Tudo o que você precisa saber: Tubos de aço carbono e liga ASTM A691

Introdução

Na indústria de petróleo e gás, selecionar os materiais certos para sistemas de tubulação de alta pressão é essencial para garantir segurança, longevidade e desempenho. Os principais participantes do setor de petróleo e gás favorecem Tubos de aço carbono e liga ASTM A691, especialmente aqueles projetados para serviços de alta pressão em ambientes hostis e exigentes.
Este guia explorará os recursos, o processo de fabricação, as classes, as aplicações e as preocupações comuns relacionadas aos tubos ASTM A691, fornecendo insights valiosos para profissionais que trabalham no setor de petróleo e gás.

O que são Tubos de aço carbono e liga ASTM A691?

ASTM A691 é uma especificação para tubos de aço carbono e liga soldados por eletrofusão projetados para serviço de alta pressão em temperaturas elevadas. Os fabricantes usam materiais de chapa de qualidade de vaso de pressão para fazer esses tubos, garantindo que eles tenham bom desempenho em aplicações que exigem resistência e durabilidade sob condições extremas de pressão e temperatura.
A especificação A691 garante que esses tubos possam suportar as condições adversas normalmente encontradas na produção de petróleo e gás, indústrias petroquímicas e geração de energia.
Características essenciais:
Serviço de alta pressão e temperatura: Os tubos ASTM A691 são projetados para lidar com altas pressões e temperaturas elevadas, tornando-os ideais para aplicações críticas no processamento de petróleo e gás.
Opções de liga: A especificação oferece uma ampla gama de graus de aço-liga para atender a diferentes requisitos de resistência mecânica e à corrosão.
Soldadura por eletrofusão (EFW): Este processo de soldagem garante a integridade estrutural do tubo, mesmo em ambientes de alto estresse.

Fabricação de tubos de aço carbono e liga ASTM A691

Placas de aço, normalmente produzidas de acordo com os padrões ASTM para materiais com qualidade de vasos de pressão, como ASTM A387 para aços de liga e ASTM A516 para aços carbono, passam por soldagem por fusão elétrica (EFW) para fabricar tubos ASTM A691.
Procedimentos de fabricação:
Seleção de pratos:Para selecionar placas de aço carbono ou liga para aplicações de alta pressão, os engenheiros consideram o grau específico e as condições de serviço.
Formação de placas:Os trabalhadores enrolam essas placas de aço em um formato cilíndrico.
Soldagem por fusão elétrica (AFE):O soldador usa soldagem por fusão elétrica para unir as bordas da chapa laminada, garantindo assim uma solda contínua que não é apenas forte o suficiente para suportar altas pressões, mas também resiliente o suficiente para lidar com tensões térmicas.
Tratamento térmico:
Os fabricantes tratam termicamente os tubos conforme exigido pela especificação para melhorar a tenacidade, a resistência e a resistência à fragilidade em serviços de alta pressão.
Testes mecânicos: Os engenheiros realizam testes abrangentes, incluindo testes de tração, testes de dureza e testes de impacto, para garantir que o material atenda às propriedades mecânicas exigidas.
Esse processo resulta em tubos com excelente integridade estrutural e propriedades mecânicas, tornando-os adequados para ambientes exigentes.

Graus de tubos ASTM A691 para serviço de alta pressão

ASTM A691 inclui várias classes com base nas propriedades mecânicas e composição química do aço carbono ou liga. Essas classes oferecem diferentes níveis de resistência, resistência à corrosão e resistência ao calor.
1-1/4 Cr, 2-1/4 Cr, 5 Cr, 9 Cr:Esses aços de liga de cromo-molibdênio são usados para aplicações de alta temperatura onde resistência e resistência à corrosão são essenciais.
12Cr e 22Cr:Esses graus oferecem excelente resistência ao calor e são comumente usados em aplicações de geração de energia e refinaria.
91ª série: Conhecido por sua alta resistência e resistência ao calor, este grau é amplamente utilizado em aplicações de caldeiras de alta pressão e trocadores de calor.
Cada grau tem diferentes propriedades mecânicas e químicas, permitindo personalização com base nos requisitos da aplicação.

Aplicações de tubos de aço carbono e liga ASTM A691

A versatilidade dos tubos ASTM A691 os torna ideais para uma ampla gama de aplicações na indústria de petróleo e gás. Esses tubos se destacam no manuseio de altas pressões, temperaturas elevadas e ambientes corrosivos.
Sistemas de geração de vapor e energia: As usinas de energia geralmente usam tubos ASTM A691 em linhas de vapor de alta pressão, onde devem suportar temperaturas e pressões extremas.
Operações de Refinaria e Petroquímica:Em refinarias e plantas petroquímicas, unidades de processamento que operam em condições de alta temperatura geralmente usam esses tubos.
Oleodutos e Gasodutos: O transporte de alta pressão de óleo, gás e produtos relacionados requer tubos que possam operar tanto em temperaturas elevadas quanto em condições corrosivas. ASTM A691 é uma excelente escolha porque oferece resistência excepcional e excelente resistência à corrosão, o que garante confiabilidade em ambientes tão exigentes. Além disso, sua capacidade de suportar condições extremas reforça ainda mais sua adequação para essas aplicações.
Vasos de pressão e trocadores de calor:Esses tubos são ideais para uso em vasos de pressão e trocadores de calor, que são componentes essenciais em instalações de processamento de petróleo e gás.

Soluções para preocupações comuns do usuário em aplicações de petróleo e gás

Integridade de alta pressão
Uma das preocupações mais comuns em operações de petróleo e gás é garantir a integridade dos sistemas de tubulação sob pressão extrema. Engenheiros projetam tubos ASTM A691 de aço carbono e liga de alta resistência para lidar com as altas pressões normalmente encontradas em oleodutos, vasos de pressão e linhas de vapor.
Solução: Para aplicações de alta pressão, selecionar o grau apropriado de tubo ASTM A691 garante que o sistema possa suportar a pressão operacional máxima (MOP) sem risco de ruptura ou falha.
Resistência à temperatura
Em operações de petróleo e gás upstream e downstream, condições de alta temperatura são predominantes, particularmente em processos como geração de vapor e refino químico. Além disso, essas temperaturas extremas desempenham um papel crucial no aumento da eficiência de várias operações. Consequentemente, é essencial selecionar materiais que possam suportar essas temperaturas elevadas sem comprometer o desempenho. Engenheiros projetam tubos ASTM A691 para suportar altas temperaturas, evitando enfraquecimento ou falha sob tais condições.
Solução: Para aplicações onde a resistência ao calor é uma prioridade, considere escolher um grau com resistência a altas temperaturas, como 9Cr ou 91. Além disso, o tratamento térmico dos tubos pode aumentar ainda mais sua capacidade de suportar condições térmicas extremas, garantindo desempenho ideal em ambientes desafiadores.
Resistência à corrosão
Plataformas offshore e outras instalações de petróleo e gás enfrentam ambientes altamente corrosivos. A corrosão pode comprometer a integridade do sistema de tubulação e levar a reparos caros e tempo de inatividade. Embora o aço carbono não seja inerentemente resistente à corrosão, o ASTM A691 inclui graus de liga como 9Cr e 91, que, em contraste, oferecem maior resistência à corrosão, especialmente em ambientes agressivos. Portanto, esses graus de liga fornecem uma solução mais adequada para aplicações onde a resistência à corrosão é crítica.
Solução: Em condições altamente corrosivas, opte por um tipo de aço de liga como 9Cr, que oferece melhor resistência à corrosão, ou aplique revestimentos ou revestimentos protetores nos tubos para mitigar a corrosão.
Conformidade de materiais e garantia de qualidade
Garantir a conformidade com os padrões da indústria é essencial nas operações de petróleo e gás. Tubos de baixa qualidade podem levar a falhas, riscos de segurança e desastres ambientais. Os tubos ASTM A691 passam por testes rigorosos de propriedades mecânicas, resistência à pressão e resistência ao calor para atender às altas demandas da indústria de petróleo e gás.
Solução: Verifique se os tubos ASTM A691 fornecidos atendem a todos os padrões de teste exigidos, incluindo testes ultrassônicos, inspeção radiográfica e testes de pressão hidrostática, para garantir qualidade e desempenho.

Teste e controle de qualidade de tubos de aço carbono e liga ASTM A691

Os tubos ASTM A691 passam por testes abrangentes para garantir que atendam aos critérios de desempenho necessários para serviços de alta pressão e alta temperatura.
Teste hidrostático: Garante que o tubo possa suportar pressões internas sem vazamento ou falha.
Ensaio de Tração: Determina a resistência e o alongamento do tubo para garantir que ele atenda aos requisitos de propriedade mecânica para o grau especificado.
Teste de Impacto:A tenacidade do material do tubo é medida, especialmente em aplicações onde a resistência a rachaduras ou fragilidade é particularmente crucial.
Testes ultrassônicos e radiográficos: Métodos de testes não destrutivos identificam falhas internas ou descontinuidades em soldas de tubos.
Esses testes garantem que os tubos estejam prontos para serviço nos ambientes mais desafiadores e atendam às rigorosas demandas da indústria de petróleo e gás.

Vantagens dos tubos de aço carbono e liga ASTM A691

Versatilidade na seleção de ligas
ASTM A691 oferece uma ampla gama de opções de aço carbono e liga, permitindo assim que os usuários selecionem o grau mais adequado para sua aplicação específica. Seja a necessidade de resistência a alta temperatura, resistência à corrosão ou serviço de alta pressão, a versatilidade do ASTM A691 garante que todos os requisitos possam ser atendidos de forma eficaz.
Integridade da Solda
O processo de soldagem por fusão elétrica usado na fabricação de tubos ASTM A691 proporciona uma junta de solda robusta e sem emendas, garantindo que os tubos mantenham sua resistência e integridade estrutural sob condições extremas.
Personalização
Podemos fornecer tubos em diferentes tamanhos, graus e tratamentos térmicos para atender aos requisitos exatos do projeto, oferecendo soluções personalizadas para aplicações de petróleo e gás.
Desempenho de alta pressão e alta temperatura
Os tubos ASTM A691 são projetados para suportar condições de alta pressão e alta temperatura comuns em operações de petróleo e gás, garantindo confiabilidade e segurança a longo prazo.

Conclusão

A indústria de petróleo e gás requer materiais que possam suportar pressões extremas, bem como altas temperaturas e condições corrosivas, tudo isso mantendo a integridade estrutural e o desempenho ideal. Os tubos de aço carbono e liga ASTM A691 atendem a essas demandas, fornecendo uma solução confiável para sistemas de tubulação críticos em usinas de energia, refinarias, instalações petroquímicas e oleodutos e gasodutos.
Serviço de alta pressão: Os tubos ASTM A691 são ideais para aplicações de alta pressão, oferecendo resistência e confiabilidade superiores.
Resistência à temperatura: Esses tubos apresentam desempenho excepcionalmente bom em temperaturas elevadas, o que os torna a escolha preferida para linhas de vapor e operações de refinaria.
Personalização de liga: Com uma variedade de graus de aço carbono e liga disponíveis, os tubos ASTM A691 podem, portanto, ser adaptados para atender a necessidades específicas, como maior resistência à corrosão ou melhor resistência ao calor.
Garantia de qualidade: Testes rigorosos garantem que os tubos ASTM A691 atendam aos mais altos padrões de segurança e desempenho do setor.

Para profissionais da indústria de petróleo e gás que buscam soluções de tubulação confiáveis e de alta qualidade, os tubos de aço carbono e liga ASTM A691 fornecem a resistência, versatilidade e durabilidade necessárias até mesmo para os ambientes mais desafiadores. Entre em contato conosco em [email protected] para um orçamento para seu projeto em andamento!