Tubo de aço soldado: ERW, LSAW e SSAW - Tipos, especificações e guia de seleção

Os tubos de aço soldados representam a maior parte da infra-estrutura de gasodutos do mundo – desde redes de distribuição de gás de pequeno diâmetro até corredores de transmissão através do país de 48 polegadas. Três processos de fabricação distintos produzem três tipos de tubos distintos, cada um com sua própria faixa de diâmetro, capacidade de pressão, perfil de custo e aplicação apropriada: ERW (soldado por resistência elétrica), LSAW (soldado por arco submerso longitudinal) e SSAW (soldado por arco submerso em espiral). Escolher o tipo errado para um projeto não afeta apenas os custos — pode afetar a conformidade do código, os requisitos de inspeção e a integridade a longo prazo.

A ZC Steel Pipe fabrica e exporta todos os três tipos de tubos soldados para API 5L PSL1 e PSL2, em graus de X52 a X80, com opções de revestimento FBE, 3LPE e 3LPP. Fornecemos projetos de gasodutos em toda a África, Oriente Médio e América do Sul. Este guia explica como cada tipo é feito, para que é adequado e como selecionar entre eles para o seu projeto.

1. Os três tipos de tubo de aço soldado

Todos os tubos de aço soldados começam com aço plano – bobina/tira ou placa pesada – que é formado em um cilindro e soldado ao longo da costura. Os três processos de fabricação diferem na forma como o aço é formado, como a costura de solda é orientada e na faixa de diâmetro e espessura de parede que eles podem produzir.

2. Tubo ERW – Processo, especificações e aplicações

2.1 Processo de Fabricação

O tubo ERW é produzido em um laminador de formação contínua. A tira de aço laminada a quente é desenrolada e formada progressivamente através de uma série de suportes de laminação em uma seção transversal circular. As duas bordas da tira são unidas e soldadas usando resistência elétrica de alta frequência – nenhum metal de adição é usado. A corrente elétrica cria intenso calor localizado na interface da costura, e as bordas são forjadas sob pressão mecânica para formar a solda.

A zona de solda é então tratada termicamente (normalizada ou tratada termicamente em todo o corpo para classes mais altas) para restaurar a tenacidade na zona afetada pelo calor. Para PSL2 e graus superiores, a área da costura de solda é 100% inspecionada por testes ultrassônicos antes do tubo sair da fábrica.

2.2 Especificações Principais

2.3 Aplicações

• Linhas de coleta de petróleo e gás (2'–12' mais comuns)

• Redes e laterais de distribuição de gás

• Abastecimento de água e tubulações de irrigação

• Revestimento e tubulação ERW para poços de petróleo (API 5CT)

• Tubulação estrutural e mecânica

• Linhas de transmissão de curto prazo com pressão moderada

3. Tubo LSAW – Processo, especificações e aplicações

3.1 Processo de Fabricação

O tubo LSAW é produzido a partir de chapa de aço pesada - não bobina - usando um dos dois processos de formação: UOE (U-ing, O-ing, Expansion) ou JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expansion). Em ambos os processos, uma única placa é progressivamente formada em forma de tubo e soldada ao longo da costura longitudinal usando soldagem por arco submerso (SAW) – primeiro no interior, depois no exterior. O tubo é então expandido mecanicamente para obter tolerâncias dimensionais precisas.

O uso de chapa grossa como material de partida permite que o LSAW atinja espessuras de parede muito maiores do que o ERW ou o SSAW. O processo SAW de passagem dupla (interno + externo) produz uma solda totalmente penetrada e de alta qualidade que é 100% inspecionada por UT e radiografia.

3.2 Especificações Principais

3.3 Aplicações

• Dutos de transmissão de gás terrestre de alta pressão

• Linhas de transmissão de petróleo bruto e produtos (grande diâmetro)

• Linhas de fluxo offshore e oleodutos de exportação

• Dutos submarinos (com revestimento apropriado)

• Tubulações de longa distância de alto rendimento (X70, X80)

• Pipelines de serviço ácido (PSL2 + Anexo H)

Mergulho profundo: LSAW vs Seamless para projetos de grande diâmetro e alto rendimento → | LSAW para ambientes offshore e marinhos → | LSAW JCOE vs Tubo Espiral para Risers Submarinos →

4. Tubo SSAW – Processo, especificações e aplicações

4.1 Processo de Fabricação

O tubo SSAW é produzido formando espiralmente tiras de aço laminadas a quente em um ângulo de hélice controlado e soldando a costura helicoidal resultante usando soldagem por arco submerso - novamente, passagens internas e externas. Como o diâmetro do tubo é determinado pelo ângulo da hélice e não pela largura da tira, uma única largura de tira pode produzir uma variedade de diâmetros de tubo ajustando o ângulo de formação. Esta flexibilidade torna o SSAW a rota mais econômica para diâmetros muito grandes.

A costura em espiral é mais longa do que uma costura longitudinal para o mesmo comprimento de tubo, o que significa mais comprimento de solda por tubo — e mais NDE necessário por tubo em pedidos PSL2. A geometria helicoidal também significa que a tensão circular na parede do tubo não é perpendicular à costura de solda, o que afeta o comportamento de fadiga em comparação com o tubo com costura longitudinal.

4.2 Especificações Principais

4.3 Aplicações

• Rede de transmissão de água (grande diâmetro)

• Distribuição de gás de baixa a moderada pressão

• Oleodutos terrestres de grande diâmetro

• Dutos de lama

• Infraestrutura e estacas (uso estrutural)

• Sistemas de irrigação e drenagem

5. ERW vs LSAW vs SSAW – Comparação completa

6. Tubo soldado versus tubo sem costura

A escolha entre soldados e sem costura é uma das questões mais comuns na aquisição de tubos de linha. Para a maioria das aplicações de tubulações acima de 4' de diâmetro externo, o tubo soldado é o padrão — não porque o tubo sem costura não esteja disponível, mas porque o tubo soldado é mais econômico, mais disponível em grandes diâmetros e totalmente compatível com o código para a aplicação.

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7. Graus API 5L para tubos soldados

Todos os três tipos de tubos soldados são produzidos de acordo com API 5L/ISO 3183 em vários graus. A seleção da classe é orientada pela pressão operacional necessária, pela economia da espessura da parede e pelo ambiente de serviço — e não pelo tipo de tubo. A tabela abaixo mostra quais classes estão disponíveis em cada forma soldada.

Guias de notas: Tubo de linha API 5L X52 → | Tubo de linha API 5L X60 → | Tubo de linha API 5L X65 → | Tubo de linha API 5L X70 → | Tubo de linha API 5L X80 →

8. Opções de revestimento para tubos soldados

A maioria dos tubos soldados para serviços enterrados ou submarinos é revestida externamente para evitar corrosão. Os três principais sistemas de revestimento são FBE, 3LPE e 3LPP — cada um adequado para diferentes faixas de temperatura e ambientes de serviço.

Guia completo de revestimento: Revestimento de tubo 3LPE vs FBE vs 3LPP: como escolher → | Padrão de revestimento 3LPE DIN 30670 →

9. Como Escolher: Seleção por Aplicação

10. Perguntas frequentes