Quando você procura tubos de aço pela primeira vez, seja para uma usina de dessalinização, uma plataforma de petróleo ou uma usina nuclear, a primeira pergunta que você precisa fazer é “preciso de “tubos” sem costura, soldados ou forjados?” Cada tipo desses três tem benefícios diferentes e, portanto, é adequado para diferentes aplicações e ambientes. Existem vários fatores que devem ser considerados ao escolher o que é certo para um determinado projeto.

Os engenheiros provavelmente saberão a resposta a esta pergunta intuitivamente, mas vamos explorar esses tubos sem costura, soldados e forjados e suas diversas propriedades.

1. Tubo sem costura

Vamos começar com um tubo sem costura. Como o nome sugere, um tubo sem costura é um tubo sem costuras ou soldas.

Fabricação e Aplicação:

A tubulação sem costura pode ser fabricada usando uma variedade de métodos diferentes, dependendo em grande parte do diâmetro desejado ou da proporção entre o diâmetro e a espessura da parede. De modo geral, o processo de fabricação de tubos sem costura começa com a fundição do aço bruto em uma forma mais funcional – um tarugo sólido e quente. Em seguida, estique-o e empurre ou puxe-o sobre uma forma. Este tubo oco passa então por um processo de extrusão onde é forçado através de uma matriz e mandril. Isso ajuda a aumentar o diâmetro interno e reduzir o diâmetro externo.

O tubo de aço sem costura é comumente usado para transportar fluidos como água, gás natural, resíduos e ar. Também é frequentemente necessário em muitos ambientes de alta pressão e altamente corrosivos, como as indústrias de petróleo e gás, geração de energia e farmacêutica.

Vantagem:

Alta resistência: O tubo sem costura tem a vantagem óbvia de não ter costuras, portanto não haverá costuras fracas. Isso significa que normalmente o tubo sem costura pode suportar pressões de trabalho 20% maiores do que o tubo soldado do mesmo tipo e tamanho de material.
Alta Resistência: A ausência de costuras significa que os tubos sem costura podem proporcionar maior resistência à corrosão, pois é mais provável que ocorram problemas como impurezas e defeitos nas soldas.

Menos testes: Escusado será dizer que a tubulação sem costura não precisa ser testada quanto à integridade da solda – nenhuma solda significa que não há teste!

2. Tubo soldado

Existem três tipos de tubos soldados: soldagem de diâmetro externo, soldagem de diâmetro interno ou soldagem dupla face. O denominador comum é que todos têm costuras!

O processo de fabricação de tubos soldados começa com a laminagem de uma bobina de aço na espessura desejada para formar uma tira plana ou placa. Em seguida, é enrolado e as costuras do tubo resultante são soldadas em um ambiente quimicamente neutro.

Em relação aos tipos de aço soldáveis, os aços austeníticos são geralmente os mais soldáveis, enquanto os aços ferríticos soldam seções finas. Os aços duplex são agora considerados totalmente soldáveis, mas requerem mais atenção do que os aços austeníticos.

Considera-se que a tecnologia de fabricação de tubos soldados melhorou muito nos últimos anos. Provavelmente o avanço mais importante foi o desenvolvimento de técnicas de soldagem utilizando correntes de alta frequência. Isto melhora muito a capacidade do tubo soldado de evitar corrosão e falhas nas juntas.

Embora as costuras em tubos soldados sejam teoricamente corretas para torná-los mais fracos, os métodos de fabricação e os procedimentos de garantia de qualidade são hoje muito superiores. Isto significa que, desde que as tolerâncias declaradas de temperatura e pressão do tubo soldado não sejam excedidas, não há razão para que ele não deva funcionar tão bem quanto o tubo sem costura em inúmeras indústrias.

Custo: Uma das grandes vantagens do tubo soldado é que ele é o mais barato de todos os tipos de tubo e está mais disponível.
Consistência: É geralmente aceito que o tubo soldado é muito mais consistente na espessura da parede do que o tubo sem costura. Isso ocorre porque o processo de fabricação começa com uma única chapa de aço.
Qualidade da superfície: Evitar o processo de extrusão também significa que a superfície dos tubos soldados também pode ser mais lisa do que a dos tubos sem costura.
Velocidade: O tubo soldado requer prazos de aquisição mais curtos devido ao processo de fabricação mais simples.

3. Tubo forjado

O forjamento de aço é um processo de conformação de metal que utiliza forças de compressão e calor e pressão extremos para moldar o metal.

A fabricação de tubos forjados começa com a colocação de uma peça de aço (seja 6% molibdênio, super duplex, duplex, aço inoxidável, liga de níquel) entre as matrizes superior e inferior. O aço é formado por calor e pressão no formato desejado e depois finalizado por um processo de usinagem para atender a todas as especificações exigidas.

Este complexo processo de fabricação resulta em um aumento no custo do tubo forjado.

As muitas vantagens do tubo forjado significam que ele tem muitas aplicações diferentes em diferentes campos, como petróleo e gás, máquinas hidráulicas, fertilização e indústria química. O fato de o aço forjado não ter costuras ou soldas permite que ele contenha com sucesso substâncias potencialmente nocivas ou corrosivas e seus vapores. Portanto, pode ser usado em muitas indústrias pesadas.

Alta resistência: Tubos forjados geralmente produzem um produto final forte e muito confiável porque o forjamento faz com que o fluxo dos grãos do aço mude e se alinhe. Em outras palavras, o aço tornou-se mais fino e a estrutura do tubo mudou significativamente, resultando em resistência total e alta resistência ao impacto.
Longa Vida: O forjamento elimina potenciais porosidade, encolhimento, cavidades e problemas de vazamento a frio.
Econômico: O processo de forjamento é geralmente considerado muito econômico, pois nenhum material é desperdiçado.
Flexibilidade: O processo de forjamento do aço é muito flexível e pode produzir tubos em diversos tamanhos.