Uma pesquisa por Tubo de liga de níquel sem costura vs. tubo de liga de níquel soldado geralmente provém de um engenheiro ou comprador que precisa de decidir se a soldadura longitudinal constitui um risco inaceitável, uma característica controlada aceitável ou uma via de fabrico economicamente vantajosa. A resposta não se resume a “sem costura é mais resistente” ou “soldado é mais barato”. Ambos os produtos podem ser tecnicamente adequados quando a liga, as dimensões, o processo de fabrico, o tratamento térmico, a inspeção e as normas de conceção estão corretamente adaptados à aplicação.
O tubo sem costura de liga de níquel é fabricado a partir de um lingote sólido ou de um corpo oco que é perfurado, extrudido, laminado, trefilado ou processado por pilger, sem soldadura de fusão longitudinal. O tubo soldado de liga de níquel é fabricado a partir de chapa, folha ou tira que é moldada em forma de cilindro e unida ao longo do seu comprimento. Os tubos soldados de alta qualidade podem, em seguida, ser submetidos a trabalho a frio, recozimento de solução, tratamento do cordão de soldadura, endireitamento e inspeção ao longo de todo o comprimento, até que o produto final já não se assemelhe a um simples invólucro laminado e soldado.
A escolha prática depende da pressão, da temperatura, do mecanismo de corrosão, da ligação entre o tubo e a placa de tubos, da fadiga, da vibração, do tamanho, da espessura da parede, do acabamento da superfície, da tolerância dimensional, da facilidade de limpeza, do acesso para inspeção, da especificação ASTM ou ASME aplicável, da aprovação do projeto, do prazo de entrega e do custo total de instalação. Um tubo de permutador de calor soldado, fabricado de acordo com uma norma específica, pode ser mais seguro do que um tubo “sem costura” não documentado, com excentricidade inadequada, ensaios incompletos ou tratamento térmico incerto.
Este guia destina-se a projetistas de permutadores de calor, fábricas de produtos químicos, projetos de petróleo e gás, produção de energia, equipamento marítimo, fabricantes de sistemas sob pressão, equipas de manutenção, empreiteiros EPC e compradores internacionais. Explica em que medida as duas abordagens diferem e como elaborar um pedido de cotação que permita obter propostas comparáveis.
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Tubos de liga de níquel sem costura vs. soldados: Tabela de decisão rápida
| Fator decisivo | Tubo sem costura | Tubo soldado |
|---|---|---|
| Soldadura longitudinal | Nenhum | Em conformidade com os requisitos de soldadura, tratamento térmico, acabamento e inspeção |
| Posição de seleção tradicional | Frequentemente preferido para condições de pressão elevada, cargas cíclicas, aplicações com tubos de pequeno diâmetro e paredes espessas, e especificações que proíbem a presença de costura | Amplamente utilizado em permutadores de calor, condensadores, diâmetros grandes, paredes finas e aplicações em que a norma aplicável permite a construção soldada |
| Consistência da parede | Pode apresentar excentricidade ou variações decorrentes da perfuração e da redução a frio | É possível obter uma parede uniforme graças ao controlo da espessura da tira, dependendo do acabamento da zona de soldadura |
| Flexibilidade de tamanho | Excelente desempenho em gamas comuns de diâmetros exteriores pequenos e médios; dimensões muito grandes ou invulgares podem exigir uma produção especial | É frequentemente eficiente para diâmetros exteriores grandes, comprimentos longos e paredes finas, quando se dispõe de tiras ou chapas adequadas |
| Pontos-chave da inspeção | Integridade do metal-base, dimensões, superfície, ensaios em todo o comprimento, tratamento térmico e rastreabilidade | Todos os controlos relativos às soldaduras sem costura, bem como o procedimento de soldadura, a localização da costura, a qualidade da fusão, o estado do cordão de soldadura, o tratamento térmico da soldadura e os ensaios não destrutivos (NDE) específicos da soldadura |
| Posição de custos | Muitas vezes, o custo de conversão é mais elevado, especialmente no caso de tamanhos personalizados ou pequenas quantidades | Muitas vezes, a perda de rendimento do material é menor e a rentabilidade das peças de grandes dimensões é superior, mas as tiras especiais, a soldadura, o recozimento e os ensaios não destrutivos podem anular essa vantagem |
A tabela de decisões deve ser interpretada com base numa regra: o código de projeto e as especificações do produto são determinantes. Um projeto que exija a utilização de tubos sem costura não pode ser alterado para tubos soldados apenas porque um fornecedor afirma que as soldaduras modernas são fiáveis. Um projeto que permita a utilização de tubos soldados não deve pagar um sobrepreço por tubos sem costura sem que haja uma justificação técnica documentada.
Primeiro, distinguir entre tubos, condutas e tubagem mecânica
Os termos «tubo» e «canalização» não são designações comerciais intercambiáveis. O tubo é normalmente encomendado com base no diâmetro exterior real e na espessura da parede, com controlos dimensionais mais rigorosos e aplicações como permutadores de calor, instrumentação, sistemas hidráulicos, elementos de fornos e componentes mecânicos. O «pipe» é habitualmente encomendado com base no tamanho nominal e na espessura de parede, para o transporte de fluidos. As normas relativas às ligas de níquel incluem, por vezes, tanto o «pipe» como o «tubo» no mesmo documento, o que pode tornar a terminologia confusa.
O comprador deve indicar se o produto é um tubo para permutador de calor, um tubo para condensador, um tubo de processo, um tubo para instrumentação, um tubo mecânico, um tubo capilar, um tubo em espiral ou um tubo de conduta. Uma cotação para tubos de conduta nominais pode não corresponder a um desenho que exija controlo do diâmetro exterior, da espessura da parede, da retidão, da superfície e da resposta às correntes de Foucault do tubo.
Como é fabricado o tubo sem costura de liga de níquel
A produção de tubos sem costura começa com um lingote fundido e trabalhado ou com um tubo oco preparado. O material é aquecido e perfurado, extrudido ou laminado rotativo para criar uma camada oca. A camada é depois reduzida por trefilagem a frio, pilgeragem a frio, extrusão a quente ou uma combinação destas operações. Pode ser necessário um recozimento intermédio entre as reduções. O processamento final pode incluir recozimento de solução, decapagem, recozimento de brilho, endireitamento, calibragem, retificação, polimento, corte e ensaios.
| Fase de fabrico | Risco de qualidade | Controlo do comprador |
|---|---|---|
| Fusão e forjamento de tarugos | Segregação, inclusões, defeitos superficiais, identidade térmica incorreta | Percurso de fusão aprovado, certificado químico, rastreabilidade térmica, requisitos ultrassónicos, sempre que necessário |
| Perfuração ou extrusão | Curvas internas, cavidade excêntrica, rasgo na superfície, parede irregular | Qualificação de processos, controlos dimensionais, inspeção de superfícies internas |
| Estiramento a frio ou pilgeragem | Endurecimento por deformação, fissuras, tensão residual, desvio dimensional | Plano de redução, recozimento intermédio, ensaios mecânicos e dimensionais finais |
| Tratamento térmico final | Recozimento em solução incompleta, oxidação, contaminação, alterações no tamanho dos grãos | Condição especificada, registos do forno, quando exigidos, aceitação da superfície, ensaios mecânicos |
| Exame completo | Defeitos não detetados nas paredes ou mistura de materiais | Ensaios por correntes de Foucault, ultrassónicos, hidrostáticos, pneumáticos ou elétricos, conforme exigido pela norma e pela encomenda |
A ausência de uma soldadura não elimina os defeitos de fabrico. Os tubos sem costura podem apresentar sobreposições, dobras internas, excentricidade, costuras superficiais, fissuras de deformação a frio ou problemas relacionados com o tratamento térmico. A qualidade depende de todo o processo de fabrico e do conjunto de provas finais.
Como é fabricado o tubo soldado de liga de níquel
A fabricação de tubos soldados começa com uma tira, chapa ou placa plana de liga de níquel. O material é cortado à largura pretendida, as arestas são preparadas quando necessário, é submetido a um processo de conformação progressiva e, por fim, soldado longitudinalmente. Pode ser utilizada a soldadura por arco com gás tungsténio, plasma, laser, feixe de eletrões ou outro processo automático qualificado, dependendo da liga, da espessura da parede, do diâmetro, da norma e do equipamento de produção.
Após a soldadura, o cordão interno e externo pode ser reduzido ou removido, caso a especificação ou a aplicação exija um interior liso. O tubo pode ser submetido a trabalho a frio sobre a soldadura e o metal de base, recozido em solução, decapado ou submetido a acabamento brilhante, calibrado, endireitado e testado. Algumas normas distinguem o tubo tal como soldado do tubo soldado e submetido a trabalho a frio, e essa diferença pode afetar significativamente o controlo dimensional e a estrutura da zona de soldadura.
| Ponto de controlo de tubos soldados | Porque é importante |
|---|---|
| Qualidade de tira ou de placa | O tubo acabado herda as características químicas, a variação de espessura, os defeitos superficiais e a direção de laminação do material de partida. |
| Preparação e alinhamento das arestas | Um mau encaixe pode causar falta de fusão, desalinhamento, recorte excessivo ou reforço excessivo. |
| Proteção e limpeza | As ligas de níquel são sensíveis à contaminação, à oxidação e às inclusões durante a soldadura. |
| Aportação de calor e velocidade de deslocamento | Controlar a penetração, a forma da soldadura, a estrutura granular, a deformação e o comportamento face à corrosão. |
| Condicionamento das contas | Um diâmetro interno liso pode melhorar a limpeza, o fluxo, a expansão do tubo e a interpretação das correntes de Foucault. |
| Recozimento em solução | Pode restabelecer um estado uniforme de resistência à corrosão e reduzir os efeitos decorrentes do trabalho a frio ou da soldadura, quando necessário. |
| Inspeção de soldaduras em toda a extensão | Fornece provas de que a costura cumpre a norma do produto, em vez de se basear apenas na inspeção visual. |
O tubo sem costura de liga de níquel é mais resistente?
O tubo sem costura não possui linha de fusão longitudinal, pelo que elimina uma categoria de descontinuidade e uma variável do processo de conceção e inspeção. Trata-se de uma vantagem real em aplicações com pressão interna elevada, tensão cíclica elevada, impacto, cargas multiaxiais complexas ou quando a normativa exige uma construção sem costura.
No entanto, a resistência final não é determinada apenas pelo método de fabrico. A composição química da liga, o tratamento térmico, a deformação a frio, o tamanho do grão, a espessura da parede, a ovalidade, os defeitos superficiais, a temperatura de ensaio e as especificações do produto são todos fatores importantes. Um tubo soldado com penetração total, recozido em solução, submetido a trabalho a frio e inspecionado pode atingir as mesmas propriedades mínimas de resistência à tração que um tubo sem costura, de acordo com a norma aplicável.
A capacidade de pressão deve ser calculada com base na norma aplicável, utilizando a tensão admissível, a espessura real ou mínima da parede, o diâmetro, a margem de corrosão, a temperatura, o fator de projeto e qualquer coeficiente de junta soldada exigido pela norma. Não deve ser determinada com base na indicação comercial “sem costura” ou “soldada”.”
Quando a construção sem juntas oferece uma vantagem clara
- As especificações do projeto ou a entidade responsável exigem explicitamente a utilização de tubos sem costura.
- O serviço está sujeito a fortes pulsações de pressão, fadiga, vibração ou ciclos térmicos, pelo que a soldadura não pode ser totalmente qualificada para essa aplicação.
- O tamanho é pequeno, com uma parede relativamente espessa, e o processo de produção sem costuras está consolidado.
- A superfície interna não pode apresentar um cordão de soldadura nem qualquer geometria relacionada com a costura.
- O acesso para inspeção, a estratégia de reparação ou a aprovação regulamentar favorecem claramente um produto sem costuras.
Desempenho em termos de corrosão: a soldadura é apenas uma parte do sistema
As ligas de níquel são selecionadas para ambientes químicos que envolvam cloretos, ácidos, substâncias cáusticas, água do mar, oxidação a altas temperaturas, ambientes redutores ou mistos. A zona de soldadura pode apresentar uma microestrutura, tensão residual, óxido superficial, rugosidade ou composição química local diferentes das do metal de base. Uma proteção inadequada, contaminação, aporte de calor excessivo, recozimento de solução incompleto ou uma fenda não removida podem reduzir a resistência à corrosão.
Um tubo soldado de forma adequada é concebido para controlar estes riscos. A soldadura autógena correta sem material de adição, a utilização de material de adição compatível quando necessário, a penetração total, a entrada de calor controlada, o recozimento de solução, a decapagem, o recozimento de brilho e a inspeção final podem produzir uma costura adequada para o serviço exigente dos permutadores de calor. O procedimento exato depende da liga. O Inconel 625, o Hastelloy C-276, o Incoloy 825, o Monel 400, o Nickel 200 e a Alloy 20 não partilham um procedimento universal de soldadura e tratamento térmico.
Os tubos sem costura evitam problemas relacionados com a metalurgia da soldadura, mas podem ainda assim falhar devido a corrosão por pite, corrosão em fendas, corrosão por erosão, fissuração por corrosão sob tensão, ataque intergranular, carburação, oxidação, sulfidação ou contaminação. A adequação ao serviço depende da seleção da liga, do estado, da superfície, da geometria, da fabricação, da química do processo e da manutenção.
Espessura da parede, excentricidade e precisão dimensional
O tubo sem costura é formado a partir de um perfil oco perfurado, pelo que a espessura da parede pode variar ao longo da circunferência. O trefilamento a frio e o pilgering melhoram a uniformidade, mas a excentricidade deve, ainda assim, ser medida em relação à tolerância especificada. Nos cálculos de pressão, uma parede local mais fina pode ser mais importante do que a espessura média da parede.
O tubo soldado tem origem numa tira de espessura controlada, o que permite obter uma excelente uniformidade da parede afastada da costura. A zona de soldadura, a remoção do cordão de soldadura e a operação de calibragem devem ser controladas de modo a que o diâmetro exterior (OD), o diâmetro interior (ID), a ovalidade e a espessura local da parede final se mantenham dentro das especificações. No caso de tubos de permutadores de calor de parede fina, esta consistência pode melhorar a expansão dos tubos, o ajuste à placa de tubos, o cálculo do peso e a previsibilidade da transferência de calor.
| Dimensão | O que indicar no pedido de cotação | Porque é importante |
|---|---|---|
| Diâmetro exterior | Diâmetro exterior nominal, tolerância, método de medição, limite de ovalidade | Controla o encaixe da placa de tubos, os suportes, a curvatura e as ligações |
| Espessura da parede | Espessura nominal ou mínima, tolerância, requisitos de excentricidade | Controla a pressão, a margem de corrosão, a transferência de calor e o peso |
| Comprimento | Aleatório, fixo, comprimento cortado, tolerância, número máximo de juntas | Controla a disposição do permutador, o rendimento, o frete e a instalação |
| Retidão | Desvio padrão ou específico do projeto ao longo do comprimento de referência indicado | Afeta a montagem de conjuntos, a soldadura orbital e o equipamento mecânico |
| Superfície de identificação | Tirado, decapado, brilhante, sem rebarbas, polido, limite de rugosidade | Afeta o caudal, a limpeza, a queda de pressão, a contaminação e a inspeção |
Gama de tamanhos e disponibilidade
A produção de tubos sem costura é eficiente quando a fábrica dispõe de um processo estabelecido de produção de tarugos, extrusão, perfuração e redução a frio para a liga e o tamanho necessários. Os diâmetros exteriores (OD) comuns para permutadores de calor e os tamanhos de instrumentação podem estar prontamente disponíveis. Diâmetros exteriores muito grandes, paredes muito finas, ligas invulgares ou quantidades pequenas por encomenda podem revelar-se difíceis, uma vez que as ferramentas e o tubo oco inicial são especializados.
A produção por soldadura pode ser vantajosa para grandes diâmetros, paredes finas, comprimentos longos e dimensões personalizadas, uma vez que o material de partida é uma tira ou chapa plana. Os fatores limitantes passam a ser a largura da tira, a disponibilidade de chapas, o equipamento de conformação, o processo de soldadura, a dimensão do forno de tratamento térmico, o acondicionamento do cordão de soldadura e os ensaios ao longo de todo o comprimento.
Não existe um limite de dimensão universal a partir do qual uma opção se torne superior. O comprador deve solicitar aos fornecedores que especifiquem se a cotação se refere a material em stock, produção padrão, produção especial ou uma alternativa dimensional. As dimensões aproximadas apresentadas sem aprovação por escrito podem causar problemas ao nível da placa de tubos, dos encaixes e do cálculo da pressão.
Permutadores de calor e condensadores: ambas as opções podem ser válidas
Os permutadores de calor constituem uma das áreas mais comuns em que se comparam tubos de liga de níquel sem costura e soldados. O tubo deve resistir a fluidos internos e externos, pressão diferencial, vibração, contacto com os suportes dos tubos, ciclos térmicos, incrustações, limpeza, expansão do tubo ou soldadura à placa de tubos, bem como às inspeções realizadas ao longo da sua vida útil.
| Preocupação com o permutador de calor | Pergunta de seleção |
|---|---|
| Pressão no lado dos tubos e no lado da carcaça | O cálculo previsto no código permite o traçado da construção e a espessura mínima da parede? |
| Meio corrosivo | A liga é adequada tanto para fluidos, depósitos e fendas como para produtos químicos de limpeza? |
| Junta entre o tubo e a placa de tubos | O tubo será expandido, soldado por vedação, soldado por resistência, soldado por brasagem ou será utilizada uma combinação destas técnicas? |
| Vibração e fadiga | Que efeitos têm o espaçamento entre apoios, a vibração induzida pelo fluxo e a tensão cíclica? |
| Inspeção | Os métodos de correntes de Foucault, ultrassónicos, hidrostáticos, de deteção de fugas ou outros permitem verificar todo o comprimento e o cordão de soldadura? |
| Limpeza e incrustações | A especificação técnica exige a remoção de saliências, o polimento ou um limite de rugosidade? |
Em muitas aplicações de condensadores e permutadores de calor, as normas ASTM específicas permitem a utilização de tubos soldados, uma vez que os requisitos de fabrico e inspeção são concebidos em função do serviço a prestar. No caso de sistemas nucleares, de alta pressão, sujeitos a ciclos severos, com restrições impostas pelo proprietário ou de classe de segurança, a construção sem costura pode continuar a ser obrigatória. A decisão cabe às especificações do equipamento.
Normas ASTM comuns para tubos de liga de níquel
Os produtos tubulares em liga de níquel são regidos por normas específicas para cada liga e para cada aplicação. A lista que se segue constitui um guia de compras, não substituindo a norma em vigor. Antes de efetuar a encomenda, confirme a edição mais recente, o âmbito de aplicação, a classe UNS, as dimensões, o tratamento térmico, os ensaios e a adoção pela ASME.
| Construção | Exemplo de norma | Âmbito típico |
|---|---|---|
| Sem costuras | ASTM B163 | Tubos sem costura de níquel e de ligas de níquel para condensadores e permutadores de calor |
| Sem costuras | ASTM B167 | Tubos sem costura selecionados de ligas de níquel-crómio e níquel-crómio-ferro |
| Sem costuras | ASTM B407 / B423 | Tubos sem costura selecionados de níquel-ferro-crómio e de Ni-Fe-Cr-Mo-Cu |
| Sem costuras | ASTM B444 | Tubos e canos de liga de níquel-crómio-molibdénio-níobio, incluindo produtos comuns da liga 625 |
| Sem costuras | ASTM B622 | Tubos sem costura de níquel e de liga de níquel-cobalto, disponíveis em várias classes resistentes à corrosão |
| Soldado | ASTM B516 | Tubos soldados de ligas de níquel-crómio-alumínio e de níquel-crómio-ferro |
| Soldado | ASTM B626 | Tubo soldado de níquel e liga de níquel-cobalto para vários tipos de qualidade |
| Soldado | ASTM B704 | Tubos soldados de liga de níquel para caldeiras, permutadores de calor e condensadores, para as classes indicadas |
| Soldado | ASTM B730 | Tubo soldado de níquel e de liga de níquel-cobre para as classes indicadas |
| Requisitos gerais | ASTM B829 / ASTM B751 | Requisitos gerais para as especificações de tubos de liga de níquel sem costura ou soldados |
Alguns projetos referem uma norma equivalente à ASME SB para equipamentos sob pressão. Outros acrescentam normas NACE, ISO, EN, PED, normas para o setor nuclear, para serviços em ambientes ácidos, farmacêuticas, de semicondutores ou especificações do proprietário. A ordem de compra deve enumerar todos os documentos de referência e estabelecer qual o requisito que prevalece em caso de conflito.
Ensaios e inspeção: o que cada percurso deve comprovar
Um plano de inspeção completo distingue a identificação do material, as dimensões, as propriedades mecânicas, a qualidade da superfície, a integridade interna, a estanqueidade e a qualidade das soldaduras. Um único ensaio não permite comprovar todas as categorias.
| Ponto de inspeção | Foco no tubo sem costura | Foco adicional nos tubos soldados |
|---|---|---|
| Certificado da fábrica | Calor, UNS, norma, composição química, propriedades mecânicas, tratamento térmico, dimensões | O mesmo, acrescido do método de soldadura ou das condições de produção, quando necessário |
| Exame visual e da superfície | Defeitos no diâmetro exterior (OD) e no diâmetro interior (ID), incrustações, riscos, cavidades, marcas de polimento, limpeza | Alinhamento de costuras, reforço, recorte, remoção de cordões, tonalidade térmica |
| Inspeção dimensional | Diâmetro exterior, espessura da parede, excentricidade, ovalidade, retidão, comprimento | O mesmo, incluindo as dimensões locais em toda a zona de soldadura |
| Ensaios mecânicos | Ensaios de tração, achatamento, alargamento, dureza, granulometria ou outros ensaios, conforme especificado | Os ensaios podem ser concebidos para incluir ou avaliar a soldadura |
| Experiência de quase morte completa | Ensaios por correntes de Foucault, ultrassónicos, hidrostáticos, pneumáticos ou elétricos, conforme necessário | O método e a calibração devem examinar de forma fiável a soldadura longitudinal e o metal de base |
| PMI | Verificação das notas com a periodicidade acordada | O mesmo, incluindo verificações do material de enchimento ou da zona de soldadura, quando for caso disso |
| Rastreabilidade | Ligação entre o aquecimento e a peça através do corte e da embalagem | O mesmo, acrescido da ligação entre o lote de produção e o processo de soldadura, quando especificado |
Os ensaios por correntes de Foucault são comuns nos tubos de permutadores de calor, mas o pedido deve indicar a norma aplicável, os defeitos de referência, o tubo de calibração, a frequência, o nível de aceitação, a cobertura e o formato do relatório. Os ensaios hidrostáticos ou pneumáticos comprovam a ausência de fugas nas condições de ensaio; não substituem a deteção de defeitos nem os cálculos de projeto.
O PMI reduz o risco associado à mistura de materiais, mas não comprova o tratamento térmico, o teor de carbono, as propriedades mecânicas, o tamanho do grão, a tolerância dimensional, o comportamento face à corrosão nem a qualidade da soldadura. Deve servir de apoio ao certificado e ao plano de inspeção, e não substituí-los.
Fabricação após a entrega
Dobragem e enrolamento
As curvas dos tubos podem tornar o extrado mais fino, engrossar o intrado, ovalizar a secção transversal, enrugar o diâmetro interno e introduzir tensões residuais. O raio mínimo de curvatura, a utilização de mandril, o lubrificante, o tratamento térmico e a inspeção pós-curvatura devem ser adequados à liga, ao diâmetro externo, à espessura da parede e ao processo de fabrico. A costura de soldadura num tubo soldado pode exigir uma orientação controlada durante a curvatura.
Expansão de tubos e união da placa de tubos
A expansão mecânica, a expansão hidráulica, a expansão por explosão, a soldadura por selagem e a soldadura por resistência criam diferentes condições de tensão e de inspeção. O estado do cordão de soldadura, a tolerância da parede, a dureza, a folga entre o tubo e o orifício, o desenho da ranhura e a limpeza afetam a junta. Podem ser necessárias juntas de ensaio e ensaios de arrancamento ou de estanqueidade antes da produção.
Soldadura orbital e de campo
As extremidades cortadas devem estar em ângulo reto, limpas e isentas de óxido, lubrificante, contaminação por ferro e rebarbas. Os procedimentos de soldadura devem controlar a purga, a proteção, a entrada de calor, o material de adição, a temperatura entre passagens e a limpeza final. Os tubos sem costura continuam a exigir soldaduras circunferenciais qualificadas nas ligações; “sem costura longitudinal” não significa “sem soldaduras no sistema”.”
Limpeza e passivação
A limpeza final deve estar em conformidade com os requisitos da indústria de processos. As aplicações químicas, as aplicações com oxigénio, os sistemas farmacêuticos, as linhas de gás para semicondutores e os permutadores de calor a água do mar podem exigir limites diferentes no que diz respeito a resíduos, partículas, rugosidade e embalagem. Os produtos químicos utilizados na decapagem ou limpeza de ligas de níquel devem ser controlados para evitar corrosão ou contaminação.
Custo, quantidade mínima de encomenda, rendimento e prazo de entrega
Os tubos soldados apresentam frequentemente uma vantagem comercial, uma vez que as tiras planas ou as chapas podem ser transformadas de forma eficiente, especialmente no caso de grandes diâmetros, paredes finas e comprimentos extensos. Uma melhor uniformidade das paredes pode reduzir o excesso de peso e a margem de usinagem. No entanto, as tiras de liga especial de níquel podem ter um pedido mínimo por parte do fabricante, e a soldadura automática, a remoção do cordão de soldadura, o trabalho a frio, o recozimento de solução, os ensaios não destrutivos (NDE) em todo o comprimento e a embalagem especial acarretam custos adicionais.
Os tubos sem costura implicam frequentemente custos de conversão mais elevados, uma vez que a preparação do tarugo, a extrusão ou a perfuração, as reduções repetidas a frio, os recozimentos intermédios, a perda de rendimento e as ferramentas envolvem um processo intensivo. No caso de um tamanho de material em stock comum, a diferença pode ser pequena. No entanto, no caso de uma encomenda personalizada em pequenas quantidades, o volume mínimo de produção de tubos sem costura pode vir a ser o fator determinante na cotação.
A comparação de preços deve ter em conta a liga, a norma, as dimensões, a espessura mínima da parede, o estado, o comprimento, a quantidade, os ensaios, a superfície, o corte, a documentação, a embalagem e a entrega. Um preço por quilograma mais baixo pode esconder comprimentos úteis mais curtos, tolerâncias mais amplas, menos ensaios ou uma norma não cumprida.
Como comparar orçamentos de fornecedores
| Linha de cotação | Pergunta a fazer |
|---|---|
| Construção | O tubo é sem costura, tal como foi soldado, soldado e submetido a trabalho a frio ou soldado e recozido? |
| Padrão | A classe UNS e a forma do produto indicadas estão abrangidas pelo âmbito da norma referida? |
| Base de parede | O preço baseia-se no valor nominal ou no valor mínimo garantido? |
| Tratamento térmico | O recozimento de solução final está incluído e, em que atmosfera ou em que condição da superfície? |
| Ensaios | Que ensaios mecânicos, de correntes de Foucault, ultrassónicos, hidrostáticos, pneumáticos, de PMI ou de corrosão estão incluídos? |
| Comprimento e rendimento | Os comprimentos são fixos, aleatórios, contínuos ou estão sujeitos a uma margem de tolerância para comprimentos curtos? |
| Documentos | Estão incluídos o MTC, os relatórios de ensaio, os registos de inspeção, a origem e os certificados de organismos independentes? |
| Entrega | O prazo de entrega termina na conclusão da produção na fábrica, na partida do porto ou na chegada ao local do projeto? |
Exija que os fornecedores apresentem primeiro a cotação com base no que foi solicitado e indiquem as alternativas em linhas separadas. Uma alternativa soldada a um pedido de cotação de tubos sem costura pode ser útil, mas não deve ser incluída na proposta principal sem aprovação técnica por escrito.
Uma sequência de revisão por parte do comprador e do engenheiro
- Definir as características químicas do serviço, a temperatura normal e a temperatura de projeto, a pressão interna e externa, o vácuo, a velocidade, os sólidos, os produtos químicos de limpeza, a vibração e a vida útil prevista.
- Verifique se o código, o proprietário, o licenciante ou as especificações do equipamento permitem a utilização de tubos soldados.
- Selecione a liga tendo em conta o ambiente mecânico e de corrosão na sua totalidade.
- Escolha a norma do produto que abranja a classe, o método de construção e a aplicação.
- Calcule a espessura da parede necessária de acordo com a norma aplicável e indique claramente se se trata da espessura nominal ou mínima.
- Definir o diâmetro exterior (OD), a espessura da parede, o comprimento, a retidão, a ovalidade, a superfície, o estado do rebordo, o tratamento térmico e os requisitos de fabrico.
- Definir o conjunto de documentos de comprovação: MTC, ensaios mecânicos, ensaios não destrutivos (NDE) em todo o comprimento, ensaio de estanquidade, análise de materiais (PMI), relatório dimensional, rastreabilidade e pontos de controlo por terceiros.
- Emita um pedido de cotação comparável e exija que sejam enumerados todos os desvios técnicos e comerciais.
- Verifique a documentação e as marcações físicas antes de proceder à dobragem, soldadura, agrupamento ou instalação.
Lista de verificação final para o pedido de cotação de tubos de liga de níquel
- Tipo de liga, número UNS, denominação comercial e qualquer lista de materiais aprovada pelo proprietário
- Construção: sem costura, soldada, soldada e submetida a trabalho a frio, ou é permitida uma alternativa proposta pelo fornecedor
- Norma e revisão do produto, bem como ASME SB ou requisitos do projeto
- Aplicação: permutador de calor, condensador, linha de processo, instrumentação, forno, mecânica, capilar ou serpentina
- Diâmetro exterior, espessura nominal ou mínima da parede, diâmetro interior (se for crítico), ovalidade, excentricidade, retidão e comprimento
- Quantidade em peças, metros, quilogramas, número de fardos, margem de produção e peças sobressalentes
- Tratamento térmico, revenido, estado de deformação a frio, decapado, recozido brilhante, retificado, polido ou rugosidade especificada
- Para tubos soldados: método de soldadura, utilização de material de adição, remoção do cordão de soldadura, trabalho a frio, recozimento de solução, ensaios não destrutivos (NDE) da costura e orientação da costura, se necessário
- Meio de serviço, concentração, contaminantes, pressão, vácuo, temperatura, velocidade, depósitos e ciclo de limpeza
- Processo de fabrico: dobragem, enrolamento, expansão de tubos, soldadura orbital, maquinagem ou soldadura de placas de tubos
- Ensaios: química, resistência à tração, achatamento, alargamento, dureza, granulometria, correntes de Foucault, ultrassónicos, hidrostáticos, pneumáticos, PMI, corrosão ou ensaios específicos do projeto
- Certificado de inspeção, rastreabilidade, marcação, inspeção por terceiros, pontos de retenção e idioma da documentação
- Condição final, tampas, limpeza, separadores, caixas de madeira, dessecante, embalagem para exportação e marcas de expedição
- Destino, Incoterm, data de chegada exigida, validade da cotação, condições de pagamento e regra de desvio
Perguntas mais frequentes
Os tubos sem costura de liga de níquel são sempre melhores do que os tubos soldados?
Não. Os tubos sem costura eliminam a costura longitudinal e são preferidos ou exigidos em algumas aplicações exigentes. Os tubos soldados podem ser perfeitamente aceitáveis quando a norma do produto, o processo de soldadura, o tratamento térmico, a inspeção, as dimensões e o código de projeto justificam a sua utilização.
Os tubos soldados de liga de níquel podem ser utilizados em aplicações de alta pressão?
Pode ser utilizado quando a normativa aplicável e as especificações do produto o permitirem e o cálculo de projeto incluir os fatores de construção aplicáveis. A simples menção de “alta pressão” não constitui informação suficiente; é necessário analisar a liga, a temperatura, o diâmetro, a espessura mínima da parede, a carga cíclica, a eficiência da junta, a margem de corrosão e a inspeção.
Qual das opções apresenta melhor resistência à corrosão?
A liga de base determina a principal resistência à corrosão. Os tubos sem costura evitam as variáveis associadas à zona de soldadura, enquanto os tubos devidamente soldados, submetidos a recozimento de solução, limpos e inspecionados podem oferecer um excelente desempenho. Uma má fabricação ou um mau estado da superfície podem danificar qualquer um dos produtos.
Qual das opções apresenta uma espessura de parede mais uniforme?
Os tubos soldados beneficiam frequentemente da espessura uniforme da banda laminada. Os tubos sem costura podem apresentar excentricidade resultante da perfuração, embora o trefilamento a frio e o processo Pilger permitam atingir tolerâncias rigorosas. A tolerância especificada e o relatório de medição são mais fiáveis do que uma suposição geral.
Por que é que os tubos soldados costumam ser mais baratos?
A conversão a partir de produtos planos pode proporcionar um melhor rendimento e uma produção eficiente de peças de grandes dimensões. A vantagem varia consoante a liga, a disponibilidade de tiras, a quantidade, o processo de soldadura, o recozimento de solução, a remoção do cordão de soldadura, os ensaios e a entrega. Alguns tubos soldados especiais podem ter um custo superior ao do material sem costura em stock.
Que norma ASTM se aplica aos tubos de Inconel 625?
A norma ASTM B444 é uma especificação comum para tubos sem costura da liga 625, enquanto a norma ASTM B704 abrange tubos soldados para caldeiras, permutadores de calor e condensadores, para as classes indicadas, incluindo a UNS N06625. A aplicação exata, a forma, as dimensões e o código do projeto devem ser confirmados.
O ensaio hidrostático comprova que não existem defeitos?
Não. Um ensaio hidrostático demonstra que o tubo resistiu à pressão de ensaio especificada sem fugas nem falhas. Não substitui os exames por correntes de Foucault, ultrassónicos, visuais, dimensionais ou de qualidade das soldaduras.
O PMI substitui o certificado da fábrica?
Não. A análise PMI ajuda a verificar a identidade da liga, dentro dos limites de capacidade do instrumento. Não comprova o teor de carbono, o tratamento térmico, as propriedades mecânicas, as dimensões, o tamanho do grão, o comportamento face à corrosão nem a qualidade da soldadura. Utilize a análise PMI em conjunto com o certificado específico do lote de produção e os relatórios de inspeção.
Quais são as informações mais importantes para um orçamento de tubos?
Indique a liga, o processo de fabrico, a norma, o diâmetro exterior, a espessura nominal ou mínima da parede, o comprimento, a quantidade, o tratamento térmico, o acabamento da superfície, as condições de utilização, o método de fabrico, o âmbito dos ensaios, os requisitos de certificação, o destino e a data de chegada pretendida.
Posição final em matéria de aquisição: tubos de liga de níquel sem costura versus tubos soldados
A escolha correta entre tubos de liga de níquel sem costura e soldados depende da aplicação específica. A construção sem costura elimina a costura longitudinal e é vantajosa nos casos em que a norma, o proprietário, o serviço cíclico, o risco de pressão, a geometria ou a estratégia de inspeção assim o exigem. A construção soldada pode proporcionar uma excelente consistência dimensional, disponibilidade de grandes dimensões e uma relação custo-benefício competitiva, desde que a costura seja produzida, submetida a tratamento térmico, acabada e inspecionada de acordo com uma norma adequada.
Uma aquisição fundamentada estabelece uma ligação entre a seleção da liga metálica, a norma do produto, o método de fabrico, a espessura mínima da parede, o código de projeto, o ambiente de corrosão, o plano de fabrico, a inspeção, a rastreabilidade, a embalagem e a entrega. Além disso, evita afirmações generalizadas de que um determinado método é sempre mais resistente, mais seguro ou mais económico.
A 28Nickel fornece tubos sem costura e soldados de liga de níquel, tubagem, chapas, barras, bobinas, fio e materiais específicos para projetos, destinados a aplicações industriais internacionais. Envie as especificações completas, as dimensões, a quantidade, os dados de serviço, o âmbito da inspeção, o destino e o calendário para análise técnica e comercial.