Curva de retorno ASTM A234 WPB-S para usinas de energia e caldeiras a vapor

Composição da Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S

Características de Resistência da Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S​

1. Resistência Mecânica​

• Resistência à Tração: A resistência à tração mínima da Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S é de 415 MPa. Essa alta resistência à tração permite que ela resista às forças de tração geradas no sistema de tubulação durante a operação, evitando que a conexão se separe.​ Resistência ao Escoamento: Sua resistência ao escoamento mínima é de 240 MPa.
• A resistência ao escoamento é um indicador importante da capacidade do material de resistir à deformação plástica. Com essa resistência ao escoamento, a conexão pode manter sua forma e desempenho originais sob pressão de trabalho normal, sem deformação permanente.​
• Tenacidade ao Impacto: Possui boa tenacidade ao impacto, especialmente em baixas temperaturas. Quando testada a -29°C, a energia de impacto geralmente não é inferior a 27 J. Isso garante que a conexão possa resistir a cargas de impacto repentinas em ambientes frios, como em regiões frias ou durante o transporte de fluidos de baixa temperatura, sem fratura frágil.​

2. Resistência à Pressão e Temperatura​

• Resistência à Pressão: É adequada para sistemas de tubulação de média e alta pressão. A pressão máxima de trabalho admissível (MAWP) varia com o tamanho nominal e a espessura da parede da conexão. Por exemplo, para um tamanho nominal de 2 polegadas e espessura de parede Schedule 40, a MAWP pode atingir até 1,6 MPa à temperatura ambiente, e ainda pode manter uma certa capacidade de suportar pressão em temperaturas mais altas.​
• Resistência à Temperatura: Pode operar em uma ampla faixa de temperatura, geralmente de -29°C a 427°C. Dentro dessa faixa de temperatura, suas propriedades mecânicas permanecem estáveis, e não há degradação significativa na resistência e tenacidade. Isso a torna aplicável a sistemas de tubulação que transportam fluidos de alta temperatura, como vapor e óleo quente, bem como cenários de transporte de fluidos de baixa temperatura.​

Processo de Fabricação da Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S​

1. Seleção e Inspeção da Matéria-Prima​

• Matéria-Prima: Tubos sem costura de aço carbono de alta qualidade que atendem aos requisitos do grau ASTM A234 WPB são selecionados como matérias-primas. A composição química do aço carbono deve estar em conformidade com o padrão, com teor de carbono variando de 0,25% a 0,35%, teor de manganês de 0,80% a 1,20% e pequenas quantidades de elementos como silício, fósforo e enxofre (teor de fósforo ≤0,035%, teor de enxofre ≤0,035%) para garantir o desempenho do material.​
• Inspeção: As matérias-primas passam por rigorosa análise da composição química (usando métodos como análise espectral) e testes de propriedades mecânicas (incluindo testes de tração e testes de impacto) para garantir que atendam aos padrões do grau ASTM A234 WPB. Além disso, a aparência e a precisão dimensional dos tubos sem costura são inspecionadas para evitar o uso de tubos com defeitos de superfície (como rachaduras, arranhões) ou desvios dimensionais.​

2. Processo de Conformação​

Conformação por Empuxo a Quente: Este é o principal método de conformação para a Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S. Primeiro, o tubo sem costura é cortado em seções do comprimento necessário. Em seguida, a seção do tubo é aquecida a uma determinada temperatura (geralmente 800 - 950°C) em um forno de aquecimento para que tenha boa plasticidade. Em seguida, usando uma máquina especial de empuxo a quente, a seção do tubo aquecido é empurrada através de um molde com uma cavidade em forma de U. Sob a ação da força externa, a seção do tubo é gradualmente formada na forma de uma Curva de Retorno. Durante o processo de conformação, a temperatura e a velocidade de empuxo são estritamente controladas para garantir a espessura uniforme da parede e a forma precisa da conexão.​

3. Tratamento Térmico​ Tratamento de Normalização: Após a conformação, a Curva de Retorno precisa passar por tratamento de normalização. É aquecida a uma temperatura acima do ponto de transição de fase Ac3 (geralmente 890 - 950°C) e mantida por um certo período de tempo (dependendo da espessura da conexão, geralmente 1 - 2 horas) para tornar a estrutura interna do material uniforme. Em seguida, é resfriada ao ar para obter uma estrutura fina de perlita + ferrita. Este tratamento pode melhorar as propriedades mecânicas da conexão, aumentar sua resistência e tenacidade e eliminar a tensão interna gerada durante o processo de conformação.​

4. Usinagem e Acabamento​

• Usinagem das Extremidades: As duas extremidades da Curva de Retorno são usinadas para atender à precisão dimensional e rugosidade superficial exigidas. Os métodos comuns de usinagem incluem torneamento e rosqueamento (se forem necessárias conexões rosqueadas). A face da extremidade deve ser perpendicular ao eixo da conexão para garantir uma boa vedação ao conectar com tubos.​
• Tratamento de Superfície: A superfície da conexão é tratada para evitar corrosão. Os métodos comuns de tratamento de superfície incluem decapagem e passivação, que podem remover a camada de óxido e ferrugem na superfície e formar uma película protetora. Para sistemas de tubulação em ambientes agressivos, tratamentos anticorrosivos adicionais, como galvanização ou pintura, podem ser realizados.​

5. Inspeção de Qualidade​

• Inspeção Dimensional: O diâmetro externo, diâmetro interno, espessura da parede, raio de curvatura e comprimento da Curva de Retorno são medidos usando ferramentas de medição de precisão, como paquímetros, micrômetros e máquinas de medição por coordenadas para garantir que estejam em conformidade com os requisitos de projeto e padrão.​
• Testes Não Destrutivos: Métodos de teste não destrutivos, como teste ultrassônico (UT) e teste radiográfico (RT), são usados para inspecionar a qualidade interna e superficial da conexão. O teste ultrassônico pode detectar defeitos internos, como rachaduras e inclusões, enquanto o teste radiográfico pode mostrar claramente a estrutura interna da conexão para garantir que não haja defeitos ocultos.​
• Teste de Pressão: Um teste hidrostático é conduzido na Curva de Retorno. A conexão é preenchida com água e pressurizada a 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho admissível e mantida por um certo período de tempo (geralmente 10 - 30 minutos). Durante o teste, não deve haver vazamentos, deformações ou outros fenômenos anormais, indicando que a conexão tem boa capacidade de suportar pressão e desempenho de vedação.​

Campos de Aplicação da Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S​

1. Indústria de Petróleo e Gás Natural​ Na exploração e produção de petróleo e gás, a Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S é amplamente utilizada em tubulações de poços, tubulações de coleta e transporte e plantas de processamento de petróleo e gás. É usada para mudar a direção do petróleo, gás e outros fluidos no sistema de tubulação, como na tubulação de retorno do poço e na conexão da tubulação do separador. Sua alta resistência à pressão e temperatura pode se adaptar às condições de trabalho severas de alta pressão e alta temperatura na indústria de petróleo e gás.​
2. Indústria Química​ Em plantas químicas, é usada em várias tubulações de processos químicos, como tubulações para transportar ácidos, álcalis, solventes e outros produtos químicos. O tratamento de superfície resistente à corrosão e as propriedades mecânicas estáveis da conexão garantem que ela possa transportar com segurança vários produtos químicos sem ser corroída ou danificada, garantindo a operação normal do processo de produção química. Por exemplo, na produção de fertilizantes, é usada no sistema de tubulação de síntese de amônia e produção de ureia.​
3. Indústria de Energia​ Em usinas termelétricas e usinas nucleares (exceto para áreas especiais de alta radiação), a Curva de Retorno ASTM A234 WPB-S é usada em tubulações de vapor, tubulações de alimentação de água e tubulações de condensado. Pode suportar a alta temperatura e alta pressão do vapor (até 427°C e vários MPa) e garantir a circulação suave de vapor e água no sistema de energia. Por exemplo, no sistema de turbina a vapor de uma usina termelétrica, é usada para conectar as tubulações de entrada e saída de vapor da turbina.​
4. Indústria de Tratamento de Água​ Em sistemas de abastecimento e drenagem de água urbanos, sistemas de tratamento de águas residuais industriais e usinas de dessalinização, é usada em sistemas de tubulação para transportar água, esgoto e água dessalinizada. Sua boa resistência à corrosão (após tratamento de superfície adequado) pode impedir que a conexão seja corroída pela água e impurezas na água, garantindo o transporte desobstruído de água e a operação normal do sistema de tratamento de água. Por exemplo, no processo de dessalinização por osmose reversa, é usada na conexão da tubulação do módulo de membrana de osmose reversa.​
5. Sistemas de Aquecimento e Ar Condicionado​ Em sistemas de aquecimento central e sistemas de água de ar condicionado central, é usada em sistemas de tubulação para transportar água quente ou água fria. Pode mudar a direção do fluxo de água na tubulação para se adaptar ao layout do equipamento de aquecimento ou ar condicionado. Seu desempenho estável garante a transmissão eficiente de energia térmica ou fria, melhorando o efeito de aquecimento ou resfriamento do sistema.​