Linha Tubos Aços

Vantagens: alta resistência, peso e capacidade de economia de material

Aplicação típica: tubos de grande diâmetro para transportar petróleo e gás

Efeito de molibdênio: impede a formação de perlite após o rolamento final, promovendo uma boa combinação de resistência e durabilidade de baixa temperatura

Por mais de cinquenta anos, a maneira mais econômica e eficiente de transportar gás natural e petróleo bruto por longas distâncias é através de tubos feitos de aço de grande diâmetro. Esses tubos grandes variam em diâmetro de 20 ¿a 56 ¿(51 cm a 142 cm), mas normalmente variam de 24 ¿a 48 ¿(61 cm a 122 cm).

À medida que a demanda global de energia aumenta e novos campos de gás são descobertos em locais cada vez mais difíceis e remotos, a necessidade de maior capacidade de transporte e maior segurança do gasoduto está impulsionando as especificações e custos finais do projeto. Economias em rápido crescimento como china, brasil e índia impulsionaram ainda mais a demanda por gasodutos.

A demanda por tubos de grande diâmetro tem excedido a oferta disponível nos canais tradicionais de produção que utilizam placas pesadas em tubos uoe (u-forming o-forming e-xpansion), levando a gargalos durante o processo. Portanto, a relevância de tubos espirais de grande diâmetro e grande calibre produzidos a partir de tiras quentes aumentou significativamente.

A utilização do aço de baixa liga de alta resistência (hsla) foi estabelecida na década de 1970 com a introdução do processo de laminação termomecânica, que combinava micro-liga com nióbio (nb), vanádio (v). E/ou titânio (ti), permitindo maior desempenho de resistência. O aço de alta resistência pode ser produzido sem a necessidade para processos adicionais caros do tratamento térmico. Tipicamente, esses aços tubulares da série hsla iniciais foram baseados em microestruturas perlite-ferrita para produzir aços tubulares até x65 (força de escoamento mínima de 65 ksi).

Ao longo do tempo, a necessidade de tubos de maior resistência levou a uma extensa pesquisa na década de 1970 e início de 1980 para desenvolver força de x70 ou maior usando projetos de aço de baixo carbono, muitos dos quais utilizam o conceito de liga de molibdênio-nióbio. No entanto, com a introdução de novas tecnologias de processo como o resfriamento acelerado, tornou-se possível desenvolver resistências mais elevadas com projetos de liga muito mais enxutos.

No entanto, sempre que os laminadores não são capazes de aplicar as taxas de resfriamento necessárias na mesa de run-out, ou nem sequer possuem o equipamento de resfriamento acelerado necessário, a única solução prática é usar adições selecionadas de elementos de liga para desenvolver as propriedades desejadas do aço. Com o x70 se tornando o burro de batalha dos projetos modernos de dutos e a crescente popularidade dos tubos espirais, a demanda por placas de bitola pesada e bobinas laminadas a quente produzidas tanto em moinhos de steckel quanto em moinhos convencionais de tira a quente cresceu significativamente nos últimos anos.

Mais recentemente, os primeiros projetos de grande escala usando material x80-grade para tubos de grande diâmetro de longa distância foram realizados na China. Muitas das usinas fornecedoras desses projetos utilizam conceitos de liga envolvendo adições de molibdênio baseados em desenvolvimentos metalúrgicos realizados durante a década de 1970. Projetos de liga à base de molibdênio também provaram seu valor para tubos de diâmetro médio mais leves. A força motriz aqui é a instalação eficiente da tubulação e a confiança operacional alta.

Desde a comercialização, a pressão operacional dos gasodutos aumentou de 10 para 120 bar. Com o desenvolvimento do tipo x120, a pressão de operação pode ser aumentada para 150 bar. Pressões crescentes requerem o uso de tubos de aço com paredes mais espessas e/ou maiores resistências. Como os custos totais do material podem representar mais de 30% dos custos totais do gasoduto para um projeto onshore, reduzir a quantidade de aço utilizada através de maior resistência pode resultar em economias significativas.