Cotovelo de aço inoxidável LR SÊNIOR ASTM A815 UNS S31803 / S32205 / S32750

Introdução

Conexões de cotovelo de aço inoxidável são componentes críticos em sistemas de tubulação, permitindo mudanças direcionais no fluxo de líquidos ou gases. Esses acessórios vêm em vários tipos, incluindo raio longo (LR) e raio curto (SR) Cotovelos, e são feitos de diferentes tipos de aço inoxidável para atender diversas aplicações e ambientes. Este artigo se concentra em acessórios de cotovelo feitos de aço inoxidável duplex UNS S31803, S32205, e S32750, compatível com os padrões ASTM A815.

Classes de aço inoxidável duplex

UNS S31803 / S32205

UNS S31803 e S32205 são os aços inoxidáveis ​​duplex mais comuns, oferecendo uma mistura equilibrada de propriedades austeníticas e ferríticas. Essas notas fornecem:

• força elevada: Aproximadamente duas vezes o limite de escoamento dos aços inoxidáveis ​​austeníticos.
• Boa resistência: Mesmo em baixas temperaturas.
• Excelente resistência à corrosão: Resistência superior à corrosão sob tensão, corrosão, e corrosão em fendas, especialmente em ambientes contendo cloreto.

EUA S32750

EUA S32750, também conhecido como Super Duplex, oferece ainda maior resistência e resistência à corrosão em comparação com classes duplex padrão:

• Maior teor de molibdênio: Aumenta a resistência à corrosão por pites e frestas.
• Maior conteúdo de cromo: Oferece excelente resistência a ambientes oxidantes.
• Propriedades Mecânicas Superiores: Maior resistência em comparação com S31803 e S32205.

Padrão ASTM A815

ASTM A815 é a especificação padrão para ferríticos forjados, Ferrítico / austenítico, e acessórios para tubulação de aço inoxidável martensítico. Esta norma abrange:

• Composição Química: Especifica os elementos químicos necessários e suas respectivas faixas.
• Propriedades mecânicas: Define as propriedades mecânicas necessárias, incluindo resistência à tração, Força de rendimento, e alongamento.
• PROCESSO DE FABRICAÇÃO: Descreve processos de fabricação aceitáveis, incluindo conformação a quente, Conformação a Frio, e soldagem.
• Requisitos de teste: Inclui requisitos para testes não destrutivos, como exames ultrassônicos e radiográficos, bem como testes de pressão.

Tipos de acessórios de cotovelo

longo Radius (LR) COTOVELO

• Descrição: O raio da linha central é 1.5 vezes o diâmetro nominal do tubo.
• Aplicações: Usado em sistemas onde o fluxo suave e a queda de pressão reduzida são críticos.
• Vantagens: Fornece uma mudança gradual de direção, minimizando a turbulência e a erosão.

curto Radius (SR) COTOVELO

• Descrição: O raio da linha central é igual ao diâmetro nominal do tubo.
• Aplicações: Usado em espaços apertados onde é necessária uma instalação compacta.
• Vantagens: Ideal para aplicações com espaço limitado, mas pode causar maiores quedas de pressão e turbulência em comparação com cotovelos LR.

Aplicações

Acessórios de cotovelo feitos de UNS S31803, S32205, e S32750 são amplamente utilizados em indústrias como:

• óleo e gás: Plataformas offshore, Refinarias, e oleodutos.
• Processamento químico: Manuseio de produtos químicos corrosivos e ambientes agressivos.
• Marinho: Construção naval e aplicações marítimas que exigem alta resistência à corrosão.
• Polpa e papel: Equipamento exposto a produtos químicos agressivos e altas temperaturas.

Vantagens dos acessórios de cotovelo de aço inoxidável duplex

1. força elevada: Fornece excelentes propriedades mecânicas, reduzindo a necessidade de paredes mais espessas.
2. Resistência superior à corrosão: Eficaz em ambientes agressivos, incluindo aqueles com alto teor de cloreto.
3. económicamente viáveis: Maior vida útil e menores custos de manutenção em comparação com os aços inoxidáveis ​​austeníticos tradicionais.
4. Versatilidade: Adequado para uma ampla gama de aplicações devido às suas propriedades equilibradas.

processos de fabricação

Conformação a Quente

A conformação a quente envolve aquecer o aço inoxidável duplex a uma alta temperatura antes de moldá-lo no formato de cotovelo desejado. Este processo melhora a ductilidade do material e reduz o risco de fissuras. As principais etapas incluem:

1. aquecimento: O material é aquecido a uma faixa de temperatura de 950-1150°C.
2. Formando: O material aquecido é dobrado ou moldado no formato de cotovelo desejado.
3. Resfriamento: O cotovelo formado é resfriado, muitas vezes em um ambiente controlado para manter as propriedades do material.

Conformação a Frio

A conformação a frio é realizada à temperatura ambiente ou próxima dela e é normalmente usada para acessórios menores e mais finos. Inclui:

1. Formando: O material é mecanicamente dobrado ou moldado em forma de cotovelo.
2. Alívio do stress: Os cotovelos formados podem passar por tratamento térmico para aliviar tensões internas causadas pela conformação a frio.

De soldagem

A soldagem é comumente usada para unir seções de aço inoxidável para criar acessórios de cotovelo. Os aços inoxidáveis ​​duplex requerem atenção especial durante a soldagem para evitar desequilíbrio de fases e garantir resistência à corrosão. As técnicas incluem:

1. Preparação: Limpeza e preparação das superfícies de solda.
2. De soldagem: Usando métodos de soldagem apropriados, como TIG (Gás inerte de tungstênio) ou MIG (Gás Inerte Metálico).
3. Tratamento Pós-Soldagem: Tratamento térmico ou decapagem para restaurar a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas.

Garantia de Qualidade e Testes

Teste não destrutivo (END)

Testes não destrutivos garantem a integridade e qualidade dos acessórios do cotovelo sem danificá-los. Os métodos comuns de END incluem:

1. Teste ultrassônico: Usa ondas sonoras de alta frequência para detectar falhas internas.
2. Teste Radiográfico: Utiliza raios X ou raios gama para revelar defeitos internos.
3. tingir teste de penetração: Aplica um corante na superfície para detectar rachaduras e outras descontinuidades superficiais.

Teste de pressão

O teste de pressão verifica os encaixes do cotovelo’ capacidade de suportar pressões operacionais. Envolve:

1. Teste Hidrostático: Encher a conexão com água e pressurizá-la para verificar se há vazamentos e resistência.
2. Teste Pneumático: Usando ar ou gás para pressurizar a conexão, muitas vezes em pressões mais baixas do que o teste hidrostático.

Certificação

A conformidade certificada com padrões como ASTM A815 é crucial. Os certificados normalmente incluem:

1. Relatórios de testes de materiais (MTRs): Documentando a composição química e propriedades mecânicas.
2. Certificados de Conformidade: Confirmando a adesão aos padrões e especificações relevantes.

Desenvolvimentos futuros

Tecnologias Avançadas de Materiais

1. Ligas Aprimoradas: Pesquisas em andamento visam desenvolver novas ligas de aço inoxidável duplex com maior resistência, Resistência à corrosão, e trabalhabilidade.
2. Nanotecnologia: Incorporação de nanopartículas para melhorar as propriedades mecânicas e de corrosão.

Fabricação Sustentável

1. Reciclando: Aumentar o uso de materiais reciclados na fabricação de acessórios em cotovelo para reduzir o impacto ambiental.
2. Processos com Eficiência Energética: Desenvolvimento de técnicas de conformação e soldagem mais eficientes em termos energéticos.

Manufatura inteligente

1. Automação: Implementação de automação e robótica avançadas para aumentar a precisão e a eficiência no processo de fabricação.
2. Gêmeos digitais: Usando tecnologia digital twin para monitoramento e otimização em tempo real dos processos de fabricação.

Conclusão

Conexões de cotovelo de aço inoxidável LR e SR feitas de aço inoxidável duplex UNS S31803, S32205, e S32750 oferecem uma solução robusta para diversas aplicações industriais. A conformidade com os padrões ASTM A815 garante que essas conexões atendam aos rigorosos requisitos de qualidade, Desempenho, e confiabilidade. Seja para uso em petróleo e gás, Processamento químico, Marinho, ou outras indústrias, esses acessórios fornecem a resistência necessária, Resistência à corrosão, e durabilidade.