Linha de Fabricação de Tubos Compostos Bimetálicos

Introdução

Os tubos compostos bimetálicos são constituídos por dois tipos diferentes de materiais metálicos, que são solidamente unidos por meio de várias tecnologias de deformação e conexão, resultando em um novo tipo de tubo composto de metal. O princípio geral de projeto é que o material de base satisfaz a tensão admissível do projeto do tubo, enquanto o forro resiste à corrosão ou ao desgaste. Os tubos compostos bimetálicos têm todas as vantagens do material de base e do forro. Em comparação com os tubos de liga única, eles podem reduzir os custos e, em ambientes com cloretos e/ou acidez, onde os tubos de liga única são sensíveis à corrosão por estresse, os tubos compostos bimetálicos podem aumentar a segurança e a fiabilidade. Com o desenvolvimento da tecnologia industrial, a complexidade do ambiente e dos meios, e a intensificação da concorrência global, muitas indústrias têm requisitos cada vez mais elevados para o desempenho abrangente dos tubos metálicos, pelo que os tubos compostos bimetálicos e a sua tecnologia de produção desenvolveram-se rapidamente.

Os tubos compostos bimetálicos podem maximizar as vantagens complementares dos materiais, economizar elementos de liga e reduzir os custos de engenharia. Com base na garantia do desempenho do material de base, eles melhoram a resistência à corrosão e ao desgaste dos tubos, prolongando a sua vida útil. Eles servem como alternativas aos tubos de aço inoxidável puro, tubos de cobre ou outros tubos de liga resistente à corrosão. Depois de anos de pesquisa e promoção, os tubos compostos foram amplamente reconhecidos em campos altamente corrosivos, como petróleo, petroquímica, indústria nuclear, medicina, processamento de alimentos e muito mais. Eles também podem atender às demandas de ambientes de trabalho de alto desgaste, como transporte de carvão em usinas de energia, transporte de minério em minas, polpas de rejeitos e muito mais, através do uso de metais resistentes ao desgaste no forro interno.

À medida que as preocupações com a saúde aumentam, a qualidade da água potável torna-se cada vez mais importante. A água potável qualificada da estação de tratamento de água para milhares de famílias passa por um longo transporte por tubulações, e a qualidade das tubulações é fundamental para garantir a higiene da água potável. Atualmente, a maioria das tubulações de água usa tubos de metal comuns com tratamento anticorrosivo na parede interna, como revestimento em pó e de epóxi. Embora estes materiais sejam rotulados como adequados para contacto com alimentos, com o tempo, a lixiviação de substâncias químicas é inevitável, resultando em uma redução na qualidade da água potável. Além disso, devido ao envelhecimento dos materiais anticorrosivos, a vida útil real das tubulações muitas vezes não atinge a vida útil de projeto. Por outro lado, o aço inoxidável tem boa estabilidade e não será resolvida na água, o que pode garantir a higiene da água potável a longo prazo e prolongar a vida útil das tubulações. No entanto, os tubos de aço inoxidável puro são relativamente caros, o que limita a sua aplicação nas tubulações de abastecimento de água. Os tubos compostos bimetálicos resolvem bem a questão da praticidade e economia, portanto, é provável que sejam amplamente utilizados em futuras redes de abastecimento de água, com grande potencial de mercado.

Métodos de produção

Atualmente, existem principalmente dois métodos de fabricação de tubos compostos:

1. Inserção de forro

Este método envolve a inserção de um tubo de aço inoxidável de parede fina dentro de um tubo de aço carbono. Em seguida, os dois materiais são firmemente unidos de duas maneiras: metalúrgica ou mecânica. A maneira metalúrgica é realizada através da aplicação de alta pressão subaquática para unir metalurgicamente os dois materiais, resultando em uma forte aderência que impede a separação dos dois materiais. A outra é a maneira mecânica, onde os dois materiais são unidos pelos métodos como pressão hidráulica, rotação ou estiramento, resultando em uma menor aderência em comparação com a da maneira metalúrgica.

A maneira metalúrgica possui várias vantagens, mas devido à sua complexidade e alto custo de investimento, é difícil de ser implementada por empresas comuns.

A maneira mecânica requer menos investimento, mas possui menor aderência e é limitada na sua aplicação.

O processo de produção por inserção de forro é de baixa capacidade de produção devido à produção individual de cada tubo, resultando em preços mais elevados.

O processo de trabalho por inserção de forro envolve as seguintes etapas:

A. Tubo de base: Aquisição - Jateamento da parede interna - Inspeção ultrassónica offline - Espera.

B. Tubo de forro: Produção na linha de fabricação - Inspeção offline de falhas por raios X - Inspeção ultrassónica offline - Espera.

C. União: Máquina de inserção de forro - União por pressão hidráulica (rotação) - Chanframento e aplainamento das extremidades - Soldadura das extremidades - Marcação - Coleta do produto acabado.

Se o método de rotação for utilizado para a união, é necessário realizar um teste hidrostático. No entanto, se o método de pressão hidráulica for utilizado para a união, a máquina pode ser utilizada para duas finalidades, e não é necessário realizar um teste hidrostático separado.

2. Revestimento interno

Através da aquisição de bobinas de aço já metalurgicamente compostas pelas siderúrgicas, utilizando linha de fabricação contínua especializada e tecnologia de soldadura específica, é possível realizar a produção contínua de tubos compostos.

Neste método de produção, a vantagem reside na realização da metalurgia complexa nas grandes siderúrgicas, enquanto as fábricas de tubos compram diretamente chapas e bobinas compostas para a produção. Este processo de fabricação elimina a necessidade de trabalho manual e é adequado para produção industrial em larga escala, resultando em volumes maiores de produção. A desvantagem é que o preço das chapas e bobinas compostas é mais alto do que a simples combinação de duas camadas de tubos. A linha de fabricação com materiais com revestimento interno é dividida em linha de fabricação de costura helicoidal e linha de fabricação de costura reta; A linha de fabricação de costura reta é adequada para tubos com diâmetro inferior a 630, e a linha de fabricação de costura helicoidal é adequada para tubos com diâmetro de 219 ou mais.

Processo de trabalho da linha de fabricação de costura reta: Alimentação da bobina - Desenrolamento - Corte de extremidade e nivelamento - Fresamento de bordas - Formação de costura reta - Soldadura - Dimensionamento e endireitamento - Corte em comprimento definido - Inspeção por raios X - Teste hidrostático - Inspeção ultrassónica offline - Chanframento e aplainamento das extremidades - Pesagem, medição de comprimento e marcação - Coleta do produto acabado.

Processo de trabalho da linha de fabricação de costura helicoidal: Alimentação da bobina - Desenrolamento - Corte de extremidade e nivelamento - Fresamento de bordas - Entrega - Guia - Formação helicoidal - Soldadura - Soldadura externa - Soldadura interna - Dimensionamento e endireitamento - Chanframento e aplainamento das extremidades - Teste hidrostático e expansão do diâmetro - Inspeção por raios X - Inspeção ultrassónica offline - Pesagem, medição de comprimento e marcação - Coleta do produto acabado.