Processo de Soldagem na Fabricação de Oleodutos para Transporte de Gasolina

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Os tubos são transportados separadamente até o local onde a vala foi aberta e distribuídos ao longo dela. Caso não seja possível fazer o oleoduto em uma linha reta o tubo pode ser dobrado com auxilio de uma curvadeira.

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Figura 5: Transporte e distribuição dos tubos

2.1.5. Revestimento de concreto dos tubos

Para proteger os tubos da oxidação, os tubos são concretados.

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Figura 6: Tubos concretados

2.1.6. Montagem

Corresponde ao acoplamento entre um tubo e uma coluna e a soldagem do primeiro passe, seja

totalmente (no caso de acopladores internos), ou metade da junta (para o caso de acopladores externos).

2.1.7. Soldagem

A soldagem de tubulações pode ser feita por vários processos como: MIG/MAG (GMAW), TIG (GTAW) e arco submerso (SAW), mas devido a sua alta complexidade, precisarem de proteção gasosa ( TIG e MIG/MAG) e não poder ser usado para solda fora de posição (SAW), estes processos não são recomendados para serem feitos em campo nem para soldas 6G, como é o caso da fabricação de oleodutos.

Os processos mais indicados são arame tubular e eletrodo revestido, porém o eletrodo revestido é mais indicado pois não necessita de gás de proteção, visto que esse é gerado pelo seu revestimento, enquanto o arame tubular não necessita deste apenas no caso do auto-protegido, que gera uma solda com menos elementos de liga e menor taxa de deposição. Logo o eletrodo revestido é o mais usado para soldagem em campo, devido principalmente a sua versatilidade, principalmente para soldagem em campo, por não necessitar de proteção extra ao eletrodo e ao arco elétrico.

A soldagem SMAW (eletrodo revestido) une os metais aquecendo-os ate seu temperatura de fusão por meio de um arco elétrico que surge entre o eletrodo ( que também é o metal de adição) e as peças sendo soldadas. A alma do eletrodo é metálica e é recoberta pelo revestimento, que tem como principais funções: estabilizar o arco elétrico através da emissão de gases ao ser queimado, gerar a escoria que protege o cordão dos gases da atmosfera e evita choque térmico e fornecer elementos de liga para que a solda tenha boas propriedades mecânicas. Temos três tipos de revestimento:

- Revestimento rutílico: sua constituição contem muito óxido de ferro, manganês e sílica. Facilita a soldagem, pois o revestimento ajuda a estabilizar o arco elétrico porém retiram energia deste fazendo com que haja uma penetração pior.

- Revestimentos básicos: é constituindo principalmente de carbonato de cálcio e fluorita. É o revestimento que torna a soldagem mais difícil para o soldador porém o que fornece melhores propriedades mecânicas ao cordão.

- Revestimentos celulósicos: possuem muito material orgânico, logo, muito hidrogênio na sua composição o que torna o arco elétrico mais forte proporcionando maior penetração, poré a adição de hidrogênio ao cordão faz com que ela fique mais suscetível a tricas a frio.

Devido a grande responsabilidade da solda os eletrodos mais usados nesse processo são o básico e o celulósico, pois a solda destes tem melhores propriedades mecânicas e atendem ás especificações de segurança exigidas pelas normas de tubulações.

- Eletrodos celulósicos

O eletrodo celulósico apresenta varias características que tornam esse revestimento excelente para soldar oleodutos. A celulose do eletrodo gera ions de hidrogênio, o que ocasiona boa penetração em qualquer posição de soldagem. O revestimento causa pouco volume de escoria e solidificação rápida desta, o que possibilita solda em todas as posições. A pouca quantidade de revestimento, aliado a alta penetração da solda torna possível soldar com menores aberturas de raiz, diminuindo a quantidade de metal depositado.

Para tubos pouco espessos (5-25 mm) o soldador executa a soldagem de forma descendente. Para tubos mais grossos o risco de trincas a frio são maiores devido a rápida solidificação que causa uma grande concentração de hidrogênio no cordão. Por isso é recomendado soldar de forma ascendente ou com eletrodo básico nessas espessuras.

Apesar de serem mais fáceis de se utilizar do que os eletrodos básicos, os eletrodos celulósicos requerem treinamento dos soldadores quanto ao procedimento de soldagem. Muitos dos defeitos são causados pela setagem errada dos parâmetros da solda e da preparação da junta a ser soldada. A montagem dos tubos também é essencial quanto á qualidade da solda visto que tubos desalinhados podem ajudar no aparecimento de trincas.

- Eletrodos básicos

Quando os tubos utilizados tem uma resistência maior que 70 psi, é necessário um controle da temperatura pré e pós solda mais rigoroso e por isso eletrodos básicos devem ser utilizados, devido a alra quantidade de hidrogênio presente no eletrodo celulósico.

A principal desvantagem do eletrodo básico é que quando se solda de forma ascendente deve-se utilizar baixa corrente, o que atrapalha a produtividade e a penetração da solda. Para corrigir esse problema pode-se utilizar eletrodos básicos com pó de ferro no revestimento o que aumenta a taxa de deposição da solda fazendo com que a produtividade seja até 30% maior do que eletrodos celulósicos.

Apesar dessa diferença, ainda é mais vantajoso fazer o passe de raiz com eletrodo celulósico, devido a sua penetração e força do arco tornando possível fechar uma raiz de abertura pequena com corrente alta, fazendo a velocidade de soldagem ser maior.

Logo, a melhor maneira de se soldar tubulações com alta resistência é fazer o passe de raiz com eletrodos básicos e eletrodos básicos para enchimento e acabamento.

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Figura 7: Soldagem por eletrodo revestido em oleodutos

2.1.7.3. Equipamentos de Soldagem

O processo de solda do oleoduto é manual logo a maquina a ser utilizada para a soldagem é do tipo corrente constante, para que variações no tamanho do arco não interfiram na corrente, mantendo a taxa de fusão constante. Para aumentar a penetração e taxa de deposição utiliza-se CC+. O soldador necessita

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