combinação de alta resistência, paredes pesadas e tolerâncias dimensionais restritas suporta as condições operacionais de alta pressão (70–100 bar) desses sistemas.

Oleodutos offshore

Os oleodutos submarinos de exportação de petróleo e gás especificam quase exclusivamente tubos LSAW. A exigente combinação de pressão hidrostática externa, pressão interna do processo, cargas de instalação e ambiente de corrosão requer o tubo PSL2 DSAW de parede pesada, totalmente END, que as fábricas LSAW fornecem. Os diâmetros típicos são de 8' a 30' com revestimento de concreto.

Linhas troncais de exportação de petróleo

Os oleodutos de exportação de petróleo bruto dos campos de produção para terminais ou refinarias usam tubos LSAW X60/X65 em diâmetros de 16' a 36'. As pressões operacionais são normalmente inferiores às das linhas de gás (40–80 bar), mas o grande diâmetro e o comprimento da tubulação tornam o LSAW o ideal econômico e técnico.

Transmissão de Água

Grandes condutas municipais de abastecimento de água em regiões áridas (Oriente Médio, Norte de África) utilizam tubos LSAW de Grau B e X42 com FBE ou revestimento de cimento. A combinação de baixo custo (em relação aos tipos de petróleo e gás) e grande diâmetro torna o LSAW prático para transmissão de água em massa em longas distâncias.

10. Perguntas frequentes