Formação de tubo de linha x120 através da técnica JCOE (parte.3)

Formação de tubos de linha através da técnica J-C-O-E

Introdução

A formação de tubos de linha pela técnica J-C-O-E é um processo meticuloso que transforma o TMCP (Processamento Termomecânico Controlado) e resfriamento acelerado de placas processadas em tubos de linha. Essa transformação envolve várias etapas, cada um crítico para atingir as dimensões desejadas do tubo e soldagem qualidade. O processo JCOE, nomeado por suas etapas sequenciais - J-ing, C-ing, O-ing, e Expansão – garante que o produto final atenda às especificações rigorosas para uso em ambientes exigentes. Este artigo explora os principais estágios da formação de tubos de linha, focando nos aspectos técnicos e desafios associados a cada etapa.

1. Estágios de formação de tubos de linha

1.1 Fresamento de borda de placa

• Propósito: O fresamento de borda de placa é a etapa inicial na formação de tubos de linha, onde a placa é cortada na largura necessária e a geometria da junta de solda é estabelecida. Este processo é crucial para garantir um ajuste preciso e uma soldagem ideal qualidade.

• EQUIPAMENTOS: A 600 cortador de diâmetro mm com 48 cartuchos são usados ​​para aparar as bordas da placa e criar uma geometria de junta Y dupla. Esta geometria inclui chanfros superiores e inferiores e uma face raiz, projetado para minimizar lacunas durante a soldagem por pontos.

• Geometria Articular: A geometria da junta Y dupla é essencial para obter soldas sólidas, pois reduz o risco de defeitos como porosidade e inclusão de escória durante a soldagem por arco submerso.

1.2 Crimpagem de borda de placa

• Objetivo: A crimpagem da borda da placa molda as bordas da placa no raio necessário, garantindo alinhamento e ajuste adequados durante as etapas de formação subsequentes. Esta etapa é crítica para controlar o pico e o nivelamento após a expansão mecânica.

• Desafios: A crimpagem inadequada pode levar a defeitos dimensionais, como picos positivos ou negativos, que são inaceitáveis ​​de acordo com as especificações de fabricação de tubos de linha. O padrão API-5L limita esses defeitos a 1.59 mm após expansão.

• Design de matriz: As matrizes de crimpagem são feitas de aço de baixa liga, endurecido por indução para resistência ao desgaste. O raio da matriz é determinado com base no diâmetro do tubo, Espessura, e a Classe, tendo em conta o comportamento de retorno elástico do aço.

1.3 Formação JCO

• Processo: O estágio de formação J-C-O envolve dobrar a placa em forma de J, então uma forma de C, e finalmente uma forma de O. Esta prensagem incremental atinge a geometria desejada do tubo e o prepara para soldagem.

• Controle Dimensional: A formação adequada é crucial para prevenir a ovalização e a planicidade localizada, que pode levar a deficiências estruturais. O padrão API-5L limita a ovalidade a 1% e planicidade para 1.59 mm após expansão.

• Material da matriz: As matrizes de formação J-C-O são feitas de aço de baixa liga, endurecido por indução para maior durabilidade. O raio da matriz é adaptado ao diâmetro do tubo, Espessura, e a Classe, contabilizando o comportamento de retorno elástico.

1.4 Expansão Mecânica

• Propósito: A expansão mecânica garante as dimensões finais do tubo de linha, particularmente em torno da costura de solda e da circunferência. Esta etapa corrige pequenos desvios dimensionais e melhora a integridade estrutural.

• Projeto de ferramenta: As ferramentas de expansão incluem segmentos de expansão, fatias, e rolos de suporte de tubos. Essas ferramentas são feitas de aço, endurecido para resistência ao desgaste. O material da cunha, IDA, é selecionado por sua resistência e propriedades autolubrificantes.

• Desafios: O processo de expansão deve evitar o contato com a costura de solda, pois marcas no cordão de solda são inaceitáveis. O design adequado da ferramenta e a seleção do material são essenciais para atingir as dimensões desejadas do tubo.

2. Técnica Experimental

• Material: O experimento utilizou aço X-120M, um baixo carbono, aço microligado com microestrutura bainítica. Este material oferece alta resistência e tenacidade, tornando-o adequado para aplicações exigentes.

• Microestrutura: A microestrutura do aço, observado através de microscopia, inclui precipitados finos de carbonetos metálicos, contribuindo para suas propriedades mecânicas.

• Propriedades mecânicas: O aço X-120M apresenta alta resistência à tração e tenacidade, essencial para aplicações de tubulação de linha.

Conclusão

A formação de tubos através da técnica J-C-O-E é um processo complexo que requer controle preciso sobre cada etapa. Do fresamento de bordas de placas à expansão mecânica, cada etapa é crítica para atingir as dimensões desejadas do tubo e soldar qualidade. Ao compreender os aspectos técnicos e desafios associados a cada etapa, os fabricantes podem produzir tubos de linha de alta qualidade que atendem a especificações rigorosas. A técnica J-C-O-E continua sendo a pedra angular da fabricação moderna de tubos de linha, garantindo a confiabilidade e segurança de dutos em ambientes exigentes. Se você tiver mais dúvidas ou precisar de mais detalhes, fique à vontade para perguntar!