O tubo de aço carbono sem costura — abreviado como tubo SMLS em pedidos de compra e certificados de fábrica — é a especificação ideal para tubulações de serviço corrosivas, de pressão crítica e de alta temperatura. Sem costura de solda para atuar como potencial concentração de tensão ou local de início de corrosão, o tubo sem costura oferece propriedades mecânicas uniformes em toda a sua circunferência. Para engenheiros que especificam tubos em refinarias, usinas petroquímicas, usinas de energia e sistemas submarinos, a continuidade é frequentemente o ponto de partida, e não uma atualização premium.
A ZC Steel Pipe fabrica tubos de aço carbono sem costura nas classes ASTM A106, ASTM A53 Tipo S e API 5L de nossa fábrica na cidade de Hai'an. Nossa linha contínua abrange NPS ½ a NPS 24 em espessuras de parede de SCH 20 a XXH, com rastreabilidade total do material e inspeção de terceiros disponíveis para cada pedido.
CONTEÚDO
O que é tubo sem costura?
Como o tubo sem costura é feito
Principais padrões para tubos de aço carbono sem costura
Comparação de notas — A106, A53, API 5L
Dimensões, horários e espessura da parede
Tolerâncias – O que esperar
Sem costura versus soldado (ERW) – quando cada um se aplica
Opções de tratamento térmico
Aplicações por Indústria
Perguntas frequentes
1. O que é tubo sem costura?
DEFINIÇÃO O tubo de aço carbono sem costura é um aço tubular fabricado sem costura de solda. É produzido perfurando a quente um tarugo de aço cilíndrico sólido com um mandril para criar um tubo oco, que é então alongado e reduzido ao diâmetro externo e espessura de parede necessários por meio de operações de laminação ou trefilação. Não há junta, solda e zona afetada pelo calor – todo o tubo é uma única peça contínua de aço.
O termo “SMLS” (de “sem costura”) aparece como um descritor de material em desenhos de engenharia, pedidos de compra e relatórios de testes de usinagem junto com a designação padrão. Quando você vê 'ASTM A106 Gr.B SMLS' ou 'API 5L X65 SMLS PSL2', o SMLS informa que este é um tubo sem costura, não ERW ou LSAW.
2. Como é feito o tubo sem costura
Existem duas rotas principais para a fabricação de tubos de aço carbono sem costura – o processo de perfuração rotativa Mannesmann (mais comum para diâmetros menores) e o processo de prensa/bancada (para diâmetros maiores e paredes pesadas):
Perfuração Rotativa (Processo Mannesmann)
Preparação de tarugos — Tarugos de aço sólidos e redondos são aquecidos a aproximadamente 1.200°C (2.200°F) em um forno de soleira rotativa.
Perfuração de laminação cruzada — O tarugo passa entre rolos angulares e um mandril (tampão de perfuração). A ação de rolamento cruzado cria uma tensão helicoidal no tarugo e o tampão rasga o centro para formar uma casca oca.
Laminação e dimensionamento — A casca oca é alongada por um moinho de tampão ou moinho de mandril contínuo para reduzir o diâmetro externo e o peso pesado. Os moinhos de dimensionamento subsequentes trazem-no às dimensões finais.
Endireitamento e corte — O tubo é endireitado, cortado no comprimento certo e chanfrado nas extremidades.
Tratamento térmico (se necessário) — Normalização ou têmpera e revenimento de acordo com a norma aplicável.
Testes END e hidrostáticos — Inspeção ultrassônica, de correntes parasitas ou de vazamento de fluxo de todo o corpo do tubo, além de teste hidrostático.
Nota de campo — Tolerância WT sem costura
O processo de perfuração rotativa produz inerentemente variação na espessura da parede. A tolerância padrão para tubos sem costura ASTM A106 e A53 é de -12,5% na espessura da parede (ou seja, a parede pode ser até 12,5% mais fina que o valor nominal em qualquer ponto). Isto significa que um tubo de parede de 10 mm pode ter uma medida local legítima de 8,75 mm e ainda assim estar em conformidade. Quando o seu projeto utiliza a espessura nominal da parede como limite de pressão, a tolerância de engenharia para essa tolerância faz parte da margem do projeto. Se o seu cálculo for apertado, especifique um cronograma mais pesado ou adicione uma margem de corrosão MT.
3. Padrões principais para tubos de aço carbono sem costura
| padrão |
ASME |
Tipo equivalente |
Max Service Temp |
Uso primário |
| ASTM A106 Gr.B |
SA-106 Gr.B |
Apenas perfeito |
1000°F (538°C) |
Refinarias, usinas de energia, tubulações de processo |
| ASTM A53 Tipo S |
SA-53 Tipo S |
Apenas perfeito |
450°F (232°C) |
Mecânica geral e pressão |
| ASTM A333 Gr.6 |
SA-333 Gr.6 |
Sem costura + soldado |
−50°F (−46°C) min |
Serviço de baixa temperatura |
| ASTM A335 P11/P22 |
SA-335 P11/P22 |
Apenas perfeito |
1100–1200°F (593–649°C) |
Liga de aço para temperaturas muito altas |
| API 5L SMLS |
- |
Apenas perfeito |
~300°F (149°C) |
Oleodutos e gasodutos |
4. Comparação de notas – A106, A53, API 5L
| Grau |
de tração (min) |
Rendimento (min) |
Carbono (máx) |
Silício (min) |
Característica principal |
| A106 Grau A |
330 MPa |
205 MPa |
0,25% |
0,10% |
Alta ductilidade para conformação |
| A106 Grau B |
415 MPa |
240MPa |
0,30% |
0,10% |
Classe padrão para alta temperatura |
| A106 Grau C |
485 MPa |
275 MPa |
0,35% |
0,10% |
Maior resistência CS sem costura |
| A53 Grau B (Tipo S) |
415MPa |
240MPa |
0,30% |
0,10% |
Pressão geral, limite inferior de temperatura |
| API 5L Grau B |
415 MPa |
245 MPa |
0,28% |
- |
Serviço de pipeline, PSL1/PSL2 |
| API 5L X52 SMLS |
460 MPa |
360 MPa |
0,28% |
- |
Tubulação de média pressão |
| API 5L X65 SMLS |
535 MPa |
450 MPa |
0,28% |
- |
Transmissão de gás de alta pressão |
5. Dimensões, Cronogramas e Espessura da Parede
As dimensões do tubo de aço carbono sem costura estão em conformidade com ASME B36.10M. A faixa completa de programação de SCH 10 até Schedule 160 e XXH (Double Extra Heavy) está disponível sem costura. Nem todas as tabelas estão disponíveis comercialmente em todos os tamanhos – as tabelas pesadas (SCH 120, 160, XXH) estão mais facilmente disponíveis em diâmetros menores (NPS 1 a NPS 8).
| NPS |
DE (mm) |
SCH 40 WT (mm) |
SCH 80 WT (mm) |
SCH 160 WT (mm) |
XXH WT (mm) |
| 1' |
33.4 |
3.38 |
4.55 |
6.35 |
9.09 |
| 1½' |
48.3 |
3.68 |
5.08 |
7.14 |
10.16 |
| 2' |
60.3 |
3.91 |
5.54 |
8.74 |
11.07 |
| 3' |
88.9 |
5.49 |
7.62 |
11.13 |
15.24 |
| 4' |
114.3 |
6.02 |
8.56 |
13.49 |
17.12 |
| 6' |
168.3 |
7.11 |
10.97 |
18.26 |
21.95 |
| 8' |
219.1 |
8.18 |
12.70 |
23.01 |
22.23 |
| 10' |
273.1 |
9.27 |
12.70 |
28.58 |
25.40 |
| 12' |
323.9 |
9.53 |
12.70 |
33.32 |
25.40 |
6. Tolerâncias – O que esperar
O tubo sem costura tem tolerâncias mais amplas do que o ERW devido à natureza do processo de perfuração a quente. Compreender essas tolerâncias é essencial para o projeto de pressão e planejamento de inspeção:
| Parâmetro |
ASTM A106 / A53 |
ERW sem costura (referência) |
| Tolerância de DO (NPS ≥ 1½) |
±0,75% do DO especificado |
±0,75% do DO especificado |
| Espessura da parede (min) |
−12,5% do WT nominal |
−10% do peso nominal |
| Retidão |
Máx. 1/8 pol. por 10 pés (3,2 mm por 3 m) |
Mesmo |
| Excentricidade (variação WT) |
Significativo - inerente ao processo |
Mínimo - controlado pelo moinho |
Ponto crítico de engenharia — Tolerância de -12,5% WT
A subtolerância de -12,5% na espessura da parede em tubos sem costura não é um defeito — é uma característica de fabricação esperada escrita na norma. Os cálculos de projeto de pressão que utilizam a espessura nominal da parede devem levar em conta isso. A ASME B31.3 aborda isso através da margem de tolerância do moinho na equação de projeto de pressão. Se o seu projeto utiliza espessura mínima de parede, especifique-a explicitamente no pedido de compra como uma dimensão mínima garantida, o que exigirá que o fornecedor solicite uma parede nominal mais pesada para entregar o mínimo.
7. Sem costura versus soldado (ERW) – quando cada um se aplica
| Fator |
Especificar |
ERW contínuo é aceitável |
| Temperatura de serviço |
Acima de 400°F (204°C) |
Abaixo de 400°F (204°C) |
| Pressão operacional |
Pressão muito alta, serviço crítico |
Pressão moderada, serviço de distribuição |
| H₂S / serviço azedo |
Preferido para serviço ácido crítico |
ERW normalizado PSL2 – aceitável |
| Carregamento cíclico |
Vibração severa ou carga de fadiga |
Carregamento moderado/estático |
| Requisito de especificação do projeto |
Códigos ou especificações são perfeitos |
Código ou especificação aceita soldado |
| Diâmetro pequeno (NPS ≤ 2') |
Muitas vezes mais econômico que ERW |
ERW disponível, mas perfeitamente competitivo |
| Grande diâmetro (NPS ≥ 16') |
LSAW (não SMLS) para OD grande |
LSAW ou SSAW para grandes diâmetros externos |
| Custo |
Maior (prêmio de 15–35% sobre ERW) |
Mais baixo |
Insights de engenharia — O padrão contínuo em furos pequenos
Para NPS 2 e inferiores, o tubo sem costura costuma ser a escolha padrão, não por causa dos requisitos de pressão, mas por causa do custo. Em diâmetros pequenos, o preço premium do ERW diminui significativamente, e a simplicidade de aquisição de encomendar tudo sem costura (especificação de material único, fornecedor único) muitas vezes supera a economia marginal de custos de mudar para ERW para linhas de baixa pressão. Muitos empreiteiros de EPC adotam como padrão o padrão contínuo para todos os NPS ≤ 2 em plantas de processo, independentemente da classe de pressão.
8. Opções de tratamento térmico
| de tratamento |
do processo |
Efeito |
Quando especificar |
| Acabado a Quente (HF) |
Como laminado do laminador de acabamento acima da temperatura de transformação |
Condição padrão de acordo com A106 |
Padrão, a menos que especificado de outra forma |
| Normalizado (N) |
Reaquecer acima de Ac3, esfriar ao ar |
Grão uniforme, tensão residual reduzida |
Serviço ácido, parede pesada, baixa temperatura |
| Têmpera e Revenimento (QT) |
Têmpera rápida + revenido até a temperatura especificada |
Maior resistência e tenacidade |
Graus superiores API 5L (X52+) |
| Estresse aliviado (SR) |
Recozimento subcrítico – aquecer e depois esfriar lentamente |
Reduz a tensão residual sem alterar o grão |
Tubo de precisão, tubo estirado a frio |
9. Aplicações por Indústria
Tubulação de processos petroquímicos e de refinaria
O tubo sem costura ASTM A106 Grau B é a espinha dorsal da tubulação de processo em destilação de petróleo bruto, hidrotratadores, unidades FCC e reformadores. Temperaturas de 300°F a 900°F e pressões de 150 psi a mais de 3.000 psi exigem propriedades uniformes e tensão admissível em alta temperatura do tubo de aço carbono sem costura.
Geração de energia
SA-106 Grau B sem costura (designação ASME) é o material robusto para coletores de vapor, linhas de drenagem e tubulações auxiliares em usinas de carvão e gás sob ASME B31.1. Até aproximadamente 900°F, continua sendo a escolha econômica de aço carbono antes que o cromo-molibdênio se torne necessário.
Petróleo e Gás – Poço e Processamento
O tubo de linha sem costura API 5L (Grau B a X65) é especificado para linhas de coleta, tubulação de poço e interconexões de instalações de processamento onde pressão operacional, conteúdo de H₂S ou CO₂ tornam ERW indesejáveis. ASTM A106 ou API 5L sem costura também é usada para coletores de produção e conexões de instrumentos de alta pressão.
Conexões de caldeiras e vasos de pressão
O tubo sem costura SA-106 está listado na Seção II e Seção VIII da ASME para bicos de vasos de pressão e conexões de casco. A construção contínua garante que não haja solda para avaliar, inspecionar ou qualificar no limite de pressão, simplificando o projeto e a inspeção do vaso.
OCTG — Revestimento e Tubulação
A carcaça e a tubulação OCTG de alto grau (N80, L80, P110, C110, Q125) sob API 5CT são quase exclusivamente contínuas. A exigente combinação de resistência ao colapso, tensão e requisitos de corrosão no serviço de poço não pode ser atendida de forma confiável pelos tubos ERW nessas classes.
10. Perguntas frequentes
O que é tubo de aço carbono sem costura?
O tubo de aço carbono sem costura é um tubo fabricado sem costura de solda, produzido pela perfuração a quente de um tarugo de aço sólido para formar um tubo oco. A ausência de uma solda significa propriedades mecânicas uniformes em toda a circunferência, tornando-a a escolha preferida para serviços corrosivos, de alta pressão e alta temperatura, onde uma costura de solda pode ser um ponto fraco.
Quais padrões ASTM cobrem tubos de aço carbono sem costura?
Os padrões primários incluem ASTM A106 (serviço de pressão em alta temperatura até 1000°F), ASTM A53 Tipo S (serviço mecânico geral e de pressão), ASTM A333 (serviço em baixa temperatura) e ASTM A335 (liga de aço para serviço em temperatura muito alta). Para serviços de dutos, o API 5L sem costura cobre os graus B a X80.
O que é tubo SMLS?
SMLS é a abreviatura da indústria para tubo sem costura. Você verá isso em certificados de fábrica, pedidos de compra e especificações de projeto. Tubo SMLS, tubo sem costura e tubo de aço carbono sem costura referem-se ao mesmo produto - tubo fabricado sem costura de solda a partir de um tarugo perfurado a quente.
Quando devo especificar tubo sem costura em vez de ERW?
Especifique sem costura quando: a temperatura de serviço excede 400°F, o fluido contém H₂S ou é altamente corrosivo, o sistema sofre carga ou vibração cíclica severa, a especificação do seu projeto exige sem costura ou o tubo está em serviço com limite de pressão crítico. Para distribuição de pressão moderada, serviços públicos e serviços industriais em geral, os ERW são tecnicamente equivalentes e significativamente mais baratos.
Qual é a tolerância de espessura de parede para tubos sem costura?
O tubo sem costura ASTM A106 e A53 apresenta uma tolerância inferior a -12,5% na espessura da parede. Isto significa que uma parede nominal de 10 mm pode ser tão fina quanto 8,75 mm localmente e ainda assim estar dentro das especificações. Os cálculos de projeto de pressão devem levar em conta esta tolerância. Se o seu projeto exigir uma parede mínima garantida, especifique-a explicitamente no pedido de compra.
Solicitar tubo de aço carbono sem costura - tubo de aço ZC
A ZC Steel Pipe fabrica e exporta tubos de aço carbono sem costura conforme ASTM A106, A53 e API 5L de nossa fábrica na cidade de Hai'an. Tamanhos NPS ½ a NPS 24, SCH 20 a XXH, graus B a X65. MTRs completos, certificação de tratamento térmico, testes hidrostáticos e inspeção de terceiros. Projetos ativos na África, Oriente Médio e América do Sul.
Contate-nos: Mandy. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
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