01 Apresentação Soldagem ESAB
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01 Apresentação Soldagem ESAB
II SEMINÁRIO PETRÓLEO, GÁS E ENERGIAS RENOVÁVEIS TÉCNICAS DE SOLDAGEM APLICADAS À INDÚSTRIA DO PETRÓLEO/GÁS Halinson Faustino Dias Campos Sumário 1. Introdução aos Materiais Aplicados no Segmento de Óleo e Gás a. Definição de Equipamentos de Processo b. Classificação dos Materiais para Equipamentos de Processo c. Fatores Relativos à Seleção de Materiais 2. Soldagem de Aços Resistentes à Fluência 3. Soldagem de Aços Inoxidáveis 4. Soldagem de Ligas de Níquel 5. Automatização de Processos ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Introdução aos Materiais Aplicados no Segmento de Óleo e Gás Definição de Equipamentos de Processo Equipamentos de processos são aqueles usados em industrias de processo, nas quais materiais sólidos ou fluidos sofrem transformações físicas ou químicas, ou as que se dedicam à armazenagem, manuseio, ou distribuição de fluidos. Industrias de Processo Classificação de Equipamentos de Processo ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos • Refinarias de petróleo • Industrias química e petroquímica • Industrias alimentares e farmacêuticas • Centrais termoelétricas • Terminais de distribuição de petróleo • Instalações de processamento de petróleo (on shore ou off shore) • Equipamentos de Calderaria • Máquinas • Tubulações Fatores Relativos à Seleção de Materiais Relativos à resistência mecânica do material Relativos ao serviço Relativos à fabricação do equipamento Propriedades mecânicas do material Temperatura de serviço, ação dos fluidos, Efeito dos resíduos provenientes da corrosão, nível de tensões, natureza dos esforços. Soldabilidade, usinabilidade e facilidade de conformação do material Disponibilidade dos materiais Tempo de vida previsto Custo do material Variações toleradas de forma e/ou dimenções Experiencia prévia Segurança Outros Fatores ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Coeficiente de atrito, condutividade térmica, método de fixação, dureza e resistencia à abrasão, possibilidade de soldas dissimilares Classificação dos Materiais para Equipamentos de Processo Metais ferrosos Aços-Carbono Aços-Liga Aços Inoxidáveis Ferros Fundidos Ferro Maleável Ferro Forjado Ferros-Ligados Metais não-ferrosos Cobre e Ligas Alumínio e Ligas Chumbo e Ligas Titânio, Zircônio e Ligas Níquel e Ligas Materiais não-metálicos ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Materiais Plásticos Concreto Armado Cimento-amianto Barro Vibrado Vidro, Cerâmica Borrachas Grafita Asfalto Aços Baixa Liga <5% Aços Média Liga >5% e <10% Aços Alta Liga >10% Aços Inoxidáveis Austeníticos Aços Inoxidáveis Ferríticos Aços Inoxidáveis Martensíticos Aços Inoxidáveis Duplex Monel Inconel Incoloy Hastelloy Aços ao Cr-Mo, resistentes à Fluência Soldagem de Aços Resistentes à Fluência Fluência A fluência é a deformação plástica que ocorre num material, sob tensão constante ou quase constante, em função do tempo. A temperatura tem um papel importantíssimo nesse fenômeno. Ela se dá em função do movimento das discordâncias (defeitos) presentes na microestrutura dos materiais. Existem metais que exibem o fenômeno de fluência mesmo à temperatura ambiente, enquanto outros resistem a essa deformação mesmo a temperatura elevadas. ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aplicações de Aços Resistentes à Fluência São aplicados em vasos de pressão, torres de craqueamento, caldeiras, tubulações, trocadores de calor e turbinas a gás, além de outros equipamentos de processo onde estejam sujeitos à alta temperatura e pressão. Vaso de pressão fabricado em Aço Ferrítico 2,25Cr-1Mo ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Torre de Craqueamento fabricada em Aço Ferrítico 12Cr-1Mo Ligas Resistentes a Fluência Aços CMo e CrMo Tipo ASME/ASTM DIN CMo T/P 1 16Mo3 1,25Cr-0,5Mo T/P 11; T/P12 13CrMo4-5 13CrMo4-5 < 535 2,25Cr-1Mo T/P 22 10CrMo9-10 10CrMo9-10 < 545 5Cr-0,5Mo T/P5 12CrMo5 12CrMo5 < 550 9Cr-1Mo T/P 9 X11CrMo9-1 X11CrMo9-1 < 585 9Cr-1MoVNb T/P 91 X10CrMoVNb9-1 X10CrMoVNb9-1 < 600 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos EN Temp. (°C) < 460 Relação Eficiencia x Temperatara x Pressão Ingo von Hagen and Walter Bendick, CREEP RESISTANT FERRITIC STEELS FOR POWER PLANTS, Mannesmann Forschungsinstitut GmbH, Germany. Custos, Emissões Temperatura, Pressão Eficiência ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Consumíveis Aplicáveis Correspondende ASME II Part C Aços Baixa Liga ao CrMo Resistentes a Fluência Metal de Base (AISI/UNS/ASTM) 0,5Mo P/T1 1Cr 0,5Mo ou 1.25Cr 0,5Mo P/T11 2.25Cr 1Mo P/T22 5Cr 0,5Mo P/T5 9Cr 1Mo P/T9 9Cr 1Mo +V(W) P/T91 Correspondende ASME II Part C Aços Baixa Liga ao CrMo Resistentes a Fluência Metal de Base (AISI/UNS/ASTM) 0,5Mo P/T1 1Cr 0,5Mo ou 1.25Cr 0,5Mo P/T11 2.25Cr 1Mo P/T22 5Cr 0,5Mo P/T5 9Cr 1Mo P/T9 9Cr 1Mo +V(W) P/T91 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos SFA-A5.5/SFA-5.5M SFA-A5.29/SFA-5.29M SFA-A5.28/SFA-5.28M SMAW (MMA) FCAW (ARAME TUBULAR) GTAW (TIG) OK 74.55 / Atom Arc 7018-Mo OK Tubrod 81A1 OK Tigrod 13.09 OK 76.16 / Atom Arc 8018-CM OK 76.28 / Atom Arc 9018-CM Atom Arc 8018-B6 Atom Arc 8018-B8 Atom Arc 9015-B9 OK Tubrod 81B2 OK Tubrod 91B3 Dual Shield B6 Dual Shield B8 Dual Shield B9 OK Tigrod 13.16 OK Tigrod 13.17 OK Tigrod 13.32 OK Tigrod 13.37 OK Tigrod 13.38 SFA-A5.28/SFA-5.28M SFA-A5.23/SFA-5.23M GMAW (MIG) SAW (ARCO SUBMERSO) OK Autrod 13.09 OK Flux 10.62 + OK Autrod 12.24 OK Autrod 13.16 OK Autrod 13.17 OK Flux 10.62 / OK Flux 10.63+ OK Autrod 13.10 SC OK Flux 10.62 / OK Flux 10.63 + OK Autrod 13.20 SC OK Flux 10.62 + OK Autrod 13.33 OK Autrod 13.37 OK Flux 10.63 + OK Autrod 13.35 Técnica de Soldagem Aço carbono-molibdênio cromo-molibdênio heterogênias Aço carbono-molibdênio Espessura da Junta Préaquec Temp. de Interpasse ≤ 12mm --- Nenhu m 250°C > 12mm --- 100ºC 250°C todas < 2% 200ºC 300°C todas ≥ 2% 250ºC** 350°C todas qualquer 150ºC** 200°C Espessura da Junta % Cr Pósaquec ≤ 25mm --- Nenhum > 25mm --- 200ºC > 20mm ≤ 2% 300ºC > 12mm 2% < %Cr < 7% 300ºC > 62mm ≥ 7% 300ºC cromo-molibdênio heterogênias % Cr ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Quando diferentes tipos de aços Cr-Mo são soldados, as condições de pré-aquecimento e de tratamento térmico são determinadas pelo aço de maior teor de liga, mas o metal de adição pode ser selecionado com base no metal base menos ligado. **Para soldagem TIG, as temperaturas indicadas podem ser reduzidas de 50 °C. Fatores Críticos dos Aços CrMo Tratamento Térmico (metal de base e metal de solda) Tratamentos térmicos complexos são realizados para se obter as propriedades mecânicas requeridas. Dependendo da liga, tratamentos de normalização, revenimento e recozimento a várias temperaturas e durações são requeridos. A taxa de resfriamento também deve ser controlada. Para a junta soldada a mesma lógica deve ser seguida e tratamento térmico póssoldagem é requerido. Atenção A temperatura máxima de TTPS não deve ser excedida. ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Fatores Críticos dos Aços CrMo Fragilização ao Revenido (metal de base e metal de solda) Exposição a temperaturas entre 375 – 575°C por longos períodos de tempo. Grande perda de ductilidade. Causado pelos elementos P, Sb, Sn, As, que migram para os contornos de grão e podem reduzir a ductilidade do material. O teor de Mn e Si também possui forte influência. A sensitividade a fragilização ao revenimento pode ser mensurada através de tratamentos térmicos e medida de tenacidade. - Step Cooling Parâmetros foram desenvolvidos para estimar a tendência a fragilização ao revenido - Fator X - Fator J - PE ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Fatores Críticos dos Aços CrMo Fragilização ao Revenido (metal de base e metal de solda) Equacionou-se o teor de P, Sb, Sn, As de forma a parametrizar a sensitividade de fragilização ao revenido. Bruscato (Fator X) 10.P(ppm) + 5.Sb(ppm) + 4.Sn (ppm) + As(ppm) X(ppm) = 100 Watenabe (Fator J) J = [ Mn (%) + Si(%)].[P(%) + Sn (%)].10 4 Sugiyama (PE) PE = C + Mn + Mo + Cr + Si + 3,5.(10.P + 5.Sb + 4.Sn + As ) 3 4 ( ) Fator J Fator X Outros ASTM A387*(1) J < 150 X<15ppm Cu≤0,20%;Ni≤0,30% API 934*(2) J < 100 X<15ppm Cu≤0,20%;Ni≤0,30%; Mn+Si≤1,1% X<20ppm (ideal 15ppm) P+Sn=0,012% máx. (Ideal 0,01%) X<12ppm PE < 3% Petrobras N1704 Cr>2%:J<100 (ideal 80ppm) (3) Rev. C* e Comércio/MaioCr<2%:J<200 ESAB S.A. Indústria 2010 (ideal 150ppm) Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos I-ET-5000.00-000500-PPC-001**(4) - Fatores Críticos dos Aços CrMo Fragilização ao Revenido (metal de base e metal de solda) Step Cooling ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Petrobras N1704 Rev C - REQUISITOS ADICIONAIS PARA VASO DE PRESSÃO EM SERVIÇO COM HIDROGÊNIO. *ASTM A387/A387M-99. Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum. Soldagem de Aços Inoxidáveis Aços Inoxidáveis É uma liga metálica apresentando como elementos principais o ferro (Fe), o carbono (C), o cromo (Cr) e o níquel (Ni). São utilizados quando há necessidade de: • resistência à corrosão • boa tenacidade a baixas temperaturas • resistência a altas temperaturas Tipos de aços inoxidáveis: • austeníticos (2XX, 3XX) • ferríticos (4XX) • martensíticos (4XX) • duplex (austeno-ferríticos) • PH (Precipitation Hardened) ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Composição Química Principais elementos % C Cr Ni Mo Austeníticos < 0,25 16,0 - 26,0 8,0 - 40,0 0 - 5,0 Ferríticos < 0,25 12,0 - 30,0 0 - 5,0 0 - 2,0 Duplex < 0,15 18,0 - 30,0 4,0 - 10,0 0 - 2,0 Martensíticos 0,1 - 0,3 11,0 - 17,0 0 - 3,0 0 - 2,0 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Consumíveis Aplicáveis Correspondende ASME II Part C SFA-A5.4/SFA-5.4MSFA-A5.22/SFA-5.22M Metal de Base (AISI/UNS/ASTM) SMAW (MMA) FCAW (ARAME TUBULAR) SFA-A5.9/SFA-5.9M SFA-A5.9/SFA-5.9M SFA-A5.9/SFA-5.9M GTAW (TIG) GMAW (MIG) SAW (ARCO SUBMERSO) 18Cr 8Ni 308L OK 61.30 Shield-Bright 308L OK Tigrod 308L OK Autrod 308LSi OK Flux 10.93 + OK Autrod 308L 309L OK 67.61 Shield-Bright 309L OK Tigrod 309L OK Autrod 309LSi OK Flux 10.93 + OK Autrod 309L 316L Shield-Bright 316L OK Tigrod 316L OK Autrod 316 LSi OK Flux 10.93 + OK Autrod 316L 317L OK 63.30 OK 64.30BR Shield-Bright 317L OK Tigrod 317L OK Autrod 317 L 347 OK 61.84 Shield-Bright 347 OK Tigrod 347 OK Autrod 347Si OK Flux 10.93 + OK Autrod 347 OK Tigrod 385 OK Autrod 385 OK Flux 10.93 + OK Autrod 385 OK Tubrod 14.27 OK Tigrog 2209 OK Autrod 2209 OK 68.53 OK Tubrod 14.28 OK Tigrog 2509 OK Autrod 2509 327 OK 68.55 OK Tubrod 14.28 OK Tigrod 2509 OK Autrod 2509 OK Flux 10.93 + OK Autrod 2509 309 OK 67.73 OK 67.15 / OK 67.16 Shield-Bright 309H OK Tigrod 309 OK Autrod 309 OK Flux 10.93 + OK Autrod 309 OK Tigrod 310 OK Autrod 310 OK Autrod 310 + OK Flux 10.93 Resitente ao Calor Resistente a Corrosão 23Cr 12Ni 18Cr 10Ni 3Mo 19Cr 9Ni 3Mo 18Cr 10Ni + Nb 20Cr 25Ni 5Mo CuNL 904L 22Cr 5Ni 3Mo 2205 22Cr 5Ni 3Mo 2507 OK 69.33 25Cr 4Ni 22Cr 12Ni 25Cr 20Ni 310 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Austeníticos Estrutura : • Austenita (CFC) • Características : • Constitui o grupo mais numeroso e utilizado • Não é temperável (não é endurecível por tratamento térmico) • Apresentam a temperatura ambiente baixo limite de escoamento, alto limite de resistência e elevada ductilidade • São os que apresentam melhor soldabilidade e resistência à corrosão ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Austeníticos São os aços inoxidáveis de maior emprego, devido à sua elevada resistência à corrosão, mesmo com maior custo que os aços inoxidáveis ferríticos. Aplicações : Trocadores de calor Vasos de pressão Tubulações para as indústrias: - química - alimentícia - geração de energia ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Classificações AISI – série 300: 301, 302, 303, 304, 308, 309, 310, 316, 317, 321, 347 Sufixo L – baixo teor de carbono Sufixo H – alto teor de carbono Aços Inoxidáveis Austeníticos Fatores Críticos Durante a Soldagem Precipitação de carbonetos Formação de fase Sigma Distorção ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Cuidados : • Não realizar pré-aquecimento • Soldar em velocidades mais altas • Usar consumíveis com menor teor de P e S e maior relação Mn/S. • Quando possível, selecionar metal de adição que possibilite uma estrutura austeno-ferrítica na solidificação para que não haja formação de trincas a quente. Aços Inoxidáveis Ferríticos Estrutura: • Ferrita (CCC) Características: • Apresenta um baixo coeficiente de expansão térmica e uma boa resistência à corrosão e oxidação, inclusive a alta temperatura; • Menor tendência a distorção; • Baixo custo em função do baixo teor de Ni; • Grau de aços mais ligados apresentam baixa tenacidade a baixas temperaturas e uma maior tendência a fragilização a elevada temperatura ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Ferríticos São os aços inoxidáveis de menor custo que os aços inoxidáveis austeníticos, porém apresenta menor resistência á corrosão. São muito resistentes a álcalis fracos, sais neutros e alcalinos e resistentes ao ataque por H2S em alta temperatura. Aplicações: • Tanques com para fluidos com teor de enxofre >1% á temperaturas >300ºC. • Torres de craqueamemto Classificações AISI – série 400: • 405, 406, 430, 442, 443, 446 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Ferríticos Fatores críticos durante a soldagem •Crescimento de grão •Precipitação de carbonetos e nitretos •Formação de rede de martensita nos contornos dos grãos •Perda de dutilidade •Perda de tenacidade •Perda de resistência à corrosão da região da solda Cuidados: •Consumíveis de soldagem com composição química semelhante ou próxima ao metal de base. •Consumíveis austeníticos •Aplicação de consumíveis austeníticos não são recomendados em ambientes onde a resistência a corrosão sob tensão em meio clorado ou contendo enxofre é requerido. •Pré-aquecimento (150 – 200 °C) pode ser requerido para prevenir trincas em aços com ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás espessuras maiores que 3mm, de graus em que ocorre a formação de martensita Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Martensíticos Estrutura : • Martensita Características : • Apresentam elevada temperabilidade • Possui resistência à corrosão inferior aos demais aços inox (sendo satisfatória em meios fracamente corrosivos) • São adequados para aplicações que requerem elevada resistência mecânica, dureza e resistência a abrasão ou erosão em ambientes secos ou úmidos ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Martensíticos Soldabilidade: • Aços com baixo teor de C – Boa soldabilidade; • Aços com teor de C > 0,15% - apresentam maior temperabilidade ao ar – necessidade de préaquecimento/minima temperatura de interpasse /pós aquecimento / tratamento térmico pós soldagem (revenimento) ; • Temperatura de pré-aquecimento 230 – 290 °C; • Tratamento térmico pós soldagem 650 / 760 °C, seguido de resfriamento lento. ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Martensíticos Aplicações: • Ferramentas • Peças de máquinas • Cutelaria Classificações AISI – série 400: • 403, 410, 414, 416, 431, 420, 440 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Martensíticios Fatores críticos durante a soldagem formação de trincas de têmpera em função do hidrogênio ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Cuidados : • Realizar pré-aquecimento entre 230 e 290ºC • Realizar pós-aquecimento entre 650 e 760ºC • Realizar resfriamento lento até a temperatura ambiente • Usar consumíveis com menor teor de hidrogênio. • Priorizar processos que aportem menos hidrogênio • Quando o pré-aquecimento for impossível, metal de adição inoxidável austenítico deve ser usado. Aços Inoxidáveis Duplex Estrutura : • Austenita + Ferrita Características: • Elevada resistência à corrosão • Elevada resistência mecânica • Boa soldabilidade Aplicações : • Indústria petroquímica (oleodutos e gasodutos) Classificações AISI: • 329, 2205, 2304, 255 Seção reta de uma solda em um aço inoxidável duplex. O metal de solda está à esquerda e o metal de base à direita. A ferrita é azul e a austenita é branca (20x) ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Soldabilidade dos Aços Inoxidáveis Duplex •Aços duplex apresentam boa soldabilidade; •Pré-aquecimento não é necessário, mas o calor aportado deve estar dentro de certos limites dependendo do grau. •Um baixo calor aportado ( heat input) resulta em uma elevada velocidade de resfriamento e em elevado teor de ferrita. •Um alto calor aportado (heat input) pode resultar na precipitação de fases nocivas, em particular nos superduplex, resultando em menor tenacidade e resistência a corrosão. ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Duplex Consumível: •Consumíveis de soldagem são duplex, com ligeira diferença em termos de composição do metal de base; •Os consumíveis de soldagem necessitam apresentar elementos que promovam a formação de austenita, normalmente Ni, de forma a evitar a formação excessiva de ferrita. ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Aços Inoxidáveis Duplex Fatores críticos durante a soldagem Teor muito elevado de ferrita Precipitação de nitretos de cromo Precipitação de compostos intermetálicos ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Cuidados: • Controle da energia de soldagem e da temperatura de pré-aquecimento. • Usar mistura Ar-N2 como gás de proteção. Técnica de Soldagem Limpeza – a soldagem de aços inoxidáveis requer uma limpeza especial da junta a ser soldada e do local da soldagem – não se deve utilizar as mesmas ferramentas empregadas para a limpeza de aços carbono, para evitar contaminação – não se deve soldar aços inoxidáveis no mesmo local de soldagem de aços carbono ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Seleção de Consumíveis Diagrama de DeLong Diagrama de Schaeffler ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Soldagem de Ligas de Níquel Aplicações Indústria petroquímica, Naval-Offshore, Indústria aeroespacial ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Classificação das Ligas de Níquel Liga Níquel Puro Aplicação Exemplos Aplicável em meios com presença de: soda cáustica, sais, etc. Nickel 200, Nickel 201, Nickel 205, etc. Níquel-Cobre Utilizadas para aplicações em tubulações, conexões, trocadores de calor, etc. Inerte à corrosão atmosférica e aplicável até em águas salgadas. Monel 400, Monel 402, Monel 404, etc. Níquel-Cromo Utilizadas para altas temperaturas, oxidação e corrosão Níquel-CromoFerro Ligas com 20 a 45% de Ni, 13 a 22% de Cr, e o restante de Ferro. Utilizadas para resistência a corrosão e oxidação. Inconel 600, Inconel 800, etc. NíquelMolibidênio Ligas com 16 a 28% de Mo, com adições de Fe e Cr. Utilizadas para resistência a corrosão. Hastelloy B. Níquel-CromoMolibidênio Liga de alta resistência à tração e oxidação em altas temperaturas. Usada em ambientes de alta corrosão. Hastelloy C e Inconel 625 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Propriedades das Ligas de Níquel As ligas de Níquel possuem: 1. Resistência à corrosão superior aos aços 2. Resistência superior em altas temperaturas 3. Alta ductilidade do metal de soldado OBS: São muito mais caros que os aços ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Soldagem de Ligas de Níquel Se você consegue soldar aços inoxidáveis, você também consegue soldar ligas de Níquel (fundidas), mas há alguns aspectos que devemos considerar. Pré-aquecimento desnecessário Baixa Condutividade Térmica Soldagem com menor intensidade de corrente Alto controle de aporte térmico Sensibilidade à Contaminação por enxofre e fósforo Baixa fluidez da liga Limpeza da peça de trabalho antes de qualquer procedimento de soldagem Recomendação: Limpeza de 50mm para cada lado a partir do centro do chanfro Usar chanfros em peças maiores que 2,4 mm de espessura (chanfros em V, U ou J) Não aumentar a corrente em caso de baixa penetração. Neste caso recomenda-se a diminuição do nariz Limpar o metal, limpe com acetona, use um bocal grande, use um mínimo de calor para mover a poça e controle o calor em pequenas cordões seguido de resfriamento ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Consumíveis Aplicáveis Correspondende ASME II Part C SFA-A5.5/SFA-5.5MSFA-A5.28/SFA-5.28M Ligas de Níquel Metal de Base (AISI/UNS/AST Alloy 59 Alloy 400 Alloy 800 Alloy 600 Alloy 625 Alloy 825 N06059 N06600 N06600 N06600 N06625 N08825 SMAW (MMA) OK 92.59 OK 92.86 OK 92.28 OK 92.28 OK 92.45 OK 92.28 ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos GTAW (TIG) OK Tigrod 19.81 OK Tigrod 19.93 OK Tigrod 19.85 OK Tigrod 19.85 OK Tigrod 19.82 OK Tigrod 19.85 SFA-A5.28/SFA-5.28M SFA-A5.23/SFA-5.23M GMAW (MIG) SAW (ARCO SUBMERSO) OK Autrod 19.81 OK Autrod 19.93 OK Autrod 19.85 OK Autrod 19.85* OK Autrod 19.82* OK Autrod 19.85 OK Autrod 19.81 + OK Flux 1090 ou 1016 OK Autrod 19.85 + OK Flux 1090 ou 1016 OK Autrod 19.85 + OK Flux 1090 ou 1016 OK Autrod 19.82 + OK Flux 1090 ou 1016 OK Autrod 19.85 + OK Flux 1090 ou 1016 Soldagem Chapas cladeadas Cladeamento - Definição Revestimento anticorrosivo com forte ligação metalúrgica na interface bimetálica Espessura da chapa de revestimento é sempre maior que 2,0 mm sendo 4,0 mm o valor mais empregado industrialmente Normas de projetos consideram que as chapas de revestimento também são responsáveis por condicionar resistência mecânica ao componente Geralmente a chapa de metal base é responsável por condicionar resistência ao componente e a chapa de clad é responsável pelo revestimento anti-corrosivo Devem-se seguir procedimentos adequados de soldagem para minimizar a diluição evitando a contaminação do metal base e queda na resistência à corrosão ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Soldagem Chapas cladeadas Cladeamento - Definição Em chapas finas (4,5 mm a 9,5 mm) é comum realizar o enchimento apenas com o consumível indicado para a chapa de revestimento Em peças com espessura maior que 9,5 mm é comum a preencher parte do chanfro com consumível adequado para o substrato e o restante (região mais próxima da chapa anti-corrosão) com consumível para o material do revestimento (ou mesmo mais ligado) Soldagem de chapas finas deve ser feita em ambos os lados. Primeiro passe na região do clad Soldagem de chapas grossas deve ser feita em ambos os lados. Porém, pode-se utilizar consumível mais barato na região do substrato ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Soldagem Chapas cladeadas Cladeamento – Problemas Possibilidade da ocorrência de defeitos na soldagem Causa: Diluição tanto no metal base quanto no revestimento Efeito da diluição de ferro na chapa de revestimento Efeito da diluição de níquel no substrato Diminuição da capacidade de resistência anti-corrosiva Aumento excessivo de dureza gerando trincas ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Revestimento com Fita ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Processos de revestimento com fita SAW ESW Arco Submerso Eletroescória ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Vantagens do processo de revestimento com fita • Altas da taxas de deposição • Baixa diluição do metal de base devido a uma menor penetração. • Alta densidade de corrente de trabalho (cerca de 1000–1250 A com fitas de 60 mm de largura, correspondendo a 33–42 A/mm²). Com alguns fluxos especiais pode chegar a 2000 A que corresponde a 70 A/mm². • Altas da velocidades de soldagem resultando em uma maior área recoberta por unidade de tempo m²/h. ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos A imagem não pode ser exibida. Talv ez o computador não tenha memória suficiente para abrir a imagem ou talv ez ela esteja corrompida. Reinicie o computador e abra o arquiv o nov amente. Se ainda assim aparecer o x v ermelho, poderá ser necessário excluir a imagem e inseri-la nov amente. Automatização de Processos Fontes Inversoras OrigoTM Arc 286i AristoTM Tig 4000i AristoTM Mig 5001i Multivoltage ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Sistemas de Controle • Mais de 230 linhas de sinergismo préprogramadas. • Equipado com as funções Aristo SuperPulse que dá total controle do aporte térmico e redução de respingos • Função QSet que permite precisão mesmo fora da posição plana • Função Pulsado que permite soldar passes de raiz com facilidade e precisão. • Até 3 níveis de usuários com permissões distintas de acesso para cada nível através de bloqueio por senha, • Fazer integração com robô e controlar parâmetros de solda (estatísticas de produção e qualidade) com o software WeldPoint. ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos AristoTM Pendant U82 Plus Automação ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Corte ESP 101 Sabre SXE ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Combirex Obrigado ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos Halinson Faustino Dias Campos Telefone: 31 2191-4378 [email protected] Soldagem Chapas cladeadas Cladeamento – Técnicas de soldagem Penetração dos cordões no substrato deve ser tal que evite atingir a região da chapa clad Aumento da região de nariz para evitar diluição de níquel na região do substrato Retirada da região do revestimento para preenchimento do cordão e em seguida refazer o revestimento com um consumível mais ligado que o próprio metal anti-corrosivo ESAB S.A. Indústria e Comércio/Maio 2010 Segmento Óleo e Gás Halinson Faustino Dias Campos