O que é uma Cano de aço inoxidável?
Um tubo de aço inoxidável é definido como um produto tubular feito pela transformação do aço inoxidável em um formato cilíndrico oco. Normalmente é fabricado usando técnicas sem costura ou soldadas.
Tubos sem costura são formados sem juntas de soldagem por meio do processo de extrusão ou perfuração rotativa. Por outro lado, tubos soldados são produzidos pela união de duas arestas de placas de aço inoxidável or bobinas usando diferentes métodos de soldagem.
Tubos de aço inoxidável são úteis e versáteis em uma variedade de indústrias
Em primeiro lugar, a resistência à corrosão exibida pelos tubos de aço inoxidável garante longevidade e confiabilidade em ambientes agressivos expostos à umidade ou a substâncias corrosivas, como ácidos e produtos químicos. Eles são amplamente utilizados em muitas indústrias, como produção de petróleo e gás, instalações de produção química e instalações de tratamento de águas residuais.
Além disso, a tubulação de aço inoxidável é extremamente forte e resiliente e pode sobreviver a ambientes de alta pressão, como estruturas offshore, usinas nucleares, sistemas hidráulicos, tubulações de vapor e reatores nucleares. Além disso, devido à sua grande condutividade térmica, os trocadores de calor, amplamente utilizados em sistemas de aquecimento e operações industriais, podem transportar calor de forma eficaz.
Os tubos de aço inoxidável são muito versáteis. Por exemplo, como tubagens e suporte estrutural na indústria da construção, para sistemas de exaustão na indústria automóvel, para processamento, armazenamento e transporte de produtos alimentares na indústria alimentar e de bebidas, para ambientes assépticos na indústria farmacêutica e para uma estética elegante e moderna na indústria da construção.
Propriedades e características do aço inoxidável
O aço inoxidável se destaca de outros metais devido a uma variedade de qualidades excepcionais. A excelente resistência à corrosão é uma das suas características distintivas.
Devido à presença de cromo em sua composição, o aço inoxidável forma uma fina, porém robusta camada de óxido em sua superfície quando exposto ao oxigênio. O aço inoxidável é o material de eleição para aplicações em ambientes hostis ou quando o contacto com a humidade é inevitável, uma vez que este revestimento passivo o protege de substâncias corrosivas.
A excepcional resistência e resistência do aço inoxidável, que lhe permite suportar cargas pesadas e evitar deformações mesmo em situações severas, é outra característica notável.
Essa resistência inerente torna os tubos de aço inoxidável muito adequados para uso em indústrias como oleodutos e gasodutos ou componentes estruturais sujeitos a alta pressão. Além disso, o aço inoxidável possui excelente resistência ao calor. Pode suportar altas temperaturas sem perder estabilidade dimensional ou integridade estrutural. Devido a esta propriedade, os tubos de aço inoxidável são essenciais em ambientes onde a transferência de calor ou o isolamento térmico são importantes, como nos setores químico ou de energia.
O aço inoxidável é um material proeminente que revolucionou indústrias em todo o mundo devido à sua superior resistência à corrosão, durabilidade e resistência ao calor.
O processo de fabricação de tubos de aço inoxidável
Matérias-primas utilizadas na produção
A qualidade e as propriedades do produto acabado podem ser significativamente afetadas pela escolha cuidadosa das matérias-primas para os tubos de aço inoxidável.
Minério de ferro, cromo, níquel e diversos elementos de liga são os principais ingredientes utilizados na criação de aço inoxidável. O cromo aumenta a resistência do aço inoxidável e adiciona resistência à corrosão ao minério de ferro que serve como material base. O níquel aumenta a estabilidade geral da liga, aumentando sua ductilidade e resistência a altas temperaturas. Elementos de liga como molibdênio, titânio e nitrogênio podem ser adicionados em proporções precisas para melhorar ainda mais propriedades específicas com base na aplicação desejada dos tubos de aço inoxidável.
Processos de Fusão e Refino
Uma vez coletadas as matérias-primas, elas passam por um processo de fusão e refino para obter a composição desejada da liga de aço inoxidável. Um método comumente usado é o método do forno elétrico a arco (EAF). Neste processo, a sucata juntamente com matérias-primas selecionadas são carregadas em um forno elétrico. O intenso calor gerado pelos arcos elétricos funde esses ingredientes para criar uma liga no estado líquido. Outro método amplamente empregado é conhecido como processo de forno básico de oxigênio (BOF).
Em um tanque conversor revestido com material refratário, o ferro fundido produzido em um alto-forno ou sucata reciclada é exposto ao oxigênio puro ao ser soprado sobre ele. Este procedimento ajuda a refinar e purificar o ferro fundido, produzindo aço inoxidável de alta qualidade ao oxidar quaisquer impurezas como carbono e silício presentes.
Método de forno elétrico a arco
Um dos principais métodos utilizados para a produção de aço inoxidável é através de fornos elétricos a arco (EAFs). Esses fornos são feitos de uma panela grande com paredes de tijolos resistentes ao calor e podem sobreviver às altas temperaturas produzidas durante o uso. Para aquecer as matérias-primas dentro do forno até que derretam e se combinem em uma pasta homogênea, o processo EAF utiliza eletrodos fortes para produzir um arco elétrico.
Assim que os eletrodos são colocados no forno, uma corrente elétrica passa por eles, produzindo imenso calor que atinge temperaturas acima de 3000 graus Celsius. Os materiais básicos são destruídos pelo calor extremo, que também desencadeia uma reação química que produz uma liga fundida de aço inoxidável.
A composição da liga pode ser controlada com precisão ajustando as proporções das diferentes matérias-primas introduzidas no forno. Devido à sua adaptabilidade, os tubos de aço inoxidável podem ser personalizados pelos fabricantes para atender às necessidades industriais exclusivas.
Método básico de forno de oxigênio
Outra etapa essencial na fabricação de aço inoxidável é o procedimento do forno básico de oxigênio (BOF). Neste método, o ferro fundido produzido a partir de um alto-forno ou sucata é transferido para um vaso conversor revestido com material refratário ácido. O oxigênio puro é então soprado no banho de ferro fundido em altas velocidades, causando rápida oxidação das impurezas presentes no metal. À medida que o oxigênio interage com impurezas como carbono e silício, eles sofrem reações de combustão e são eliminados como gases dióxido de carbono e dióxido de silício, respectivamente.
O metal fundido é mantido em alta temperatura durante o refino graças à enorme produção de calor da reação exotérmica. O processo continua até que a quantidade necessária de impurezas tenha sido removida do ferro fundido, produzindo aço inoxidável refinado adequado para a construção de tubos.
A qualidade, a pureza e as qualidades desejáveis do aço inoxidável podem ser determinadas usando qualquer um desses dois procedimentos principais para derreter e refinar o metal. Os fabricantes selecionam cuidadosamente esses processos com base em fatores como economia, requisitos de qualidade e composições de liga desejadas para produzir tubos de aço inoxidável excepcionais usados em indústrias em todo o mundo.
Diferentes tipos de tubos de aço inoxidável
Tubos de aço inoxidável sem costura
Tubos sem costura laminados a quente
A eficiência e a confiabilidade dos tubos sem costura laminados a quente vêm à tona na fabricação de tubos de aço inoxidável. O processo de produção começa com o aquecimento de um tarugo cilíndrico sólido, geralmente feito de aço inoxidável, a uma temperatura acima do seu ponto de recristalização. Em seguida, é perfurado por um mandril em uma fresa perfuradora para criar um tubo oco. O tubo é ainda mais alongado e reduzido em diâmetro usando vários suportes de laminação até atingir as dimensões e o acabamento superficial desejados.
As vantagens dos tubos sem costura laminados a quente são múltiplas. Em primeiro lugar, possuem propriedades mecânicas excepcionais devido à ausência de quaisquer costuras de soldadura ou juntas que possam comprometer a integridade.
São, portanto, adequados para utilização em ambientes exigentes onde a fiabilidade e a longevidade são essenciais. Indústrias como petróleo e gás, petroquímica e geração de energia dependem fortemente de tubos sem costura laminados a quente por sua resistência à pressão interna e capacidade de suportar condições operacionais adversas.
Tubos sem costura estirados a frio
Para aplicações que exigem dimensões exatas e superfícies lisas, os tubos de aço sem costura trefilados a frio são uma ótima opção. Os processos de produção incluem laminação a quente de tubos de aço inoxidável, trefilação ou brochamento. No desenho, os tubos são puxados através de uma matriz com diâmetro menor para reduzir o diâmetro externo (DE) e a espessura da parede, melhorando ao mesmo tempo a qualidade da superfície.
Por outro lado, a filtragem envolve a passagem do tubo por dois ou mais rolos para obter resultados semelhantes. Os tubos sem costura estirados a frio apresentam vários benefícios em relação aos seus homólogos produzidos por outros métodos. Em primeiro lugar, eles possuem precisão dimensional superior com tolerâncias restritas alcançadas durante o próprio processo de trabalho a frio. Eles são apropriados para aplicação em setores como automotivo, aeroespacial e instrumentação graças à sua precisão. O trabalho a frio também melhora as qualidades mecânicas do aço inoxidável, ao mesmo tempo que o fortalece e endurece.
Tubos de aço inoxidável soldados
Soldagem por resistência elétrica (ERW)
O processo de produção de tubos de aço inoxidável conhecido como soldagem por resistência elétrica (ERW) é muito popular. Uma tira plana ou bobina de aço inoxidável é enviada através de uma sucessão de rolos para formar um formato cilíndrico. As bordas são então aquecidas usando uma corrente elétrica e pressionadas sob pressão para criar uma costura de solda sólida. Após a soldagem, o excesso de material é aparado e o tubo passa por novos processos de dimensionamento e endireitamento.
Os tubos ERW são excelentes para uma variedade de aplicações devido aos seus muitos benefícios. Em primeiro lugar, podem ser produzidos em grandes volumes a um custo relativamente baixo em comparação com tubos sem costura. Além disso, boa qualidade de solda e qualidades mecânicas uniformes são fornecidas pela soldagem ERW ao longo de todo o comprimento do tubo.
Soldagem por Arco Submerso (SAW)
A soldagem por arco submerso (SAW) é outro método comumente empregado para a fabricação de tubos soldados de aço inoxidável, principalmente aqueles com diâmetros maiores. Neste processo, um arco é criado entre um eletrodo nu alimentado continuamente e a peça de trabalho enquanto é submersa sob uma camada de material de fluxo granular. O calor gerado pelo arco derrete o eletrodo e o metal base, formando uma poça derretida que se solidifica para criar uma junta soldada. Para tubulações de grande diâmetro, como redes de distribuição de água ou oleodutos, o SAW oferece benefícios especiais.
O processo permite altas taxas de deposição com excelente qualidade de solda devido ao seu ambiente controlado e livre de contaminação atmosférica. SAW é uma opção econômica para projetos de grande escala que exigem grandes comprimentos de tubos soldados de aço inoxidável porque também é muito eficaz. Esses vários tipos de tubos de aço inoxidável podem ser usados para aplicações que exigem precisão ou alta pressão em diversos setores. A escolha do tubo adequado pode ser auxiliada pelo conhecimento de suas vantagens e métodos de produção.
Tubos Sanitários de Aço Inoxidável
Para garantir a integridade dos produtos e processos em que são utilizados, estes tubos especializados são criados para aderir a rígidos padrões de higiene e especificações de produção.
Os tubos sanitários de aço inoxidável são fabricados com ligas de aço inoxidável de alta qualidade que possuem excelente resistência à corrosão e podem suportar procedimentos de limpeza rigorosos sem degradação. Esses tubos são perfeitos para transportar materiais sensíveis como refeições, bebidas ou ingredientes medicinais, pois o acabamento liso da superfície interna reduz a possibilidade de contaminação ou crescimento bacteriano. Suas qualidades não reativas também impedem quaisquer alterações indesejadas no sabor, odor ou composição química durante a fabricação ou transporte.
Tubos Duplex de Aço Inoxidável
Devido à sua composição especial, que combina as fases austenítica e ferrita, o aço inoxidável duplex possui excepcional resistência, resistência à corrosão e tenacidade.
A composição do aço inoxidável duplex normalmente consiste em cerca de 50% de fase austenita e 50% de fase ferrita. Esses tubos têm alta resistência à tração e excepcional resistência à corrosão provocada por íons cloreto. Além disso, os tubos duplex de aço inoxidável oferecem melhor soldabilidade do que muitos outros tipos de aço inoxidável devido ao seu menor coeficiente de expansão térmica. Esta característica os torna altamente adequados para processos de fabricação que envolvam soldagem ou conformação. Devido à sua maior durabilidade e desempenho, o aço inoxidável duplex é o material preferido para aplicações exigentes onde a resistência e a resistência à corrosão são cruciais. Representa um avanço notável na tecnologia de materiais.
Como prova o desenvolvimento de tubos de aço inoxidável, por meio da melhoria contínua, podemos criar um futuro melhor de mãos dadas com os tubos de aço.
