Seu parceiro em
Soldagem e Corte
Soldagem
de
Tubulações
ÍNDICE
INTRODUÇÃO ..........................................................................................1
FABRICAÇÃO D...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
1
Introdução
Diariamente, incontáveis quilômetros de tubulações de aço são
construídos no mundo par...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
2
A premissa deste trabalho é satisfazer às necessidades da maio-
ria dos profissionais que trabalh...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
3
Capítulo 1
Fabricação de dutos terrestres
No processo de instalação de dutos terrestres são vária...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
4
Abertura da vala
A largura da vala deve ser compatível com o diâmetro do duto, de
modo que o abai...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
5
cintas próprias, de modo a não danificar o revestimento (veja a Figura
2). A distribuição dos tub...
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6
Curvamento
De forma a atender à demanda da geografia do local onde será
instalada a tubulação, os...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
7
Concretagem de tubos e curvas
Nos cruzamentos, travessias de rios, brejos e áreas sujeitas a a-
l...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
8
tagem, é necessário re-inspecionar o estado dos biséis e da superfí-
cie descoberta, de modo a se...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
9
Figura 8 - Soldagem de dutos
Revestimento de juntas de campo
Todas as juntas de campo, depois de ...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
10
Abaixamento da coluna
A coluna, uma vez aprovada, deve ser abaixada à vala o mais
rapidamente po...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
11
Figura 9 - Abaixamento da coluna
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
12
Figura 10 - Travessia
Outras etapas
Proteção e restauração da faixa
Limpeza da linha e passagem ...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
13
Capítulo 2
Fabricação de dutos submarinos
Os tubos empregados na fabricação de dutos submarinos ...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
14
O pré-aquecimento e a preparação das extremidades dos tubos
para a soldagem ocorre no final dos ...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
15
de produção, recomeçando a atividade de acoplamento.
Figura 13 - Passe de raiz e passe quente
Es...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
16
Figura 14 - Estações de soldagem
O duto é então puxado para a estação de revestimento de juntas,...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Figura 16).
Figura 15 - Revestimento
Figura 16 - Manta termo-contrátil
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
18
Quando o duto sai do galpão, é acoplado um dispositivo que fica
preso a um trator que o puxa à m...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
19
Figura 18 - Movimentação de stalks
Figura 19 - Reparos
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20
Quando o navio atracar, o primeiro stalk a ser bobinado é coloca-
do nos roletes centrais do rac...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Figura 20 - Estação de tie-in
Figura 21 - Navio lançador
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Figura 22 - Navio lançador
Figura 23 - Bobinamento
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Figura 24 - Bobinamento
Figura 25 - Bobinamento
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Figura 26 - Duto bobinado no carretel
Figura 27 - Endireitador / posicionador
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Figura 28 - PLET
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Capítulo 3
Tubos API 5L
De uma maneira geral, a norma API 5L especifica a composição
química, as...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Figura 29 - Dutos soldados - SAW longitudinal
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Figura 30 - Dutos soldados - SAW espiral
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Figura 31 - Dutos soldados - ERW
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30
A composição química e as propriedades mecânicas dos tubos
são apresentadas na Tabela I. As dime...
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XXS
-
-
-
7,5
7,8
9,1
9,7
10,2
11,0
14,0
15,2
-
17,1
19,0
22,0
22,2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Sc...
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Espessura (mm)Diâme-
tro
externo
(mm)
2,3 2,6 2,9 3,2 3,6 4,0 4,4 5,0 5,6 6,3 7,1 8,0 8,8 10,0 1...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
33
Capítulo 4
Qualificação de procedimentos
de soldagem
Para a soldagem de tubulações são necessári...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
34
processo de soldagem;
classificação dos tubos e consumíveis de soldagem;
diâmetro e espessura da...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
35
Nomenclatura
Ângulo de posicionamento do eletrodo
Neste manual, é aplicado o padrão oficial da A...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
36
Figura 33 - Ângulos de posicionamento do eletrodo - junta em ângulo
Figura 34 - Ângulos de posic...
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Detalhes da junta
Figura 36 - Junta de topo
1. Abertura da raiz: separação entre as faces a sere...
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38
Figura 37 - Junta em ângulo
1. Espessura da garganta: distância entre o cordão da raiz e a su-
p...
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39
Tipos de junta
Muitas outras variações são possíveis
Figura 38 - Tipos de junta
Posições ASME / ...
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40
Figura 40 - Posições de soldagem - junta em ângulo
Figura 41 - Posições de soldagem - tubo
Prepa...
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gem que os testes sejam feitos em juntas soldadas entre tubos com
seu comprimento original, a me...
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Parâmetros de soldagem para ponteamento
Eletrodo OK 22.45P ∅ 2,5 mm, corrente 70 - 100 A; ou
Ele...
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43
Figura 44 - Padrão de alinhamento
Figura 45 - Ponteamento - primeiro ponto
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
44
Figura 46 - Ponteamento - segundo ponto
Remova o arame espaçador. Se a abertura da raiz for irre...
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45
Figura 47 - Correção da abertura e ponteamento - terceiro e quarto pontos
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
46
Figura 48 - Adoçamento dos pontos
Juntas na 5G / PG
Esse tipo de junta e posição é comumente emp...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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OK 22.47P ou outro eletrodo mais resistente, dependendo do tipo
de metal de base a ser soldado.
...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Remova os resíduos causados pela atividade de lixamento.
Figura 50 - Chanfro padrão para juntas ...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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achatado e apresentar respingo excessivo, a corrente deve ser redu-
zida (veja a Figura 51).
Fig...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
50
Figura 52 - Posicionamento dos tubos para o ponteamento
Alinhe as duas seções de forma a consegu...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
51
Figura 54 - Ponteamento - primeiro ponto
Remova o arame espaçador. Se a abertura da raiz ficar m...
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52
Figura 55 - Ponteamento - segundo ponto
Para obter uma solda de boa qualidade, é necessária uma ...
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Figura 56 - Correção da abertura e ponteamento - terceiro e quarto pontos
Atividades
Após ter ex...
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54
Figura 57 - Fixação do tubo no dispositivo
As técnicas de soldagem subseqüentes estão descritas ...
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Capítulo 5
Soldagem
São vários os processos de soldagem e consumíveis desenvolvi-
dos de forma a...
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56
O processo manual por eletrodo
revestido
Figura 58 - O processo manual por eletrodo revestido
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
57
O principal processo de soldagem usado na soldagem de tubula-
ções é a soldagem manual com eletr...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
58
celulósicos que os tornam ideais para este propósito. O elevado teor
de celulose nos eletrodos g...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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impedir a geração de fissuras.
Eletrodos básicos
Quando o aço da tubulação tem uma resistência m...
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ça do arco.
O melhor procedimento para a soldagem de tubulações de alta
resistência é, portanto,...
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gem. O excelente desempenho no início e reinício dos cordões, a fu-
são constante e regular e o ...
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com eletrodo revestido está relacionado à maior probabilidade de o-
corrência de falta de fusão ...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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este processo. Como ilustrado na Figura 59, em função de o arame
tubular trabalhar com uma trans...
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cos, autoprotegidos e tubulares para arco submerso.
Os arames tubulares rutílicos, em função da ...
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Capítulo 6
Eletrodos celulósicos
OK Pipeweld®
Os eletrodos OK Pipeweld
®
sempre foram uma soluçã...
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Figura 61 - Soldagem com eletrodos celulósicos OK Pipeweld
®
Características
O alto teor de celu...
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tanto, menos material de adição para soldar a junta.
A alta velocidade de solidificação do metal...
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stick, que evita que o eletrodo cole no chanfro. Adicionalmente, é for-
necida uma compensação a...
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Cuidados e estocagem de eletrodos
celulósicos
Eletrodos celulósicos necessitam de uma certa quan...
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Eletrodos celulósicos OK Pipeweld®
para tubulações
Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.1 ...
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.1 E6011
AWS A 5.1 E6011
Eficiência de
deposição
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E7010-G
AWS A 5.5 E7010-G
Eficiência de
deposição
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E8010-G
AWS A 5.5 E8010-G
Eficiência de
deposição
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E9010-G
AWS A 5.5 E9010-G
Eficiência de
deposição
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E7010-A1
AWS A 5.5 E7010-A1
Eficiência de
deposição...
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A gama de consumíveis da ESAB para a soldagem de tubulações
foi desenvolvida para combinar com a...
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Figura 64 - Configurações de chanfro e aplicações de eletrodos celulósicos
OK Pipeweld
®
na sold...
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Kg/
junta
-
-
-
-
-
-
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6,24
7,48
8,73
9,35
9,98
11,23
12,47
13,09
14,96
18,71
Ench.
5mm
-
-
...
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79
Kg/
junta
-
-
8,02
10,65
13,29
16,05
18,69
21,40
24,04
26,62
32,07
40,05
Ench.
4mm
-
-
7,57
10,0...
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80
Capítulo 7
Eletrodos básicos OK
Especificação
API
Grau
Eletrodo
sugerido
1
o
passe
Enchimento
pr...
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81
Figura 66 - Soldagem com eletrodos básicos OK
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Eletrodos básicos OK para aços de
média e alta resistência
Tipo do eletrodo
Classificações
ASME ...
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.1 E7018-1
AWS A 5.1 E7018-1
Eficiência de
deposição
1...
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84
Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E8018-G
AWS A 5.5 E8018-G
Eficiência de
deposição
1...
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85
Eletrodos básicos OK para progressão
descendente1
Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E...
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E9018-G
AWS A 5.5 E9018-G
EN 499: E55 5 1NiMo B 41 ...
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Tipo do eletrodo
Classificações
ASME SFA 5.5 E10018-G
AWS A 5.5 E10018-G
EN 757: E55 4 Z B 41 H5...
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Capítulo 8
Técnicas de soldagem e
práticas operacionais
Figura 67 - Soldagem de tubulações com e...
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Eletrodos celulósicos, adequados para uso nas progressões as-
cendente e descendente são normalm...
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taque puxando de 10 - 15° e o eletrodo no plano da junta (veja a
Figura 68).
Figura 68 - Ângulo ...
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Figura 69 - Passe de raiz com eletrodo celulósico OK Pipeweld
®
na progres-
são descendente
Figu...
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Se furar a raiz, oscilar levemente o eletrodo de um lado para o
outro, como é mostrado na Figura...
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Isso evita a inclusão de escória na poça de fusão. Remova a es-
cória da cratera e dos últimos 5...
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Quando a primeira metade da raiz estiver completa, remova a
escória e então repita o processo pa...
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Figura 76 - Oscilação no passe quente
Mantenha um comprimento de arco igual ao diâmetro do eletr...
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Figura 77 - Reinício do passe quente
Para executar o passe de enchimento (terceiro passe), a pos...
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Figura 78 - Passes de enchimento
Figura 79 - Passes adicionais antes do acabamento
Esses cordões...
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Figura 80 - Cordões de nivelamento
A técnica aplicada no passe de acabamento é a mesma já indi-
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mento de arco, velocidade de soldagem e inclinação do eletrodo ade-
quados (veja a Figura 82).
F...
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Figura 83 - Sobreposição do cordão de solda de acabamento no metal de
base
As normas API requer...
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Os critérios de aceitação são os seguintes:
Trincas: a solda não deve apresentar trincas.
Penet...
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seu eixo a 45° do plano horizontal — veja a Figura 85 — e com os
pontos localizados nas posiçõe...
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Figura 86 - Soldagem do passe de raiz
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Para o passe quente, empregue eletrodos OK 22.45P de diâme-
tro 3,2 mm. Abra o arco na posição ...
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Figura 88 - Oscilação dos passes de enchimento
Execute o passe de acabamento aplicando os mesmo...
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Figura 89 - Passe de acabamento
Soldagem de dutos na progressão
ascendente com a técnica mista
...
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fortemente convexo, a corrente deve ser aumentada. Se o cordão for
achatado e apresentar respin...
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85 - 110 A, enchimento
Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 3,2 mm, CC+, corrente
110 - 140 A, acabam...
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Figura 91 - Passe de raiz
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Figura 92 - Oscilação do passe de raiz
Figura 93 - Ângulos de ataque
Remova a escória da crater...
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Figura 94 - Interrupção do arco
Figura 95 - Procedimento de reabertura do arco
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Quando a primeira metade do passe estiver concluída, remova a
escória e então repita a operação...
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dão anterior, com um cordão muito convexo e mordeduras (veja a
Figura 100).
Figura 97 - Ângulos...
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Figura 98 - Oscilação dos passes de enchimento
Figura 99 - Oscilação dos passes de enchimento
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Figura 100 - Efeitos da velocidade de soldagem e da oscilação
Para o passe de acabamento, empre...
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Figura 101 - Sobreposição do passe de acabamento
Os critérios de aceitação são os seguintes:
Tr...
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ta.
Fusão: a fusão entre o metal de base e o metal de adição deve
ser completa.
Inclusão de esc...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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Juntas na posição 2G / PC
Esse tipo de junta / posição é empregado em tubos e em peque-
nos vas...
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ta, serão obtidas penetração incompleta e mordeduras nas superfí-
cies biseladas.
Figura 102 - ...
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Figura 104 - Seqüência de soldagem
Figura 105 - Oscilação do passe de raiz
Se o arco for interr...
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Figura 106 - Cratera buraco de fechadura
Figura 107 - Correção do ângulo de ataque
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Figura 108 - Causa de mordeduras
Figura 109 - Enchimento da cratera
O segundo passe ou passe de...
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com um eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 mm.
O eletrodo deve ser mantido na horizontal com um ...
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Figura 111 - Oscilação em W
Um ângulo de ataque correto assegura boa fusão nas bordas da
junta....
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exceder o comprimento de 1,6 mm; e seu comprimento total não
deve exceder 3,2 mm para cada 6,5 ...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
126
Metal de solda: os reforços da face e da raiz não devem exceder
as dimensões indicadas; devem a...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
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sobre ele. Se a cratera tender a fechar, aplique um leve ângulo de a-
taque puxando e/ou reduza...
SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES
128
Figura 114 - Ângulo de ataque e ângulo de trabalho
Então execute os passes de acabamento com el...
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Figura 115 - Passe de raiz
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Figura 116 - Geometria do passe de raiz
Figura 117 - Passes de enchimento
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Figura 118 - Passe de acabamento
Figura 119 - Ângulos de ataque dos passes de acabamento
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Figura 120 - Seqüência de passes
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Exemplo de EPS
PROPOSTA DE ESPECIFICAÇÃO DE
PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM
Projeto: Especificação Pro...
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1901103rev0 apostila soldagemtubulacoes
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  1. 1. Seu parceiro em Soldagem e Corte Soldagem de Tubulações
  2. 2. ÍNDICE INTRODUÇÃO ..........................................................................................1 FABRICAÇÃO DE DUTOS TERRESTRES.......................................................3 FABRICAÇÃODE DUTOS SUBMARINOS......................................................13 TUBOS API 5L ......................................................................................26 QUALIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTOS DE SOLDAGEM.................................33 SOLDAGEM ...........................................................................................55 ELETRODOS CELULÓSICOS OK PIPEWELD ® ............................................65 ELETRODOS BÁSICOS OK......................................................................80 TÉCNICAS DE SOLDAGEM E PRÁTICAS OPERACIONAIS..............................88 DEFEITOS: CAUSAS E SOLUÇÕES .........................................................134 SOLDAGEM AUTOMÁTICA DE TUBULAÇÕES ............................................142 BIBLIOGRAFIA .....................................................................................158 Elaborado, traduzido (parte) e adaptado por Cleber Fortes – Eng. Metalúrgico, MSc. – Assistência Técnica Consumíveis José Roberto Domingues – Eng. Metalurgista – Gerência Técnica Consumíveis – ESAB – BR Última revisão em 31 de agosto de 2004
  3. 3. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 1 Introdução Diariamente, incontáveis quilômetros de tubulações de aço são construídos no mundo para os mais variados usos industriais e civis. As tubulações formam verdadeiras redes, comparáveis a siste- mas de rodovias que, embora não tão óbvio, são definitivamente mui- to mais intrincadas e transportam fluidos que se tornaram essenciais para nós. Para atender às especificações técnicas e satisfazer aos requisi- tos de segurança necessários, foram desenvolvidos nos últimos anos materiais e processos de soldagem especiais que evoluíram com o segmento. O principal processo de soldagem utilizado na instalação de tubu- lações é a soldagem manual com eletrodo revestido que, graças a sua facilidade e versatilidade, é ainda o mais usado. Contudo, para reduzir custos e aumentar a produtividade, particu- larmente em longos percursos, várias empreiteiras adotaram proces- sos de soldagem semi-automáticos ou totalmente automáticos com arames tubulares com alma metálica ou não metálica e ara- mes sólidos. Os arames tubulares podem ser com proteção gasosa ou autoprotegidos. Esse trabalho descreve ambos os métodos. Foi dedicado, em particular, um amplo espaço para a soldagem manual, com referência especial às práticas operacionais e à avaliação da qualidade, devido ao seu considerável uso ainda hoje, porém sem desprezar os méto- dos mais modernos e produtivos que serão cada vez mais utilizados no futuro.
  4. 4. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 2 A premissa deste trabalho é satisfazer às necessidades da maio- ria dos profissionais que trabalham na área de soldagem, mas, parti- cularmente, fornecer aos usuários informações úteis e uma sólida ba- se operacional, relativamente aos processos, materiais de adição e equipamentos de soldagem. No intuito de um maior esclarecimento quanto à instalação de du- tos, discute-se sua montagem, apresentam-se os tipos de tubos, as normas utilizadas e em especial os processos de soldagem emprega- dos, dando-se ênfase à soldagem de dutos para transporte de óleo e gás e considerando-se também a soldagem de tubulações de elevada resistência (API 5L X-80).
  5. 5. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 3 Capítulo 1 Fabricação de dutos terrestres No processo de instalação de dutos terrestres são várias as eta- pas envolvidas, destacando-se as seguintes: Faixa de domínio Corresponde ao local de abertura da vala e implantação da tubu- lação. A abertura desta faixa deve levar em consideração o menor impacto possível ao meio ambiente, devendo a diretriz da vala locali- zar-se em uma de suas laterais, de forma a possibilitar espaços para futuras instalações. Normalmente a faixa apresenta uma largura de 20 m, podendo ser de 15 m em áreas de reserva ambiental. Cursos d’água devem ser mantidos e canalizados, caso necessário. Traçado da diretriz da vala A diretriz definida pelo projeto deve ser marcada ao longo da fai- xa de domínio, que deve ser devidamente identificada.
  6. 6. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 4 Abertura da vala A largura da vala deve ser compatível com o diâmetro do duto, de modo que o abaixamento não cause danos ao revestimento, sendo normalmente empregada uma folga de meio diâmetro da tubulação. A profundidade da vala varia conforme a classe de locação e tipo de ter- reno, devendo a terra escavada ser lançada sempre de um mesmo lado, próximo à vala, e do lado oposto de onde os tubos serão desfi- lados. É importante salientar que, no fundo da vala, não pode haver material duro que cause danos ao revestimento das tubulações (veja a Figura 1). Figura 1 - Abertura da vala Transporte e distribuição dos tubos Durante o processo de montagem, os tubos são transportados, com material macio entre eles (sacos de areia ou palha de arroz) e distribuídos ao longo da faixa de domínio, sendo movimentados com
  7. 7. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 5 cintas próprias, de modo a não danificar o revestimento (veja a Figura 2). A distribuição dos tubos é feita ao longo da vala, do lado oposto ao solo escavado, sendo os tubos apoiados sobre sacos de solo selecio- nado ou de palha de arroz (veja a Figura 3). Tubos e curvas concre- tadas devem ser identificados com a localização dos pontos onde se- rão instalados. Figura 2 - Transporte dos tubos Figura 3 - Distribuição dos tubos (desfile)
  8. 8. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 6 Curvamento De forma a atender à demanda da geografia do local onde será instalada a tubulação, os tubos são curvados, em uma máquina pró- pria, denominada curvadeira (veja a Figura 4 e a Figura 5). Para tal deve-se inicialmente qualificar um procedimento de curvamento. Figura 4 - Curvamento de tubos Figura 5 - Curvadeira
  9. 9. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 7 Concretagem de tubos e curvas Nos cruzamentos, travessias de rios, brejos e áreas sujeitas a a- lagamento, os tubos e curvas são concretados de forma a dar-lhes maior proteção e peso (veja a Figura 6). A espessura do concreto é calculada pelo pessoal de projeto em função do diâmetro do tubo, e normalmente varia entre 25 mm e 75 mm. Antes de ser concretado, o revestimento deve ser inspecionado e reparado, se for necessário. Figura 6 - Concretagem de tubos Montagem Montagem e soldagem de dutos são termos que se confundem, já que andam juntos, sendo a soldagem uma atividade posterior à montagem. A montagem se caracteriza normalmente pelo acoplamen- to entre um tubo e uma coluna e a soldagem do primeiro passe, seja totalmente (no caso de acopladores internos), ou metade da junta (pa- ra o caso de acopladores externos) — veja a Figura 7. Antes da mon-
  10. 10. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 8 tagem, é necessário re-inspecionar o estado dos biséis e da superfí- cie descoberta, de modo a se detectar e eliminar defeitos que possam existir. Figura 7 - Montagem de dutos Soldagem A soldagem das juntas segue um procedimento de soldagem previamente aprovado e é realizada por soldadores qualificados (veja a Figura 8). Este tema será tratado com maiores detalhes num item específico. Inspeção das soldas Após a soldagem, as juntas são inspecionadas quanto à presen- ça de descontinuidades, tendo com critério de aprovação requisitos de normas definidos em projeto.
  11. 11. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 9 Figura 8 - Soldagem de dutos Revestimento de juntas de campo Todas as juntas de campo, depois de soldadas, inspecionadas e aprovadas, devem ser protegidas pelo revestimento com uma manta de polietileno. Inspeção do revestimento dos tubos Antes do abaixamento da coluna, o revestimento dos tubos e curvas não concretados deve ser totalmente inspecionado no campo. Os defeitos detectados devem ser reparados.
  12. 12. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 10 Abaixamento da coluna A coluna, uma vez aprovada, deve ser abaixada à vala o mais rapidamente possível, de modo a se evitar novos danos no revesti- mento (veja a Figura 9). Antes do abaixamento, deve haver uma ins- peção das condições laterais e de fundo da vala, que não deve conter pontas de pedra que possam danificar o revestimento. A coluna deve ficar totalmente acomodada no fundo da vala, e os espaços vazios devem ser preenchidos por solo selecionado ou areia. Cruzamentos e travessias Cruzamento corresponde a trechos em que os dutos cruzam ro- dovias, ferrovias ou outros trechos secos. Eventualmente, pode ser aéreo. Travessia refere-se ao cruzamento de trechos alagados, como ri- os, lagos, mangues e brejos (veja a Figura 10). Eventualmente pode ser aérea. Tie–ins Tie-ins são pontos de ligação entre dois conjuntos previamente lançados, podendo ser entre duas colunas ou entre uma coluna e um cruzamento ou travessia. A soldagem de tie-ins é sempre executada dentro da vala e entre dois pontos fixos, sendo, por isso, uma solda- gem de maior complicação devido à restrição da junta.
  13. 13. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 11 Figura 9 - Abaixamento da coluna
  14. 14. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 12 Figura 10 - Travessia Outras etapas Proteção e restauração da faixa Limpeza da linha e passagem de placa calibradora (pig) Teste hidrostático Identificação de pontos na faixa Proteção catódica Revisão do projeto as built Condicionamento
  15. 15. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 13 Capítulo 2 Fabricação de dutos submarinos Os tubos empregados na fabricação de dutos submarinos são revestidos com polietileno ou polipropileno para isolar a água do mar da superfície da tubulação. Existem também dutos totalmente fabri- cados em polipropileno ou material similar. Figura 11 - Rede de dutos submarinos
  16. 16. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 14 O pré-aquecimento e a preparação das extremidades dos tubos para a soldagem ocorre no final dos racks de alimentação, adjacentes à linha de produção. As extremidades dos tubos são pré-aquecidas, se necessário, ou então é removida a umidade da região próxima à solda (veja a Figura 12). O primeiro tubo é rolado ao longo dos racks de alimentação até a linha de produção e movido até que sua extremidade coincida com a primeira estação de soldagem. O segundo tubo é rolado até a linha de produção, sendo utilizado um dispositivo de alinhamento (acopla- dor interno ou externo) para ajustar a junta conforme os requisitos da EPS aplicável. Figura 12 - Preparação Quando o passe de raiz e o passe quente forem depositados — veja a Figura 13 —, o duto será puxado por um cabo acoplado à ex- tremidade do primeiro tubo, até que a solda se alinhe com a segunda estação de soldagem, onde se iniciam os passes de enchimento, ao mesmo tempo em que o terceiro tubo nos racks é rolado para a linha
  17. 17. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 15 de produção, recomeçando a atividade de acoplamento. Figura 13 - Passe de raiz e passe quente Esse processo continua até que a primeira solda esteja na esta- ção de acabamento, onde é realizada a inspeção visual. Todas as es- tações intermediárias de enchimento são monitoradas quanto à con- formidade com os requisitos da EPS aplicável. O intervalo de tempo entre as atividades de puxar o duto é controlado pelo tempo levado para completar o número requerido de passes de solda na primeira e na última estação de soldagem. O número de estações intermediárias de enchimento é determinado pelo número de passes de solda reque- ridos para aprontar a junta para o acabamento (veja a Figura 14). Após a inspeção visual da junta soldada, o duto será puxado até o bunker de radiografia (pode ser também por ultra-som), onde a sol- da é radiografada e imediatamente avaliada em conformidade com os critérios de aceitação aplicáveis. Eventualmente, podem ser realiza- dos reparos nas estações de soldagem.
  18. 18. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 16 Figura 14 - Estações de soldagem O duto é então puxado para a estação de revestimento de juntas, onde são executados a preparação de superfície e o revestimento das juntas. Qualquer solda assinalada como carente de reparo passa pelas estações de revestimento sem sofrer qualquer atividade (veja a Figura 15). Para a realização do revestimento das juntas, a superfície não revestida do duto é aquecida até 100°C utilizando um maçarico a gás. A tinta de fundo é misturada até se atingir uma consistência suave, sendo aplicada numa camada fina e uniforme até a borda do revesti- mento de fábrica. As áreas de sobreposição do revestimento de fábri- ca são então aquecidas para remover a umidade. A junta é envolvida com a manta termo-contrátil, garantindo um posicionamento no es- quadro e eqüidistante e uma folga suficiente na parte inferior para permitir correta contração. A manta é aquecida em toda a circunferên- cia para se contrair, começando pelo centro e trabalhando primeiro uma extremidade e depois a outra. Um ou dois operadores são utili- zados para esta atividade, dependendo do diâmetro do tubo (veja a
  19. 19. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 17 Figura 16). Figura 15 - Revestimento Figura 16 - Manta termo-contrátil
  20. 20. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 18 Quando o duto sai do galpão, é acoplado um dispositivo que fica preso a um trator que o puxa à medida que as soldas são executa- das. O duto, nesta fase denominado stalk, é rolado nos racks exter- nos após a última solda, assim permanecendo até a chegada do na- vio (veja a Figura 17). Figura 17 - Stalks nos racks externos Quando o stalk estiver completo e sobre os roletes, é movimen- tado para seu local de estocagem nos racks de estocagem utilizando pelo menos dois guindastes (veja a Figura 18). Todos os reparos pendentes de soldagem e/ou de revestimento são encerrados nos racks de estocagem (veja a Figura 19).
  21. 21. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 19 Figura 18 - Movimentação de stalks Figura 19 - Reparos
  22. 22. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 20 Quando o navio atracar, o primeiro stalk a ser bobinado é coloca- do nos roletes centrais do rack de estocagem e então puxado ao lon- go da linha até a estação de tie-in e em seguida até a popa do navio (veja a Figura 20). A partir daí, o navio (veja a Figura 21 e a Figura 22) assume a operação de suspender o tubo pela rampa, indo até o carretel, onde o tubo é acoplado por soldagem ou por cabo. O navio começa então a bobinar o duto no carretel (veja a Figura 23, a Figura 24, a Figura 25 e a Figura 26), continuando até que a extremidade do stalk esteja localizada na estação do tie-in, quando é interrompido o bobinamento. O segundo stalk a ser bobinado é içado até os roletes centrais dos racks de estocagem e movido até que sua extremidade esteja na estação do tie-in. A junta é acoplada e são executados a soldagem, os ensaios não destrutivos e o revestimento. O bobina- mento recomeça e continua conforme já descrito acima até que seja bobinado o número necessário de stalks no navio. O navio então zarpa da base para lançar o duto submarino no lo- cal designado. Durante o lançamento do duto no mar, o endireitador / posiciona- dor fica na posição vertical (veja a Figura 27). Nas extremidades de cada duto são soldados flanges que, por sua vez, são acoplados ao PLET (pipeline end terminator) — veja a Figura 28).
  23. 23. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 21 Figura 20 - Estação de tie-in Figura 21 - Navio lançador
  24. 24. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 22 Figura 22 - Navio lançador Figura 23 - Bobinamento
  25. 25. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 23 Figura 24 - Bobinamento Figura 25 - Bobinamento
  26. 26. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 24 Figura 26 - Duto bobinado no carretel Figura 27 - Endireitador / posicionador
  27. 27. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 25 Figura 28 - PLET
  28. 28. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 26 Capítulo 3 Tubos API 5L De uma maneira geral, a norma API 5L especifica a composição química, as propriedades mecânicas e o processo de fabricação dos tubos empregados na montagem de dutos. Em termos de processo de fabricação, os tubos podem ser classificados como soldados e sem costura. Os tubos soldados apresentam as seguintes variações quanto ao processo de fabricação: soldagem por arco submerso - SAW - solda longitudinal soldagem por arco submerso - SAW - espiral soldagem por resistência elétrica - ERW A Figura 29, a Figura 30 e a Figura 31 apresentam de forma es- quemática os procedimentos de soldagem mencionados acima.
  29. 29. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 27 Figura 29 - Dutos soldados - SAW longitudinal
  30. 30. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 28 Figura 30 - Dutos soldados - SAW espiral
  31. 31. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 29 Figura 31 - Dutos soldados - ERW
  32. 32. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 30 A composição química e as propriedades mecânicas dos tubos são apresentadas na Tabela I. As dimensões dos tubos são mostra- das na Tabela II. Propriedades Mecânicas (N/mm 2 ) Composição Química (%) Especificação API Grau Limite de escoamento Limite de resistência C (máx.) Mn (máx.) Ceq (máx.) 5 L A 25 170 310 0,31 5 L - 5 LS A 210 330 0,21 0,90 0,37 5 LX B 240 410 0,27 1,15 0,46 5 LX X 42 290 410 0,28 1,25 0,50 5 LX X 46 320 430 0,28 1,25 0,53 5 LX X 52 360 500 0,28 1,25 0,53 5 LX X 56 390 520 0,26 1,35 e/o (Nb/V/Ti) 0,48 5 LX X 60 410 540 0,26 1,35 e/o (Nb/V/Ti) 0,48 5 LX X 65 450 550 0,26 1,40 e/o (Nb/V/Ti) 0,49 5 LX X 70 480 560 0,23 1,60 0,49 Tabela I - Composição química e propriedades mecânicas de tubos API 5L
  33. 33. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 31 XXS - - - 7,5 7,8 9,1 9,7 10,2 11,0 14,0 15,2 - 17,1 19,0 22,0 22,2 - - - - - - - - - - - - - Sch 160 - - - 4,8 5,5 6,4 6,4 7,1 8,7 9,5 11,1 - 13,5 15,9 18,2 23,0 28,6 33,3 35,7 40,5 45,2 50,0 - 59,5 - - - - - Sch 140 - - - - - - - - - - - - - - - 20,6 25,4 28,6 31,8 36,5 39,7 44,5 - 52,4 - - - - - Sch 120 - - - - - - - - - - - - 11,1 12,7 14,3 18,2 21,4 25,4 27,8 31,0 35,0 38,0 - 46,0 - - - - - Sch 100 - - - - - - - - - - - - - - - 15,0 18,2 21,4 23,8 26,2 29,4 32,5 - 38,9 - - - - - Sch 80 2,4 3,0 3,2 3,7 3,9 4,5 4,8 5,1 5,5 7,0 7,6 8,0 8,6 9,5 11,0 12,7 15,0 17,4 19,0 21,4 23,8 26,2 - 31,0 - - - - - XS 2,4 3,0 3,2 3,7 3,9 4,5 4,8 5,1 5,5 7,0 7,6 8,0 8,6 9,5 11,0 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 12,7 Sch 60 - - - - - - - - - - - - - - - 10,3 12,7 14,3 15,0 16,7 19,0 20,6 - 24,6 - - - - - Sch 40 1,7 2,2 2,3 2,8 2,9 3,4 3,6 3,7 3,9 5,2 5,5 5,7 6,0 6,6 7,1 8,2 9,3 10,3 11,1 12,7 14,3 15,0 - 17,4 - - - - - Std 1,7 2,2 2,3 2,8 2,9 3,4 3,6 3,7 3,9 5,2 5,5 5,7 6,0 6,6 7,1 8,2 9,3 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5 Sch 30 - - - - - - - - - - - - - - 7,0 7,8 8,4 9,5 9,5 11,1 12,7 - 14,3 - 15,9 - - - Sch 20 - - - - - - - - - - - - - - - 6,4 6,4 6,4 7,9 7,9 7,9 9,5 - 9,5 - 12,7 - - - Sch 10 1,2 1,6 1,6 2,1 2,1 2,8 2,8 2,8 2,8 3,0 3,0 3,0 3,0 3,4 3,4 3,8 4,2 4,6 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 - 7,9 - - - Sch 5 - - - - 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 2,1 2,1 2,1 2,1 2,8 2,8 2,8 3,4 4,0 - - - - - - - - - - - ESPESSURADAPAREDE(mm) Diâmetro externo (mm) 10,3 13,7 17,1 21,3 26,7 33,4 42,1 48,3 60,3 73,0 88,9 101,6 114,3 141,3 168,3 219,1 273,0 323,8 355,6 406,4 457,2 508,0 558,8 609,6 660,4 762,0 863,6 914,4 1067 Diâmetro nominal (") 1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1 1¼ 1½ 2 2½ 3 3½ 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 30 34 36 42 Tabela II - Dimensões dos tubos API 5L
  34. 34. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 32 Espessura (mm)Diâme- tro externo (mm) 2,3 2,6 2,9 3,2 3,6 4,0 4,4 5,0 5,6 6,3 7,1 8,0 8,8 10,0 11,0 12,5 14,2 16,0 17,5 20,0 22,2 25,5 28,0 30,0 32,0 36,0 40,0 33,7 42,4 48,3 60,3 88,9 114,3 168,3 219,1 273,0 323,9 355,6 406,4 457 508 559 610 660 711 762 813 864 914 1016 1067 1118 1168 1219 1321 1422 1524 1626 Tabela III - Diâmetros externos e espessuras preferenciais (indicadas na re- gião emoldurada da tabela, incluindo a moldura)
  35. 35. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 33 Capítulo 4 Qualificação de procedimentos de soldagem Para a soldagem de tubulações são necessárias especificações de procedimentos de soldagem (EPS) aprovadas e soldadores qualificados. A norma usualmente empregada neste sentido é a API 1104, que tem como escopo os seguintes pontos: soldagem ao arco elétrico e a gás de soldas de topo e filete de tubos de aço carbono ou baixa liga; aplicação: compressão, bombeamento e transmissão de petróleo cru, produtos petrolíferos, gases combustíveis, dióxido de carbo- no e nitrogênio. Uma EPS determina, além da definição dos requisitos e variáveis necessários para sua geração, critérios de aceitação quanto às pro- priedades mecânicas da junta soldada e à presença de descontinui- dades. Em termos de ensaios não destrutivos para avaliação das jun- tas soldadas, a API 1104 especifica os métodos: radiografia partículas magnéticas líquido penetrante ultra-som É através de uma boa elaboração e uso da EPS que se garantem as propriedades mecânicas e a reprodutibilidade desejada para a jun- ta soldada durante a execução de todas as soldas necessárias. As informações necessárias à elaboração de uma EPS conforme a API 1104 resumem-se às seguintes variáveis:
  36. 36. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 34 processo de soldagem; classificação dos tubos e consumíveis de soldagem; diâmetro e espessura da parede dos tubos; geometria da junta; dimensão, classificação do consumível de soldagem, número e seqüência de cordões; características elétricas; característica da chama (quando for necessário); posição da soldagem (tubo fixo ou girando); progressão da soldagem; tempo entre passes; tipo e remoção do acoplador limpeza e esmerilhamento; gás de proteção e vazão; velocidade de soldagem; temperatura de pré-aquecimento; tratamento térmico pós-soldagem. No caso de haver alterações de variáveis consideradas essenci- ais por essa norma, torna-se necessária a elaboração de uma nova EPS. As variáveis consideradas essenciais pela API 1104 são as se- guintes: processo de soldagem; classificação dos tubos e consumíveis de soldagem; geometria da junta; posição e progressão de soldagem; características elétricas; tempo entre passes; gás de proteção e vazão; velocidade de soldagem; temperatura de pré-aquecimento; tratamento térmico pós-soldagem.
  37. 37. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 35 Nomenclatura Ângulo de posicionamento do eletrodo Neste manual, é aplicado o padrão oficial da AWS para definir os ângulos de posicionamento dos eletrodos (acrescenta-se também a nomenclatura da EN). Dois ângulos são indicados: o do sentido de soldagem e o ângulo de ataque. O sentido de soldagem é designado empurrando quando o ele- trodo aponta para a trajetória seguida. O sentido de soldagem é designado puxando quando o eletrodo aponta na direção oposta à trajetória seguida. O ângulo de ataque é dado em relação ao plano de referência ou plano de ataque. A Figura 32, a Figura 33, a Figura 34 e a Figura 35 ilustram o pa- drão de definição dos ângulos. Tomando um relógio como referência, um minuto corresponde a 6°. Figura 32 - Ângulos de posicionamento do eletrodo - junta de topo
  38. 38. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 36 Figura 33 - Ângulos de posicionamento do eletrodo - junta em ângulo Figura 34 - Ângulos de posicionamento do eletrodo - tubo Figura 35 - Ângulos de posicionamento do eletrodo
  39. 39. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 37 Detalhes da junta Figura 36 - Junta de topo 1. Abertura da raiz: separação entre as faces a serem soldadas na raiz da junta 2. Nariz: superfície de preparação da junta perpendicular à superfí- cie da peça 3. Superfície do bisel: superfície oblíqua à preparação da junta 4. Ângulo do bisel: ângulo entre a superfície biselada e um plano perpendicular à peça 5. Ângulo do chanfro: ângulo total entre as duas superfícies bisela- das 6. Largura da junta: largura efetiva da junta (distância entre os biséis acrescida da sobreposição com o metal de base) 7. Espessura da peça
  40. 40. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 38 Figura 37 - Junta em ângulo 1. Espessura da garganta: distância entre o cordão da raiz e a su- perfície medida na bissetriz do ângulo 2. Perna: distância entre o cordão da raiz e o vértice da junta 3. Raiz da junta: ponto no qual a base do cordão intercepta a super- fície do metal de base 4. Face da junta: ponto de junção entre a superfície do cordão e a superfície do metal de base 5. Superfície da junta: superfície externa do cordão 6. Profundidade de penetração: profundidade atingida pela poça de fusão a partir da superfície do metal de base 7. Largura da junta: distância entre as faces da junta
  41. 41. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 39 Tipos de junta Muitas outras variações são possíveis Figura 38 - Tipos de junta Posições ASME / EN Figura 39 - Posições de soldagem - junta de topo
  42. 42. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 40 Figura 40 - Posições de soldagem - junta em ângulo Figura 41 - Posições de soldagem - tubo Preparação e ponteamento na progressão descendente O escopo desse item é sugerir um procedimento de preparação e ponteamento para a fabricação de uma junta padrão em seções de tubos de aço carbono, para o desenvolvimento de procedimentos de soldagem ou treinamento de soldadores. É importante observar que algumas normas de qualificação de procedimentos de soldagem exi-
  43. 43. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 41 gem que os testes sejam feitos em juntas soldadas entre tubos com seu comprimento original, a menos que seja acordado de outra ma- neira entre as partes interessadas. Veja na Figura 42 a nomenclatura e as dimensões do chanfro padrão para a soldagem de juntas de topo em tubulações na progres- são descendente. Eliminar os resíduos causados pela operação de lixamento Figura 42 - Chanfro padrão para juntas de topo na progressão descendente
  44. 44. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 42 Parâmetros de soldagem para ponteamento Eletrodo OK 22.45P ∅ 2,5 mm, corrente 70 - 100 A; ou Eletrodo OK 22.45P ∅ 3,2 mm, corrente 100 - 120 A Atividades Ponha uma das seções de tubo no piso com a parte biselada vi- rada para cima (veja a Figura 43). Figura 43 - Posicionamento dos tubos para o ponteamento Coloque um arame espaçador de diâmetro 1,6 mm na face bise- lada e ponha a segunda seção de tubo sobre o arame espaçador com a face biselada virada para baixo. Alinhe as duas peças para obter o alinhamento desejado. Em conformidade com a norma API, o desalinhamento não deve exceder 1,6 mm (veja a Figura 44). Nessa etapa, inicie o ponteamento, depositando cordões de comprimento 12 a 22 mm (veja a Figura 45). O ponto de solda deve penetrar na raiz cerca de 1,6 mm, fundin- do o nariz em ambas as peças. Reposicione o arame espaçador e deposite o segundo ponto de solda (veja a Figura 46).
  45. 45. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 43 Figura 44 - Padrão de alinhamento Figura 45 - Ponteamento - primeiro ponto
  46. 46. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 44 Figura 46 - Ponteamento - segundo ponto Remova o arame espaçador. Se a abertura da raiz for irregular, faça um terceiro ponto de solda onde a abertura for maior, de tal mo- do que a contração de solda diminua a abertura. Se a abertura da raiz for muito grande e não permitir o terceiro ponto de solda, comprima o conjunto do lado mais aberto para corrigir a abertura (veja a Figura 47). Esmerilhe a superfície externa dos pontos de tal modo que a sua espessura fique aproximadamente com 1,6 mm, para facilitar o início do primeiro cordão (veja Figura 48). Para obter uma solda de qualidade, é necessária uma prepara- ção correta da junta e um ponteamento de precisão. Pontos defeituo- sos causarão defeitos na soldagem.
  47. 47. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 45 Figura 47 - Correção da abertura e ponteamento - terceiro e quarto pontos
  48. 48. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 46 Figura 48 - Adoçamento dos pontos Juntas na 5G / PG Esse tipo de junta e posição é comumente empregada para sol- dar tubulações de aço de diâmetros médios ou grandes, de 8" (219,1 mm) e maiores. Parâmetros de soldagem Eletrodo OK 22.45P ∅ 4,0 mm, CC-, corrente 120 - 160 A (raiz) Eletrodo OK 22.46P* ∅ 4,0 mm, CC+, corrente 150 - 160 A (pas- se quente) Eletrodo OK 22.46P* ∅ 5,0 mm, CC+, corrente 120 - 160 A (en- chimento e acabamento) Esses eletrodos podem ser substituídos pelo OK 22.85P,
  49. 49. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 47 OK 22.47P ou outro eletrodo mais resistente, dependendo do tipo de metal de base a ser soldado. É importante que o gerador tenha uma tensão de circuito aberto mínima de 70 V. Após ter executado a preparação e o ponteamento conforme descrito no item anterior, use dispositivos de fixação para prender a peça na posição horizontal com os pontos localizados nas posições 3, 6, 9 e 12 horas. É recomendado colocar o ponto com a menor abertu- ra de raiz na posição 12 horas para a soldagem na progressão des- cendente (veja a Figura 49). Figura 49 - Fixação do tubo no dispositivo As técnicas de soldagem subseqüentes estão descritas no item Soldagem de dutos na progressão descendente com eletrodos celu- lósicos OK Pipeweld ® do Capítulo 8 na página 89. Preparação e ponteamento na progressão ascendente com a técnica mista eletrodos celulósicos / básicos O escopo deste item é informar os procedimentos de preparação e ponteamento corretos para uma junta padrão em seções de tubo com diâmetro 8” (219,1 mm). A junta é preparada fazendo-se um bisel como indicado na Figura 50.
  50. 50. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 48 Remova os resíduos causados pela atividade de lixamento. Figura 50 - Chanfro padrão para juntas de topo na progressão ascendente Parâmetros de soldagem para o ponteamento Eletrodo OK 22.45P ∅ 3,2 mm, CC-, Corrente 85 - 110 A Se a fonte não possuir indicador de corrente, esta pode ser ajus- tada empiricamente procedendo-se da seguinte maneira: coloque uma tira de aço carbono de 6 mm de espessura na posição horizon- tal, abra o arco e deposite um cordão retilíneo, simétrico, com ondula- ção regular e espessura de 1,6 mm. Se o cordão for desnivelado e fortemente convexo, a corrente deve ser aumentada. Se o cordão for
  51. 51. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 49 achatado e apresentar respingo excessivo, a corrente deve ser redu- zida (veja a Figura 51). Figura 51 - Ajuste da corrente pelo aspecto do cordão de solda Atividades Faça a montagem conforme ilustrado na Figura 52. Coloque um arame espaçador de diâmetro 3,2 mm.
  52. 52. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 50 Figura 52 - Posicionamento dos tubos para o ponteamento Alinhe as duas seções de forma a conseguir a preparação dese- jada da junta. Em conformidade com o Código ASME, o desalinha- mento não deve exceder 1,6 mm (veja a Figura 53). Figura 53 - Padrão de alinhamento Nessa etapa se inicia a atividade de ponteamento, depositando- se um cordão de comprimento de 12 mm a 20 mm (veja a Figura 54). O ponto deve penetrar na raiz de tal modo a formar um cordão com reforço de 1,6 mm no lado interno do tubo, sendo que o nariz de- ve ser fundido em ambas as peças. Então reposicione o arame espa- çador e deposite o segundo ponto (veja a Figura 55).
  53. 53. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 51 Figura 54 - Ponteamento - primeiro ponto Remova o arame espaçador. Se a abertura da raiz ficar maior em um dos lados, solde um terceiro ponto onde a abertura da raiz for maior, de tal modo que a contração de solda compense a diferença. Porém, se a abertura da raiz neste ponto for tão grande que não per- mita a soldagem do terceiro ponto, primeiro corrija a abertura da raiz comprimindo o lado mais aberto. Faça o terceiro e o quarto pontos espaçados de 90° em relação ao primeiro e segundo pontos (veja a Figura 56).
  54. 54. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 52 Figura 55 - Ponteamento - segundo ponto Para obter uma solda de boa qualidade, é necessária uma prepa- ração correta da junta e também pontos de solda aplicados com pre- cisão. Pontos defeituosos causarão defeitos na solda final. Juntas na 5G / PF Esses tipos de junta e posição são utilizados na soldagem de curvas, flanges e peças forjadas em todos os diâmetros. O seguinte exemplo contempla a soldagem de tubos de diâmetro 8” (219,1 mm). Parâmetros de soldagem (*) Eletrodo OK 22.45P ∅ 3,2 mm, CC-, corrente 85 - 110 A, passe de raiz. Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 mm / 3,2 mm, CC+, corrente 85 - 110 A, enchimento. Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 3,2 mm, CC+, corrente 110 - 140 A, acabamento. A fonte deve ter uma tensão de circuito aberto de 70 V. (*) Para o processo com a técnica mista eletrodo celulósico / bá- sico.
  55. 55. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 53 Figura 56 - Correção da abertura e ponteamento - terceiro e quarto pontos Atividades Após ter executado a preparação e o ponteamento conforme descrito anteriormente, use dispositivos de fixação para prender a pe- ça na posição horizontal com os pontos nas posições 2, 5, 8 e 11 horas. O ponto com a menor abertura da raiz deve estar na posi- ção 5 horas (veja a Figura 57).
  56. 56. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 54 Figura 57 - Fixação do tubo no dispositivo As técnicas de soldagem subseqüentes estão descritas no item Soldagem de dutos na progressão ascendente com a técnica mista eletrodos celulósicos/básicos do Capítulo 8 na página 106.
  57. 57. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 55 Capítulo 5 Soldagem São vários os processos de soldagem e consumíveis desenvolvi- dos de forma a possibilitar a soldagem de tubulações. Entre os pro- cessos de soldagem mais empregados, destacam-se os seguintes: Eletrodos Revestidos (SMAW) Arames sólidos e arames tubulares com alma metálica (GMAW / PGMAW - semi-automático / automático pulsado) Arames tubulares com alma não metálica com gás de proteção e autoprotegidos (FCAW - semi-automático) Arco submerso (SAW) TIG (GTAW) A garantia do êxito de uma tubulação, principalmente em termos de segurança, independentemente do processo de soldagem empre- gado, começa pelo projeto da junta, que é guiado por códigos e nor- mas nacionais ou internacionais. Dentre as entidades normalizadoras mais atuantes no segmento de tubulações podem-se mencionar a British Standard, ASME, PETROBRAS, DNV, e API (American Petroleum Institute). Destas as mais largamente empregadas são a API 5L (Specification for Line Pipe) e API 1104 (Welding of Pipelines and Related Facilities).
  58. 58. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 56 O processo manual por eletrodo revestido Figura 58 - O processo manual por eletrodo revestido
  59. 59. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 57 O principal processo de soldagem usado na soldagem de tubula- ções é a soldagem manual com eletrodos revestidos. Existem muitas razões para esta escolha. A primeira é bem óbvia: o eletrodo revesti- do foi o primeiro consumível inventado para a soldagem ao arco elé- trico. Contudo, ainda nos dias atuais, quando materiais mais sofistica- dos e técnicas mais produtivas e mais econômicas estão à disposição dos usuários, a soldagem manual com eletrodos revestidos permane- ce como um processo favorável para a soldagem de tubulações. Sua facilidade de uso, capacidade de atingir posições de difícil acesso, a simplicidade dos geradores necessários (ou o fato de poderem ser aplicados com moto-geradores; redes elétricas nem sempre estão disponíveis nos locais das obras), o fato de que os gases de prote- ção, necessários à soldagem com arames tubulares ou arames sóli- dos, não são requeridos, todos esses e ainda outros são motivos para a escolha dos eletrodos revestidos. Alguns tipos de eletrodos celulósicos e básicos foram desenvol- vidos especialmente para atender aos requisitos do grau do aço usa- do na fabricação da tubulação e às especificações de segurança es- tabelecidas pelas normas de tubulações, mas também para prover aos usuários, isto é, os soldadores, produtos versáteis criados para uma aplicação específica. Eletrodos celulósicos A primeira tubulação soldada por arco elétrico foi fabricada com eletrodo celulósico desenvolvido em 1929. O grande avanço em velo- cidade de produção ocorreu em 1933 com a introdução da técnica stove pipe, na qual os eletrodos são soldados na progressão descen- dente para todos os passes, inclusive o de raiz. Com apenas peque- nas mudanças, esta técnica ainda é aplicada atualmente para uma larga faixa de tubulações. Várias são as características dos eletrodos
  60. 60. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 58 celulósicos que os tornam ideais para este propósito. O elevado teor de celulose nos eletrodos gera íons de hidrogênio no plasma do arco elétrico, proporcionando boa penetração em todas as posições. O re- vestimento é formulado de modo que a escória se caracterize por pouco volume e uma rápida velocidade de solidificação, permitindo a soldagem em todas as posições. O seu fino revestimento, combinado com o arco penetrante, possibilita a soldagem com menores abertu- ras de raiz, requerendo menor quantidade de metal de solda a ser depositado. Normalmente, para tubos com espessura na faixa de 5 - 25 mm, emprega-se a técnica descendente. Para espessuras maiores, existe um risco maior de fissuração a frio, devido à rápida solidificação da poça de fusão, que dificulta a difusão de hidrogênio do metal de sol- da. Nesses casos, e em aplicações onde é necessário garantir eleva- da integridade dos tubos sujeitos a altas tensões estáticas e dinâmi- cas, a técnica ascendente ou o uso de eletrodo celulósico combinado com eletrodos básicos especialmente desenvolvidos para soldagem na progressão descendente é a preferida. Para tubos de aços de alta resistência, são maiores os requisitos de resistência à fissuração por hidrogênio e tenacidade do metal de solda. Para tubos da classe API 5L X-80, empregam-se em todos os passes eletrodos celulósicos para a soldagem de tubos com espessu- ras menores que 9 mm. Para tubos mais espessos, ou API 5L X-100, os eletrodos celulósicos são empregados apenas no passe de raiz, e eletrodos básicos na progressão descendente para os demais pas- ses. Os eletrodos celulósicos, apesar de serem consumíveis de fácil uso, requerem treinamento e conscientização dos soldadores quanto à técnica de soldagem. A maioria dos defeitos associados a esses consumíveis encontra-se relacionada à seleção dos parâmetros de soldagem e à preparação da junta. A montagem mostra-se também determinante quanto à qualidade da junta soldada. Deve-se evitar que os tubos se movam durante a soldagem do passe de raiz, de forma a
  61. 61. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 59 impedir a geração de fissuras. Eletrodos básicos Quando o aço da tubulação tem uma resistência maior que X70, a necessidade de pré-aquecimento e de pós-aquecimento torna-se mais rigorosa e a escolha de eletrodos básicos passa a trazer vanta- gens. A razão é, evidentemente, a alta quantidade de hidrogênio no metal de solda de eletrodos celulósicos. O hidrogênio traz um risco maior de fissuração a frio em aços de alta resistência por causa da maior sensibilidade ao encruamento desses aços. As propriedades dos eletrodos básicos também significam pro- priedades de impacto muito melhores a baixas temperaturas. A desvantagem dos eletrodos básicos soldados na progressão ascendente é a baixa corrente que tem que ser aplicada, resultando em baixa produtividade. Isso pode ser evitado utilizando eletrodos básicos desenvolvidos especialmente para a soldagem de tubulações na progressão des- cendente. Esses eletrodos contêm pó de ferro no revestimento e, por- tanto, têm uma produtividade maior que os eletrodos celulósicos, já que eles podem ser soldados com correntes mais altas que as aplica- das aos eletrodos celulósicos. A produtividade nesse caso chega a ser 25 - 30% maior que para eletrodos celulósicos e 40 - 50% maior que para eletrodos básicos pa- ra soldagem na progressão ascendente. No passe de raiz, a penetração e a força do arco de um eletrodo celulósico tornam-no, no entanto, o consumível mais produtivo, já que com esse eletrodo é possível fechar uma raiz de pequena abertura com uma alta corrente, resultando em uma progressão rápida. Um e- letrodo básico pode ser utilizado também na raiz, mas os requisitos de alinhamento terão que ser mais rigorosos por causa da menor for-
  62. 62. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 60 ça do arco. O melhor procedimento para a soldagem de tubulações de alta resistência é, portanto, usar eletrodos celulósicos para o passe de ra- iz e eletrodos básicos para progressão descendente para os passes de enchimento e de acabamento. A maior qualidade do metal de sol- da do eletrodo básico é vantajosa quando uma tubulação é submetida a tensões. Quando, em seu caminho, uma tubulação enterrada (grandes e médios diâmetros) atravessa rodovias e ferrovias, quando existem maiores tensões estáticas e dinâmicas devido a causas externas, ou quando os tubos de médios e pequenos diâmetros são submetidos a altas temperaturas, altas pressões e a vibrações (plantas de aqueci- mento, refinarias, etc), é normalmente preferido executar o primeiro passe com um eletrodo celulósico OK Pipeweld ® e o enchimento com um eletrodo básico OK. Com isso, é obtida a penetração completa que somente os ele- trodos revestidos OK Pipeweld ® podem assegurar e a tenacidade máxima da junta graças aos eletrodos básicos. Algumas características mecânicas, particularmente a tenacidade e a resistência, foram melhoradas. O eletrodo revestido básico OK 55.00 pode ser classificado como AWS E7018-1, que significa valores de impacto acima de 27 J a -46°C, graças à pureza de seus componentes e a uma fórmula aper- feiçoada. Esse eletrodo pode ser usado para soldar aços com altos valores de carbono equivalente e/ou altos limites elásticos graças ao revesti- mento, que garante valores de hidrogênio difusível abaixo de 5 ml/100 g e conseqüentemente torna praticamente inexistente o risco de trincas a frio, permitindo também uma redução da temperatura de pré-aquecimento requerida para os eletrodos básicos. Adicionalmente a esses aspectos metalúrgicos e de produtividade, que são importan- tes para os fabricantes, existe uma capacidade melhorada de solda-
  63. 63. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 61 gem. O excelente desempenho no início e reinício dos cordões, a fu- são constante e regular e o aspecto fino do cordão de solda em todas as posições de soldagem são características de fundamental impor- tância para o soldador e asseguram uma alta produtividade. A utilização de eletrodos básicos para a soldagem de gasodutos é mais difundida entre os países europeus, existindo variações no processo em função da disponibilidade de soldadores treinados e da realidade econômica de cada país. Soldagem semi-automática Na constante busca por redução de custo e maior produtividade, vários construtores têm optado pelos seguintes processos de solda- gem semi-automáticos: Arames sólidos (GMAW / PGMAW - semi-automático) Arames tubulares com alma metálica (GMAW / PGMAW - semi- automático) Arames tubulares com alma não metálica (FCAW - semi- automático) Arames sólidos Com o desenvolvimento da soldagem com utilização de CO2 co- mo gás de proteção na antiga União Soviética em 1950, abriu-se o caminho para a soldagem semi-automática de tubulações. O primeiro gasoduto de longa distância soldado por este processo foi nos Esta- dos Unidos em 1961. O principal motivo pelo qual o processo de soldagem semi- automático com arame sólido não substituiu totalmente o processo
  64. 64. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 62 com eletrodo revestido está relacionado à maior probabilidade de o- corrência de falta de fusão e colagem nas juntas. Para o passe de raiz com arame sólido, pode ser necessária a u- tilização de acopladores internos com cobre-juntas de cobre. A reali- zação do passe de raiz por este processo — com acopladores sem cobre-juntas de cobre — é possível, porém o grau de habilidade e a necessidade de treinamento dos soldadores são maiores. Outra op- ção encontrada no mercado é a realização do passe de raiz e do pas- se quente com eletrodos celulósicos e o enchimento e o acabamento com arame sólido pelo processo semi-automático. O gás de proteção inicialmente utilizado era apenas 100% CO2, mas as melhorias recentes da qualidade das cabines de proteção re- sultaram na possibilidade de soldagem com misturas de argônio — de menor densidade que o CO2 — e dióxido de carbono, sem risco de perda de proteção gasosa. Arames tubulares Apesar das vantagens dos arames tubulares, como elevada taxa de deposição (20% maiores que as obtidas com arames sólidos, po- dendo ser obtidos valores maiores, dependendo dos parâmetros de soldagem empregados) e menor susceptibilidade à falta de fusão, a porcentagem de participação deste processo é pequena no segmento de tubulações em relação aos demais. No entanto, apesar desta pos- tura conservadora, ao longo dos últimos anos o uso desse processo tem apresentado significativa evolução. Como mencionado no item anterior, o processo de soldagem se- mi-automático por arame sólido não substituiu o eletrodo revestido devido, principalmente, ao receio dos construtores quanto à possibili- dade de ocorrência de defeitos como a falta de fusão e colagem. Sob o ponto de vista da soldagem com arames tubulares, uma das carac- terísticas marcantes refere-se ao perfil do cordão de solda obtido com
  65. 65. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 63 este processo. Como ilustrado na Figura 59, em função de o arame tubular trabalhar com uma transferência de metal em finas gotas, dis- tribuídas em uma área maior, resultando numa melhor distribuição de calor e fusão homogênea do metal de base, obtém-se um cordão de solda com um perfil mais circular, o que minimiza a ocorrência da falta de fusão ou colagem. Ao contrário, o arame sólido trabalha com uma transferência centralizada em uma pequena área, resultando em uma concentração de calor num ponto localizado, o que leva a um cordão com boa penetração, mas com um perfil estreito, na forma de um de- do (finger). À medida que se aumenta a intensidade de corrente, mai- or é a tendência à formação de cordões de solda com esta forma, po- dendo resultar em uma maior susceptibilidade à ocorrência de falta de fusão. Como resultado, obtém-se na soldagem de tubulações com a- rames tubulares uma redução no índice de defeitos comparativamen- te à soldagem realizada com arames sólidos. Figura 59 - Comparação entre os modos de transferência do arame sólido e do arame tubular Os arames tubulares se classificam em rutílicos, básicos, metáli-
  66. 66. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 64 cos, autoprotegidos e tubulares para arco submerso. Os arames tubulares rutílicos, em função da sua elevada produti- vidade e excelente soldabilidade, vêm sendo empregados combina- dos com eletrodos revestidos celulósicos, principalmente em reparos e soldagem de tie-ins. Neste último, a raiz e o passe quente são reali- zados com eletrodos celulósicos na progressão descendente e o a- rame tubular na progressão ascendente. A mesma técnica de combinar arames tubulares e eletrodos celu- lósicos é empregada para os básicos, metálicos e autoprotegidos. Graças as suas características, é possível empregar arames tubula- res metálicos na progressão descendente com utilização de corrente contínua pulsada, polaridade negativa, resultando em uma elevada produtividade. Em locais de difícil acesso, onde a utilização de gás de proteção não se apresenta viável, a utilização de arames tubulares autoprote- gidos em combinação com eletrodos celulósicos vem se mostrando como uma boa opção. No entanto, este arame, comparativamente aos arames tubulares com proteção gasosa, apresenta uma menor taxa de deposição e, conseqüentemente, menor produtividade. Os arames tubulares básicos, por apresentarem uma escória mais fluida e um maior índice de respingos em relação aos demais arames tubulares, têm sua aplicação limitada à posição plana, res- tringindo-se, portanto, à soldagem com o tubo girando. É possível também a redução do ângulo do chanfro em juntas soldadas com arames tubulares. Nesse caso, para a realização do passe de raiz, torna-se necessária a utilização de acopladores inter- nos com cobre-juntas de cobre. Para o processo de soldagem combi- nado com eletrodos revestidos celulósicos, utiliza-se normalmente o chanfro com ângulo 30° + 30°.
  67. 67. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 65 Capítulo 6 Eletrodos celulósicos OK Pipeweld® Os eletrodos OK Pipeweld ® sempre foram uma solução produtiva e segura na soldagem de tubulações (veja a Figura 60 e a Figura 61). Figura 60 - Soldagem com eletrodos celulósicos OK Pipeweld ®
  68. 68. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 66 Figura 61 - Soldagem com eletrodos celulósicos OK Pipeweld ® Características O alto teor de celulose no eletrodo proporciona um arco intenso e uma boa penetração em todas as posições. O alto teor de celulose produz uma escória fina cobrindo o cor- dão; embora a escória seja facilmente refundida, é recomendável removê-la antes de soldar o próximo cordão. O fino revestimento combinado com o arco penetrante possibilita que seja usada uma abertura menor na raiz, requerendo-se, por-
  69. 69. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 67 tanto, menos material de adição para soldar a junta. A alta velocidade de solidificação do metal de solda permite re- almente soldagem em todas as posições. A Tabela IV apresenta os parâmetros de soldagem mais adequa- dos para a soldagem de eletrodos celulósicos OK Pipeweld ® nas pro- gressões ascendente e descendente. ∅∅∅∅ (mm) Posição plana (A) Progressão ascendente (A) Progressão descendente (A) 2,5 40 - 70 40 - 60 50 - 90 3,2 70 - 110 60 - 90 70 - 120 4,0 90 - 130 70 - 110 90 - 160 5,0 110 - 160 90 - 130 110 - 190 Tabela IV - Faixas de corrente recomendadas para as diferentes progres- sões de soldagem Equipamentos de soldagem Os equipamentos de solda que podem ser utilizados com os ele- trodos OK Pipeweld ® necessitam ter uma alta tensão de circuito aber- to (CA > 65 V) e boas características dinâmicas. Isso evita a interrup- ção do arco durante a operação de soldagem. A Figura 62 exibe um modelo de equipamento de solda especial para a soldagem de tubu- lações com eletrodos revestidos. Dentre outras funções, a fonte for- nece energia em corrente contínua (CC) para a soldagem com eletro- dos revestidos, principalmente com eletrodos celulósicos. A função ArcForce permite escolher a melhor característica dinâmica do arco elétrico. Esse equipamento possui também a função eletrodo anti-
  70. 70. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 68 stick, que evita que o eletrodo cole no chanfro. Adicionalmente, é for- necida uma compensação automática para flutuações da tensão de alimentação em torno de ±10%. Figura 62 - Equipamento para a soldagem de tubulações com eletrodos re- vestidos
  71. 71. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 69 Cuidados e estocagem de eletrodos celulósicos Eletrodos celulósicos necessitam de uma certa quantidade de umidade, normalmente entre 3% e 7%, para proporcionar um desem- penho satisfatório. Ressecar este tipo de eletrodo levará à queima da celulose, que é um material orgânico. Isso pode resultar em desem- penho insatisfatório, perda da tensão do arco e porosidade do metal de solda. Eletrodos celulósicos não devem ser ressecados. Usar embalagens em latas fechadas para transporte em ambientes agressivos Figura 63 - Estocagem de eletrodos celulósicos OK Pipeweld ®
  72. 72. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 70 Eletrodos celulósicos OK Pipeweld® para tubulações Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.1 E6010 AWS A 5.1 E6010 Eficiência de deposição 80% Propriedades mecânicas L.R. = 470 - 500 MPa A = 28 - 33% Ch V @ -29°C 40 - 60 J Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,09 Si = 0,10 Mn = 0,30 Aplicações Uso geral em aços comuns; desempenho incompa- rável na soldagem de oleodutos, gasodutos, mine- rodutos e outros tipos de tubulações; indicado pra trabalhos fora da posição plana, tais como imple- mentos agrícolas, tanques de veículos, etc. GRANDE PENETRAÇÃO Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 22 - 28 V ∅ 2,5 mm - 60 - 80 A ∅ 3,2 mm - 80 - 140 A ∅ 4,0 mm - 100 - 180 A ∅ 5,0 mm - 120 - 250 A Tabela V - Características do eletrodo celulósico OK 22.45P
  73. 73. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 71 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.1 E6011 AWS A 5.1 E6011 Eficiência de deposição 80% Propriedades mecânicas L.R. = 480 - 510 MPa A = 28 - 33% Ch V @ -29°C 35 - 65 J Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,09 Si = 0,15 Mn = 0,35 Aplicações Soldagem em CA de aços doces comuns utilizados em estruturas metálicas, tanques, vasos de pres- são, veículos, implementos agrícolas, tubulações em geral. GRANDE PENETRAÇÃO Corrente de soldagem CC+, CA Parâmetros de soldagem 23 - 35 V ∅ 2,5 mm - 40 - 75 A ∅ 3,2 mm - 60 - 125 A ∅ 4,0 mm - 80 - 180 A ∅ 5,0 mm - 120 - 230 A Tabela VI - Características do eletrodo celulósico OK 22.65P
  74. 74. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 72 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E7010-G AWS A 5.5 E7010-G Eficiência de deposição 80% Propriedades mecânicas L.R. = 520 - 590 MPa A = 23 - 26% Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,10 Si = 0,10 Mn = 0,40 Ni = 0,40 Mo = 0,30 Aplicações Soldagem de grande penetração e alta resistência, em todas as posições, especialmente na progres- são descendente; recomendado para soldagem de oleodutos, gasodutos, minerodutos e tubulações API 5L X52 e X56. GRANDE PENETRAÇÃO Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 25 - 30 V ∅ 3,2 mm - 60 - 115 A ∅ 4,0 mm - 90 - 170 A ∅ 5,0 mm - 125 - 230 A Tabela VII - Características do eletrodo celulósico OK 22.46P
  75. 75. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 73 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E8010-G AWS A 5.5 E8010-G Eficiência de deposição 80% Propriedades mecânicas L.R. = 610 - 650 MPa A = 22 - 25% Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,10 Si = 0,10 Mn = 0,50 Ni = 0,30 Mo = 0,45 Aplicações Soldagem de grande penetração e altíssima resis- tência, em todas as posições, especialmente na progressão descendente; recomendado para sol- dagem de oleodutos, gasodutos, minerodutos e tubulações API 5L X60 a X70. GRANDE PENETRAÇÃO Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 25 - 30 V ∅ 3,2 mm - 65 - 115 A ∅ 4,0 mm - 95 - 165 A ∅ 5,0 mm - 120 - 225 A Tabela VIII - Características do eletrodo celulósico OK 22.47P
  76. 76. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 74 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E9010-G AWS A 5.5 E9010-G Eficiência de deposição 80% Propriedades mecânicas L.R. = 680 - 720 MPa A = 20 - 24% Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,10 Si = 0,20 Mn = 0,90 Ni = 0,80 Mo = 0,50 Aplicações Eletrodo com revestimento tipo celulósico para soldagem em corrente contínua em todas as posi- ções, especialmente na progressão descendente. Soldagem de grande penetração e altíssima resis- tência, recomendado para soldagem de oleodutos, gasodutos, minerodutos e tubulações API 5L X70 a X80. Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 25 - 30 V ∅ 3,2 mm - 65 - 115 A ∅ 4,0 mm - 95 - 165 A ∅ 5,0 mm - 120 - 225 A Tabela IX - Características do eletrodo celulósico OK 22.48P
  77. 77. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 75 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E7010-A1 AWS A 5.5 E7010-A1 Eficiência de deposição 80% Propriedades mecânicas L.R. = 510 - 560 MPa A = 23 - 25% Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,07 Si = 0,10 Mn = 0,25 Mo = 0,50 Aplicações Soldagem de grande penetração e alta resistência, em todas as posições, especialmente na progres- são descendente; recomendado para soldagem de oleodutos, gasodutos, minerodutos e tubulações API 5L X52 e X56. GRANDE PENETRAÇÃO Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 25 - 30 V ∅ 3,2 mm - 60 - 120 A ∅ 4,0 mm - 85 - 175 A ∅ 5,0 mm - 120 - 220 A Tabela X - Características do eletrodo celulósico OK 22.85P
  78. 78. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 76 A gama de consumíveis da ESAB para a soldagem de tubulações foi desenvolvida para combinar com a qualidade dos aços e atender à demanda dos fabricantes de tubulações por consumíveis confiáveis, fáceis de usar e produtivos. Nossos esforços em pesquisa e desen- volvimento no mundo tornaram possíveis não só o atendimento da demanda dos dias atuais como também antever as necessidades do amanhã. Os eletrodos celulósicos da ESAB são aplicados em passes de raiz, enchimento e acabamento em uma gama de aços utilizados na indústria de tubulações e na produção de tubos com costura, como pode ser observado na Tabela XI e na Figura 64. Escolha do eletrodo ESAB para cada passe Aço e grau do tubo Raiz Passe quente Enchimento Acabamento 5L A25 • • • • 5L, 5LS, A • • • • 5L, 5LS, B • • • • 5LS, 5LX42 • • • • 5LS, 5LX46 • • • • 5LS, 5LX52 • • 5LX56 • • 5LX60 • • 5LX65 • • 5LX70 • • 5LX80 ∇ ∇ ∇ • = OK 22.45P = OK 22.46P = OK 22.47P ∇ = OK 22.48P Tabela XI - Eletrodos celulósicos OK Pipeweld ® recomendados para cada passe por grau de tubo API
  79. 79. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 77 Figura 64 - Configurações de chanfro e aplicações de eletrodos celulósicos OK Pipeweld ® na soldagem de tubulações Figura 65 - Soldagem com eletrodos celulósicos OK Pipeweld ®
  80. 80. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 78 Kg/ junta - - - - - - 5,61 6,24 7,48 8,73 9,35 9,98 11,23 12,47 13,09 14,96 18,71 Ench. 5mm - - - - - - 5,02 5,58 6,68 7,79 8,34 8,90 10,01 11,11 11,65 13,32 16,66 2 o 4mm - - - - - - 0,24 0,27 0,33 0,38 0,41 0,44 0,50 0,56 0,59 0,67 0,84 19,0mm(3/4") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 4mm - - - - - - 0,35 0,39 0,47 0,56 0,60 0,64 0,72 0,80 0,85 0,97 1,21 16 Kg/ junta - - - - 3,06 3,51 3,96 4,40 5,31 6,13 6,65 7,09 8,00 8,89 9,34 10,66 13,33 Ench. 5mm - - - - 2,62 2,99 3,37 3,74 4,51 5,19 5,64 6,01 6,78 7,53 7,90 9,02 11,28 2 o 4mm - - - - 0,18 0,21 0,24 0,27 0,33 0,38 0,41 0,44 0,50 0,56 0,59 0,67 0,84 16,0mm(5/8") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 4mm - - - - 0,26 0,31 0,35 0,39 0,47 0,56 0,60 0,64 0,72 0,80 0,85 0,97 1,21 10 Kg/ junta - - - 1,70 2,00 2,28 2,57 2,86 3,43 4,01 4,31 4,60 5,17 5,75 6,04 6,89 8,61 Ench. 5mm - - - 1,31 1,54 1,75 1,97 2,19 2,62 3,06 3,29 3,51 3,93 4,38 4,60 5,25 6,56 2 o 4mm - - - 0,16 0,19 0,22 0,25 0,27 0,33 0,39 0,42 0,45 0,51 0,56 0,59 0,67 0,84 12,5mm(1/2") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 4mm - - - 0,23 0,27 0,31 0,35 0,40 0,48 0,56 0,60 0,64 0,73 0,81 0,85 0,97 1,21 7 Kg/ junta 0,48 0,63 0,80 0,97 1,14 1,30 1,46 1,63 1,96 2,28 2,44 2,61 2,94 3,27 3,35 3,92 4,92 Ench. 5mm 0,29 0,37 0,47 0,58 0,68 0,77 0,85 0,95 1,14 1,32 1,41 1,51 1,70 1,89 1,97 2,26 2,83 2 o 4mm 0,08 0,11 0,14 0,16 0,19 0,22 0,25 0,28 0,34 0,39 0,42 0,45 0,51 0,57 0,60 0,68 0,86 9,5mm(3/8") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 4mm 0,11 0,15 0,19 0,23 0,27 0,31 0,36 0,40 0,48 0,57 0,61 0,65 0,73 0,81 0,86 0,98 1,23 5 Kg/ junta 0,24 0,29 0,39 0,49 0,58 0,66 0,74 0,83 0,99 1,15 1,24 - - - - - - Ench. 5mm - - 0,06 0,08 0,11 0,12 0,13 0,14 0,16 0,18 0,20 - - - - - - 2 o 4mm 0,13 0,14 0,14 0,17 0,19 0,22 0,25 0,28 0,34 0,40 0,43 - - - - - - Espessuradaparede 6,3mm(1/4") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 4mm 0,11 0,15 0,20 0,24 0,28 0,32 0,36 0,41 0,49 0,57 0,61 - - - - - - 3 mm 152 203 254 305 356 406 457 508 610 711 762 813 914 1016 1067 1219 1524 Diâmetro do tubo pol 6 8 10 12 14 16 18 20 24 28 30 32 36 40 42 48 60 Número típico decordões Tabela XII - Consumo de eletrodos em tubulações (kg) na progressão des- cendente
  81. 81. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 79 Kg/ junta - - 8,02 10,65 13,29 16,05 18,69 21,40 24,04 26,62 32,07 40,05 Ench. 4mm - - 7,57 10,02 12,52 15,15 17,60 20,18 22,63 25,08 30,21 37,74 25,4mm(1") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 3,2mm - - 0,45 0,63 0,77 0,90 1,09 1,22 1,41 1,54 1,86 2,31 Kg/ junta - - 4,95 6,57 8,21 9,88 11,52 13,24 14,84 16,42 19,78 24,72 Ench. 4mm - - 4,50 5,94 7,44 8,98 10,43 12,02 13,43 14,88 17,92 22,41 19,0mm(3/4") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 3,2mm - - 0,45 0,63 0,77 0,90 1,09 1,22 1,41 1,54 1,86 2,31 Kg/ junta - 2,45 3,67 5,07 6,08 7,34 8,57 9,84 11,21 12,20 14,70 22,90 Ench. 4mm - 2,13 3,22 4,44 5,31 6,44 7,48 8,62 9,80 10,66 12,84 20,59 16,0mm(5/8") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 3,2mm - 0,32 0,45 0,63 0,77 0,90 1,09 1,22 1,41 1,54 1,86 2,31 Kg/ junta 1,28 1,73 2,58 3,40 4,26 5,12 5,99 6,84 7,71 8,52 10,25 12,83 Ench. 4mm 1,05 1,41 2,13 2,77 3,49 4,22 4,90 5,62 6,30 6,98 8,39 10,52 12,5mm(1/2") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 3,2mm 0,23 0,32 0,45 0,63 0,77 0,90 1,09 1,22 1,41 1,54 1,86 2,31 Kg/ junta 0,84 1,13 1,67 2,26 2,81 3,35 3,90 4,49 5,04 5,58 6,76 - Ench. 4mm 0,61 0,81 1,22 1,63 2,04 2,45 2,81 3,27 3,63 4,04 4,90 - Espessuradaparede 9,5mm(3/8") Passee∅∅∅∅doeletrodo 1 o 3,2mm 0,23 0,32 0,45 0,63 0,77 0,90 1,09 1,22 1,41 1,54 1,86 - mm 152 203 305 406 508 610 711 813 914 1016 1219 1524 Diâmetro do tubo pol 6 8 12 16 20 24 28 32 36 40 48 60 Nota:paratubosdediâmetromenorque152mm(6"),comespessuradeparedeaté6,4mmpodeserutilizadooeletrodoPipeweld6010OK22.45P ∅∅∅∅2,5mmparaoprimeiropasse. PesoaproximadodoseletrodosOKparatubulações: ∅∅∅∅3,2mm28g ∅∅∅∅4,0mm40g ∅∅∅∅5,0mm62g Tabela XIII - Consumo de eletrodos em tubulações (kg) na progressão as- cendente
  82. 82. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 80 Capítulo 7 Eletrodos básicos OK Especificação API Grau Eletrodo sugerido 1 o passe Enchimento progressão ascendente 5L A25 OK 22.45P OK 55.00 5L - 5LS A OK 22.45P OK 55.00 5L - 5LS B OK 22.45P OK 55.00 5LX X42 OK 22.45P OK 55.00 5LX X46 OK 22.45P OK 55.00 5LX X52 OK 22.45P OK 55.00 5LX X56 OK 22.45P OK 55.00 5LX X60 OK 22.45P OK 55.00 5LX X65 OK 22.45P OK 73.45 5LX X70 OK 22.45P OK 73.45 Tabela XIV - Eletrodos OK recomendados para a soldagem mista
  83. 83. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 81 Figura 66 - Soldagem com eletrodos básicos OK
  84. 84. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 82 Eletrodos básicos OK para aços de média e alta resistência Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.1 E7018 AWS A 5.1 E7018 Eficiência de deposição 115% Propriedades mecânicas L.R. = 530 - 590 MPa A = 27 - 32% Ch V @ -29°C 90 - 120 J Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,07 Si = 0,50 Mn = 1,30 Aplicações Uso geral em soldas de grande responsabilidade, depositando metal de altíssima qualidade; todos os tipos de juntas; alta velocidade e boa economia de trabalho; indicado para estruturas rígidas, vasos de pressão, construções navais, aços fundidos, aços não ligados de composição desconhecida, etc. Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 20 - 30 V ∅ 2,0 mm - 50 - 90 A ∅ 2,5 mm - 65 - 105 A ∅ 3,2 mm - 110 - 150 A ∅ 4,0 mm - 140 - 195 A ∅ 5,0 mm - 185 - 270 A ∅ 6,0 mm - 225 - 355 A Tabela XV - Características do eletrodo básico OK 48.04
  85. 85. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 83 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.1 E7018-1 AWS A 5.1 E7018-1 Eficiência de deposição 115% Propriedades mecânicas L.R. = 560 - 600 MPa A = 29 - 31% Ch V @ -46°C 70 - 90 J Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,06 Si = 0,50 Mn = 1,45 Aplicações Eletrodo adequado para soldagem em todas as posições de aço carbono de médio e alto limite de escoamento. O baixo teor de hidrogênio difusível no metal depositado minimiza o risco de trincas. Excelente qualidade radiográfica. Para construção naval, fabricação estrutural, caldeiras, etc. Exce- lente aspecto do cordão também na progressão ascendente. Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 21 - 32 V ∅ 2,5 mm - 85 - 105 A ∅ 3,2 mm - 100 - 150 A ∅ 4,0 mm - 130 - 200 A ∅ 5,0 mm - 195 - 265 A ∅ 6,0 mm - 220 - 310 A Tabela XVI - Características do eletrodo básico OK 55.00
  86. 86. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 84 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E8018-G AWS A 5.5 E8018-G Eficiência de deposição 115% Propriedades mecânicas L.R. = 550 - 610 MPa A = 26 - 30% Ch V @ -46°C XX - XX J Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,06 Si = 0,40 Mn = 1,10 Ni = 1,65 Aplicações Soldagem de responsabilidade em aços ASTM A 516 Gr. 70, bem como aços de alta resis- tência e aços ligados ao Ni para baixas temperatu- ras. Alta qualidade do metal depositado. Reco- mendado para soldagem de plataformas de grande espessura e para aços de alta resistência e baixa liga do tipo API 5L X60, X65 e X70. Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem 20 - 27 V ∅ 2,5 mm - 90 - 110 A ∅ 3,2 mm - 120 - 145 A ∅ 4,0 mm - 145 - 190 A ∅ 5,0 mm - 185 - 245 A Tabela XVII - Características do eletrodo básico OK 73.45
  87. 87. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 85 Eletrodos básicos OK para progressão descendente1 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E8018-G AWS A 5.5 E8018-G EN 499: E46 5 B 41 H5 Eficiência de deposição 120% Propriedades mecânicas L.R. > 550 MPa L.E. > 460 MPa A ≥ 25% Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,06 - 0,09 Si = 0,30 - 0,70 Mn = 1,0 - 1,4 Aplicações Filarc 27P é especialmente desenvolvido para sol- dagem na progressão descendente de juntas cir- cunferenciais em tubulações. Adequado para aços API 5L X52 - X70. Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem ∅ 2,5 mm - 80 - 100 A ∅ 3,2 mm - 110 - 150 A ∅ 4,0 mm - 180 - 220 A ∅ 5,0 mm - 230 - 270 A Tabela XVIII - Características do eletrodo básico Filarc 27P 1 Eletrodos importados - necessária consulta prévia
  88. 88. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 86 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E9018-G AWS A 5.5 E9018-G EN 499: E55 5 1NiMo B 41 H5 Eficiência de deposição 120% Propriedades mecânicas L.R. > 620 MPa L.E. > 550 MPa A ≥ 24% Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,06 - 0,09 Si = 0,30 - 0,70 Mn = 1,0 - 1,4 Ni = 0,6 - 1,0 Mo = 0,3 - 0,6 Aplicações Adequado para soldagem de tubulações de aço de alta resistência como API 5L X75. Desempenho e produtividade similares ao Filarc 27P. Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem ∅ 3,2 mm - 110 - 150 A ∅ 4,0 mm - 180 - 220 A ∅ 5,0 mm - 230 - 270 A Tabela XIX - Características do eletrodo básico Filarc 37P
  89. 89. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 87 Tipo do eletrodo Classificações ASME SFA 5.5 E10018-G AWS A 5.5 E10018-G EN 757: E55 4 Z B 41 H5 Eficiência de deposição 120% Propriedades mecânicas L.R. > 690 MPa L.E. > 620 MPa A ≥ 22% Composição química típica do metal de solda depositado (%) C = 0,06 - 0,09 Si = 0,30 - 0,70 Mn = 1,6 - 2,0 Ni = 1,30 - 1,60 Aplicações Adequado à soldagem de tubulações de aço de alta resistência como API 5L X80. Desempenho e produtividade similares ao Filarc 27P. Corrente de soldagem CC+ Parâmetros de soldagem ∅ 3,2 mm - 110 - 150 A ∅ 4,0 mm - 180 - 220 A ∅ 5,0 mm - 230 - 270 A Tabela XX - Características do eletrodo básico Filarc 108MP
  90. 90. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 88 Capítulo 8 Técnicas de soldagem e práticas operacionais Figura 67 - Soldagem de tubulações com eletrodos revestidos OK
  91. 91. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 89 Eletrodos celulósicos, adequados para uso nas progressões as- cendente e descendente são normalmente escolhidos para soldar tu- bos. O mais rápido e, portanto, o mais produtivo método é soldar na progressão descendente com eletrodos celulósicos. Contudo, quando é necessário garantir, em particular, a alta integridade de tubos sub- metidos a altas tensões estáticas ou dinâmicas (por exemplo, tubos enterrados de médio ou grande diâmetro no cruzamento de rodovias ou ferrovias ou tubos de pequeno ou médio diâmetro sujeitos a vibra- ções, temperatura, pressão), a técnica de processos combinados, como eletrodos celulósicos e básicos na progressão ascendente, é algumas vezes a preferida. Os itens seguintes ilustram as mais fre- qüentes práticas operacionais aplicadas na soldagem manual de tu- bos e as diferentes técnicas adotadas, começando pela preparação e terminando com uma análise completa de defeitos potenciais, suas causas e soluções. Soldagem de dutos na progressão descendente com eletrodos celulósicos OK Pipeweld® Juntas na posição 5G Vá ao item Preparação e ponteamento na progressão descen- dente do Capítulo 4 na página 40 para informações sobre as ativida- des anteriores ao passe de raiz. Solde o cordão de raiz filetado com um eletrodo de ∅ 4,0 mm. A corrente deve ser ajustada para 120 - 160 A. Inicie com o eletrodo na posição 12 horas, com um ângulo de a-
  92. 92. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 90 taque puxando de 10 - 15° e o eletrodo no plano da junta (veja a Figura 68). Figura 68 - Ângulo de ataque para o passe de raiz Abra o arco na raiz da junta (nunca na extremidade do ponto em direção à superfície externa do tubo), empurre o eletrodo na junta e avance de modo regular (veja a Figura 69). Para enxergar melhor a poça de fusão, pode ser necessário vari- ar o ângulo de ataque puxando de 10 - 15° para 0 - 30°. Use a técnica de arrastar, mantendo sempre o eletrodo na base da junta. Forma-se, então, um entalhe no formato de um buraco de fechadura, que acom- panha a extremidade do eletrodo em seu movimento (veja a Figura 70).
  93. 93. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 91 Figura 69 - Passe de raiz com eletrodo celulósico OK Pipeweld ® na progres- são descendente Figura 70 - Entalhe buraco de fechadura
  94. 94. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 92 Se furar a raiz, oscilar levemente o eletrodo de um lado para o outro, como é mostrado na Figura 71. Figura 71 - Oscilação do eletrodo Se for necessário interromper o arco antes que o passe seja ter- minado, a ponta do eletrodo deve ser rapidamente movida para baixo (veja a Figura 72). Figura 72 - Interrupção do arco
  95. 95. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 93 Isso evita a inclusão de escória na poça de fusão. Remova a es- cória da cratera e dos últimos 50 mm do cordão de solda. O reinício deve ser feito começando no metal de solda a aproximadamente 12 mm antes da cratera e movendo-se em direção a ela com um com- primento de arco ligeiramente acima do normal. Então empurre o eletrodo para a raiz da junta para encher a cratera e continue a sol- dagem da maneira normal (veja a Figura 73). Figura 73 - Procedimento de reinício O cordão completo deve formar um reforço de solda na raiz de espessura 1,6 mm (veja a Figura 74). Figura 74 - Penetração na raiz
  96. 96. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 94 Quando a primeira metade da raiz estiver completa, remova a escória e então repita o processo para a segunda metade da junta. Para o passe quente, empregue os eletrodos celulósicos OK 22.46P, OK 22.47P ou OK 22.48P de diâmetro 4,0 mm, depen- dendo da classe do aço a ser soldado. Comece com o eletrodo na posição 12 horas, mantendo os mesmos ângulos indicados para o passe de raiz, em direção à posi- ção 6 horas. Movimente levemente o eletrodo para cima e para baixo para enxergar a poça de fusão. Mova a ponta do eletrodo para frente em um comprimento igual ao diâmetro do eletrodo para permitir que a poça de fusão se solidifique ligeiramente e então mova a ponta de volta em um comprimento igual à metade do diâmetro do eletrodo. A essa altura, espere até que a cratera esteja cheia antes de ir adiante (veja a Figura 75 e a Figura 76). Figura 75 - Passe quente
  97. 97. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 95 Figura 76 - Oscilação no passe quente Mantenha um comprimento de arco igual ao diâmetro do eletro- do. Não aumente o comprimento do arco durante o movimento. Se o arco for interrompido antes que o cordão esteja concluído, remova a escória da cratera, reinicie o arco começando sobre o cordão de raiz, aproximadamente 12 mm à frente do segundo cordão e mova o ele- trodo de volta à cratera (veja a Figura 77). Certifique-se de que você encheu a cratera e então recomece a soldagem conforme descrito anteriormente. Execute a segunda meta- de do passe com o mesmo procedimento. Deve ser observado que a técnica empurrando com a qual é de- positado o passe de raiz causa fusão incompleta e inclusão de escó- ria nas bordas da junta. Devido à maior corrente aplicada, o segundo passe — ou passe quente — não transfere muito metal à junta, porém seu maior aporte térmico libera a escória e completa a fusão entre as bordas do metal de solda e o metal de base.
  98. 98. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 96 Figura 77 - Reinício do passe quente Para executar o passe de enchimento (terceiro passe), a posi- ção de início e os ângulos de ataque puxando do eletrodo são os mesmos que os indicados para o passe de raiz e para o passe quen- te, mas devem ser empregados eletrodos de 5,0 mm de diâmetro com a corrente ajustada para 150 - 180 A. Aplique um movimento com os- cilação, mantendo um comprimento de arco igual ao diâmetro do ele- trodo. Pare com a ponta do eletrodo na borda do cordão anterior. Mo- va o eletrodo na direção da borda oposta descendo aproximadamente a metade do diâmetro do eletrodo (veja a Figura 78). Se for necessário reiniciar o arco, empregue o mesmo procedi- mento indicado para o segundo passe. Após ter soldado a segunda metade da junta, remova totalmente a escória. Para encher a junta até 0,8 mm abaixo da superfície externa do tubo pode ser necessário depositar passes adicionais em toda a circunferência da junta (veja a Figura 79).
  99. 99. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 97 Figura 78 - Passes de enchimento Figura 79 - Passes adicionais antes do acabamento Esses cordões de solda geralmente adicionam camadas de es- pessura 1,6 mm. Empregue as mesmas técnicas indicadas nos pas- ses anteriores. Freqüentemente, após todas essas camadas terem sido depositadas, a junta fica mais espessa nas regiões superior e in- ferior que nas regiões laterais do tubo (costelas), tornando necessário encher uniformemente toda a junta antes do passe de acabamento. Nesse caso, são depositados cordões de nivelamento com as mesmas técnicas ilustradas anteriormente (veja a Figura 80).
  100. 100. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 98 Figura 80 - Cordões de nivelamento A técnica aplicada no passe de acabamento é a mesma já indi- cada para o penúltimo passe, porém o movimento de oscilação deve ser mais largo. Pare com a ponta do eletrodo nas bordas do cordão anterior (veja a Figura 81). Figura 81 - Passe de acabamento Empregue uma oscilação retilínea ou em meia-lua com compri-
  101. 101. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 99 mento de arco, velocidade de soldagem e inclinação do eletrodo ade- quados (veja a Figura 82). Figura 82 - Oscilações do passe de acabamento Avance a uma velocidade que torne possível obter um reforço com altura entre 0,8 e 1,6 mm e uma sobreposição de aproximada- mente 1,6 mm nas bordas (veja a Figura 83).
  102. 102. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 100 Figura 83 - Sobreposição do cordão de solda de acabamento no metal de base As normas API requerem inspeção visual e uma criteriosa avali- ação da qualidade da soldagem. Após ter executado a preparação e o ponteamento, a peça é identificada e então soldada na posição 5G conforme indicado anteriormente. É então executada uma inspeção visual da solda. Figura 84 - Inspeção visual do cordão de acabamento
  103. 103. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 101 Os critérios de aceitação são os seguintes: Trincas: a solda não deve apresentar trincas. Penetração: a raiz da junta deve apresentar penetração comple- ta. Fusão: a fusão entre o metal de solda e o metal de base deve ser total. Inclusão de escória: o vazio na zona fundida contendo a inclu- são não deve exceder 3,2 mm para cada 152 mm de solda. Poros: a seção afetada pela porosidade não pode ser mais longa que 1,6 mm; e o total não deve exceder o comprimento de 3,2 mm para cada 6,5 cm 2 de superfície de solda. Mordeduras: não devem exceder a largura de 0,8 mm nem a profundidade de 0,8 mm; e seu comprimento total não deve ex- ceder 50,8 mm para cada 152 mm de solda ou 5% da espessura da parede, se a solda for mais curta. Metal de solda: os reforços da superfície e da raiz não devem exceder as dimensões indicadas, devem ter uma transição suave com as superfícies do metal de base e suas bordas devem estar livres de mordeduras. Juntas na posição 6G / H-L045 Aplicação: soldagem de todos os tubos de aço carbono de diâmetro 8” (219,1 mm) e espessura de parede de 8,2 mm. Parâmetros de soldagem Eletrodo OK 22.45P ∅ 2,5 mm, corrente 70 - 100 A Eletrodo OK 22.45P ∅ 3,2 mm, corrente 100 - 120 A O equipamento de solda deve ter uma tensão de circuito aberto de 70 V Atividades Após ter executado a atividade de preparação e ponteamento conforme descrita no Capítulo 4, fixe a peça usando dispositivos com
  104. 104. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 102 seu eixo a 45° do plano horizontal — veja a Figura 85 — e com os pontos localizados nas posições 3, 6, 9 e 12 horas. Coloque o ponto onde a abertura da raiz for menor na posição 12 horas, quando for possível. Figura 85 - Soldagem na posição 6G Execute o passe de raiz com a mesma técnica aplicada no Capítulo 8. Mantenha o eletrodo paralelo ao plano da junta e aplique um ân- gulo de ataque puxando de 10 - 15° (veja a Figura 86). Se o revesti- mento do eletrodo fundir de uma maneira irregular, mova ligeiramente a ponta do eletrodo de uma borda para a outra. Solde ambas as me- tades da junta com a mesma técnica. O passe de raiz não deve pene- trar mais que 1,6 mm.
  105. 105. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 103 Figura 86 - Soldagem do passe de raiz
  106. 106. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 104 Para o passe quente, empregue eletrodos OK 22.45P de diâme- tro 3,2 mm. Abra o arco na posição 12 horas com os mesmos ângulos de eletrodo aplicados no passe de raiz. Aplique um movimento similar àquele descrito para o segundo cordão no Capítulo 8. Para os passes de enchimento, comece na posição 12 horas com um ângulo de trabalho de 80 - 90° com o eixo do tubo (veja a Figura 87). Figura 87 - Passes de enchimento Avance da posição 12 horas até a posição 6 horas usando um movimento de oscilação alongada e então, se necessário, execute cordões de nivelamento (veja a Figura 88).
  107. 107. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 105 Figura 88 - Oscilação dos passes de enchimento Execute o passe de acabamento aplicando os mesmos ângulos de eletrodo e a mesma técnica dos passes de enchimento. Os cor- dões externos devem compor um reforço de 1,6 mm e sobrepor o bi- sel em 1,6 mm (veja a Figura 89). Solde ambas as metades da junta e então remova a escória. Para ser aprovado no teste de qualificação em um procedimen- to de soldagem na posição 6G — que cobre todas as outras — alguns ensaios mecânicos devem ser realizados numa amostra. Para isso, prepare e ponteie uma peça conforme descrito no Capítulo 4. Execute a soldagem conforme descrito nesse capítulo. Tenha cui- dado em remover as maiores irregularidades usando uma lixadeira com um disco de granulação fina antes de depositar o segundo pas- se. Faça um ensaio visual conforme indicado na página 101.
  108. 108. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 106 Figura 89 - Passe de acabamento Soldagem de dutos na progressão ascendente com a técnica mista eletrodos celulósicos/básicos As técnicas descritas nesse item aplicam-se a tubos de diâmetro a partir de 8" (219,1 mm). Os parâmetros de soldagem para o ponte- amento podem ser encontrados no Capítulo 4. Se a fonte não possuir indicador de corrente, esta pode ser ajus- tada empiricamente procedendo-se da seguinte maneira: coloque uma tira de aço carbono de 6 mm de espessura na posição horizon- tal, abra o arco e deposite um cordão retilíneo, simétrico, com ondula- ção regular e espessura de 1,6 mm. Se o cordão for desnivelado e
  109. 109. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 107 fortemente convexo, a corrente deve ser aumentada. Se o cordão for achatado e apresentar respingo excessivo, a corrente deve ser redu- zida (veja a Figura 90). Figura 90 - Ajuste da corrente Juntas na posição 5G / PF Esse tipo de junta / posição é utilizado na soldagem de curvas, flanges e peças forjadas em todos os diâmetros. O seguinte exemplo contempla a soldagem de tubos de diâmetro 8” (219,1 mm). Parâmetros de soldagem2 Eletrodo OK 22.45P ∅ 3,2 mm, CC-, corrente 85 - 110 A, passe de raiz Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 mm / 3,2 mm, CC+, corrente 2 Para o processo com a técnica mista eletrodo celulósico / básico.
  110. 110. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 108 85 - 110 A, enchimento Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 3,2 mm, CC+, corrente 110 - 140 A, acabamento A fonte deve ter uma tensão de circuito aberto de 70 V. Passe de raiz Para executar o passe de raiz, inicie com o eletrodo na posição 6:30, perpendicular ao eixo e à superfície do tubo. Abra o arco na raiz da junta (nunca na extremidade do ponto ou na superfície externa do tubo). Mantenha um comprimento de arco com o dobro do diâmetro do eletrodo e oscile de uma borda para a outra, para frente e para trás, para pré-aquecer o nariz do bisel (veja a Figura 91). Após dois ou três movimentos, reduza o comprimento do arco para uma vez o diâmetro do eletrodo e forme a cratera buraco de fe- chadura, então mantenha o arco no nariz do bisel e avance. Use um leve movimento oscilante para cima e para baixo. Para manter uma cratera de dimensões apropriadas, os movimentos devem ser rápidos e precisos (veja a Figura 92). Quando se aproximar de um ponto de solda, reduza a velocidade de soldagem e aumente ligeiramente o comprimento do arco. Se a cratera tender a se fechar, aplique um ângulo de ataque puxando de 5 - 10° e/ou reduza a velocidade de alimentação. Se, por outro lado, a cratera tender a se abrir, aplique um ângulo de ataque empurrando de 5 - 10° e/ou aumente a velocidade de alimentação (veja a Figura 93). Se necessário, interrompa o arco antes que o cordão esteja con- cluído, forme uma cratera buraco de fechadura de diâmetro aproxi- madamente 5 mm empurrando rapidamente a ponta do eletrodo em direção à junta por aproximadamente 12 mm, e então retire comple- tamente o eletrodo. Dessa forma, é assegurada uma penetração com- pleta na reabertura do arco (veja a Figura 94).
  111. 111. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 109 Figura 91 - Passe de raiz
  112. 112. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 110 Figura 92 - Oscilação do passe de raiz Figura 93 - Ângulos de ataque Remova a escória da cratera e dos últimos 25 mm do cordão de solda. A reabertura do arco deve ser executada iniciando no cordão de solda a aproximadamente 20 mm antes da cratera, movendo o ele- trodo em direção à cratera com um comprimento de arco ligeiramente maior que o comprimento normal. Mova para frente e para trás na cratera para pré-aquecer as bordas e então volte ao comprimento de arco normal (veja a Figura 95).
  113. 113. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 111 Figura 94 - Interrupção do arco Figura 95 - Procedimento de reabertura do arco
  114. 114. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 112 Quando a primeira metade do passe estiver concluída, remova a escória e então repita a operação na segunda metade da junta. O passe de raiz deve apresentar uma superfície ligeiramente convexa e ter uma altura de reforço de 1,6 mm (veja a Figura 96). Figura 96 - Passe de raiz Nessa etapa, os passes de enchimento e acabamento podem ser executados continuando com eletrodos celulósicos ou usando a téc- nica mista eletrodo celulósico / básico. Cordões de enchimento e acabamento com eletrodos básicos Se, após o primeiro cordão, se desejar utilizar eletrodos revesti- dos básicos, proceda da seguinte maneira: Para o segundo cordão, utilize eletrodos OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 / 3,2 mm. Abra o arco na posição 6:30 e estabilize-o na posição 6 horas mantendo preferencialmente um arco de pequeno compri- mento a ângulos conforme mostrado na Figura 97. Aplique um movimento de oscilação retilíneo, parando com o ele- trodo nas bordas da junta (veja a Figura 98 e a Figura 99). A veloci- dade de oscilação e os tempos de parada determinarão o resultado. Uma velocidade muito baixa ou uma oscilação excessiva causarão uma poça muito grande e dificultarão o controle, enquanto uma velo- cidade muito alta ou pouca oscilação causarão falta de fusão no cor-
  115. 115. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 113 dão anterior, com um cordão muito convexo e mordeduras (veja a Figura 100). Figura 97 - Ângulos de ataque Um enchimento correto da junta atinge aproximadamente até 1,6 mm da superfície do tubo. Se o penúltimo cordão não atingir es- se nível, deposite outro cordão com OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 mm (ou 3,2 mm) empregando o mesmo procedimento. Se o arco for inter- rompido antes que o passe esteja completo, remova a escória da cra- tera, reabra o arco iniciando o último cordão aproximadamente a 12 mm à frente da cratera e então retorne até que a cratera seja pre- enchida, continuando a partir daí com a velocidade de soldagem nor- mal. Finalmente, remova a escória da extremidade do cordão e exe- cute a segunda metade da junta.
  116. 116. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 114 Figura 98 - Oscilação dos passes de enchimento Figura 99 - Oscilação dos passes de enchimento
  117. 117. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 115 Figura 100 - Efeitos da velocidade de soldagem e da oscilação Para o passe de acabamento, empregue eletrodos OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 3,2 mm, aplicando a mesma técnica dos passes de en- chimento, porém com um movimento de oscilação mais largo, paran- do nas bordas da junta. A sobreposição nas bordas da junta deve medir aproximadamente 1,6 mm, e o reforço da solda deve ficar entre 0,8 e 1,6 mm (veja a Figura 101). O Código ASME requer uma inspeção visual e uma criteriosa a- valiação da qualidade da solda numa amostra. Após ter executado a preparação e o ponteamento, a peça é identificada e então soldada na posição 5G conforme indicado previamente. É então executada uma inspeção visual da solda.
  118. 118. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 116 Figura 101 - Sobreposição do passe de acabamento Os critérios de aceitação são os seguintes: Trincas: a solda não deve apresentar trincas. Penetração: a raiz da junta deve apresentar penetração comple-
  119. 119. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 117 ta. Fusão: a fusão entre o metal de base e o metal de adição deve ser completa. Inclusão de escória: as cavidades na zona fundida contendo a escória não devem exceder 3,2 mm para cada 152 mm de solda. Inclusões gasosas: uma seção afetada por porosidade não pode exceder o comprimento de 1,6 mm; e seu comprimento total não deve exceder 3,2 mm para cada 6,5 cm 2 de superfície de solda. Mordeduras: não devem exceder uma largura de 0,8 mm e uma profundidade de 0,8 mm; e seu comprimento não deve exceder 50,8 mm para cada 152 mm de solda ou 5% da espessura de pa- rede, se a solda for mais curta. Metal de solda: os reforços da face e da raiz não devem exceder as dimensões indicadas, devem apresentar uma transição suave com as superfícies do metal de base e suas bordas devem estar livres de mordeduras. Cordões de acabamento com eletrodos celulósicos Depois de executado o passe de raiz com o eletrodo OK 22.45P, os passes subseqüentes de enchimento e acabamento podem ser executados empregando-se eletrodos celulósicos OK Pipeweld ® . Continue novamente com a progressão ascendente, utilizando eletrodos OK Pipeweld ® ∅ 3,2 mm e 4,0 mm se o chanfro e o diâme- tro do tubo forem adequados. A corrente de soldagem deve ser menor que a aplicada no passe de raiz, sendo determinada pelo tamanho do tubo. Os valores de corrente normalmente aplicados são os seguintes: ∅ 3,2 mm - 60 A - 100 A ∅ 4,0 mm - 80 A - 120 A Dependendo da largura do chanfro, a soldagem é executada em movimentos de oscilação retilíneos ou em meia-lua, parando com o eletrodo nas bordas da junta.
  120. 120. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 118 Juntas na posição 2G / PC Esse tipo de junta / posição é empregado em tubos e em peque- nos vasos. O seguinte exemplo descreve a soldagem de um tubo com diâmetro 8” (219,1 mm). Parâmetros de soldagem (*) Eletrodo OK 22.45P ∅ 3,2 mm, CC-, corrente 85 - 110 A, passe de raiz Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 mm, CC+, corrente 85 - 110 A, passes de enchimento Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 3,2 mm, CC+, corrente 110 - 140 A, passes de acabamento A fonte deve ter uma tensão de circuito aberto de pelo menos 70 V. (*) Para processos com a técnica mista eletrodo celulósico / bási- co Atividades Após ter executado a preparação e o ponteamento, fixe a peça na posição 2G (eixo vertical) — veja a Figura 102. Então faça o passe de raiz com eletrodos OK 22.45P de diâme- tro 3,2 mm (veja a Figura 103 e a Figura 104). O eletrodo deve ser mantido na horizontal com um ângulo de a- taque puxando de 5 - 10°. Inicie o cordão a 50 mm do ponto, forme a cratera buraco de fechadura e avance com um movimento de oscila- ção similar ao empregado na posição 5G. Mantenha o eletrodo nas bordas do nariz (veja a Figura 105 e a Figura 106). Se a cratera tender a alargar-se, aumente o ângulo de ataque puxando de 5° para 10° (veja a Figura 107). Se a ponta do eletrodo for empurrada muito para dentro da junta, formar-se-ão mordeduras ao longo da raiz e ocorrerão defeitos e penetração excessiva (veja a Figura 108). Se o eletrodo não for empurrado suficientemente na jun-
  121. 121. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 119 ta, serão obtidas penetração incompleta e mordeduras nas superfí- cies biseladas. Figura 102 - Fixação na posição 2G Figura 103 - Ângulos de ataque
  122. 122. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 120 Figura 104 - Seqüência de soldagem Figura 105 - Oscilação do passe de raiz Se o arco for interrompido antes que o cordão esteja completo, limpe a cratera e reinicie conforme descrito no parágrafo anterior, sem esquecer de encher a cratera (veja a Figura 109).
  123. 123. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 121 Figura 106 - Cratera buraco de fechadura Figura 107 - Correção do ângulo de ataque
  124. 124. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 122 Figura 108 - Causa de mordeduras Figura 109 - Enchimento da cratera O segundo passe ou passe de enchimento deve ser executado
  125. 125. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 123 com um eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 mm. O eletrodo deve ser mantido na horizontal com um ângulo de a- taque puxando de 5 - 10° (veja a Figura 110). Empregue um movimento perpendicular em W, com paradas nos pontos indicados na figura para encher corretamente a cratera de sol- da (veja a Figura 111). Mantenha o arco o mais curto possível. O cor- dão deve ser chato ou ligeiramente convexo com boa fusão nas bor- das. Figura 110 - Passe de enchimento Os passes de acabamento devem ser feitos com eletrodos OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 3,2 mm. O ângulo de ataque varia, com res- peito ao plano horizontal, de 5° acima para o terceiro cordão, para 5° abaixo para o quinto (veja a Figura 112).
  126. 126. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 124 Figura 111 - Oscilação em W Um ângulo de ataque correto assegura boa fusão nas bordas da junta. Os cordões devem se sobrepor até à metade do cordão anteri- or. Empregue o mesmo movimento de oscilação descrito para o se- gundo cordão. A junta acabada deve ter uma tolerância de projeto de 1,6 mm para usinagem e a superfície levemente convexa não deve apresentar mordeduras. O Código ASME (*) requer uma inspeção visual e uma criteriosa avaliação da qualidade da solda em uma amostra. Depois de ter exe- cutado a preparação e o ponteamento, a peça é identificada e então soldada na posição 2G conforme previamente indicado. É então exe- cutada uma inspeção visual da solda. Os critérios de aceitação são os seguintes: Trincas: a solda não deve apresentar trincas. Penetração: a raiz da junta deve apresentar penetração comple- ta. Fusão: a fusão entre o metal de base e o metal de adição deve ser completa. Inclusão de escória: as cavidades na zona fundida contendo a escória não devem exceder 3,2 mm para cada 152 mm de solda. Inclusões gasosas: uma seção afetada por porosidade não pode
  127. 127. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 125 exceder o comprimento de 1,6 mm; e seu comprimento total não deve exceder 3,2 mm para cada 6,5 cm 2 de superfície de solda. Mordeduras: não devem exceder uma largura de 0,8 mm e uma profundidade de 0,8 mm; e seu comprimento não deve exceder 50,8 mm para cada 152 mm de solda ou 5% da espessura de pa- rede, se a solda for mais curta. Figura 112 - Passe de acabamento
  128. 128. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 126 Metal de solda: os reforços da face e da raiz não devem exceder as dimensões indicadas; devem apresentar uma transição suave com as superfícies do metal de base e suas bordas devem estar livres de mordeduras. Juntas na 6G / H-L045 Esse tipo de junta / posição é usado para soldar curvas, flanges, tês, etc. O seguinte exemplo mostra a soldagem de tubos de diâmetro 8” (219,1 mm). A posição de soldagem 6G qualifica todas as outras. Parâmetros de soldagem (*) Eletrodo OK 22.45P ∅ 3,2 mm, CC-, corrente 85 - 110 A, passe de raiz Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 2,5 mm, CC+, corrente 85 - 110 A, passes de enchimento Eletrodo OK 48.04 / OK 55.00 ∅ 3,2 mm, CC+, corrente 110 - 140 A, passes de acabamento A fonte deve ter uma tensão de circuito aberto de pelo menos 70 V (*) Para processos mistos com a técnica eletrodo celulósico / bá- sico Atividades Depois de ter executado a preparação e o ponteamento, fixe a peça na posição 6G (eixo a 45° com o plano horizontal) — veja a Figura 113. Os pontos devem ser aplicados nas posições 2, 5, 8 e 11 horas, quando possível. Então execute o passe de raiz com eletrodos OK 22.45P de di- âmetro 3,2 mm. Comece com o eletrodo na posição 6:30, no plano da junta e perpendicular à direção de soldagem (veja a Figura 114). Empregue um leve movimento de oscilação. A ponta do eletrodo deve ser mantida nas bordas do nariz, porém sem exercer pressão
  129. 129. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 127 sobre ele. Se a cratera tender a fechar, aplique um leve ângulo de a- taque puxando e/ou reduza a velocidade de soldagem. Se a cratera tender a abrir, aplique um leve ângulo de ataque empurrando e/ou aumente a velocidade de soldagem (veja a Figura 115). Figura 113 - Montagem na posição 6G Os procedimentos de interrupção e reabertura do arco são simila- res àqueles descritos no Capítulo 8. Faça ambas as metades do passe e remova a escória antes de depositar o segundo passe (veja a Figura 116). O passe de enchimento deve ser executado abrindo o arco na posição 6:30 e estabilizando-o na posição 6 horas em uma largura bastante reduzida. Observe os ângulos da figura. Aplique eletrodos OK 48.04 / OK 55.00 de diâmetro 2,5 mm. O passe de enchimento deve ficar a aproximadamente 1,6 mm da superfície externa do tubo (veja a Figura 117).
  130. 130. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 128 Figura 114 - Ângulo de ataque e ângulo de trabalho Então execute os passes de acabamento com eletrodos OK 48.04 / OK 55.00 de diâmetro 3,2 mm, aplicando uma corrente de 110 - 140 A (veja a Figura 118). Os ângulos do eletrodo para os passes de acabamento são os mesmos que aqueles empregados para os passes de enchimento (veja a Figura 119). Tome nota do número de cordões de cada camada (veja a Figura 120).
  131. 131. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 129 Figura 115 - Passe de raiz
  132. 132. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 130 Figura 116 - Geometria do passe de raiz Figura 117 - Passes de enchimento
  133. 133. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 131 Figura 118 - Passe de acabamento Figura 119 - Ângulos de ataque dos passes de acabamento
  134. 134. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 132 Figura 120 - Seqüência de passes
  135. 135. SOLDAGEM DE TUBULAÇÕES 133 Exemplo de EPS PROPOSTA DE ESPECIFICAÇÃO DE PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM Projeto: Especificação Projeto API 1104 Ed set/99 Processo Soldagem SMAW Tipo: Manual JUNTAS METAIS DE BASE CROQUIS DA JUNTA Tipo de Bisel: Simples V Espec. Material: API 5L x API 5L Mata-Juntas: N/A Tipo ou Grau: X-70 x X-70 Mat. Mata-Juntas: N/A Faixa Diâmetro.: > 323,9 mm Outros: N/A Faixa Espessura: 4,8 mm – 19,1 mm Fabricante: METAIS DE ADIÇÃO Passe N.º: Raiz 2o Passe Enchimento Acabamento Dimensões: 4,0 mm 4,0 mm 5,0 mm 5,0 mm SEQÜÊNCIA DE PASSES Especific. AWS: A 5.1-91 A 5.5-96 A 5.5-96 A 5.5-96 Classific. AWS: E 6010 E 8010-G E 8010-G E 8010-G Fabricante: Marca Comercial: OK 22.45 P OK 22.47 P OK 22.47 P OK 22.47 P N.º Corrida: Local Fabricação: Brasil Brasil Brasil Brasil POSIÇÃO 5 G PROGRESSÃO Descendente GASES PRÉ AQUECIMENTO TTPS Gas(es) Mist % Comp. Vazão Temp. Pré aq.: Remover umidade Temp.: N/A Raiz/2o Passe: N/A N/A N/A Temp. Entrep.: 250 °C máx. Tempo: N/A Enchimento: N/A N/A N/A Método. Pré aq.: Gás propano Outros: N/A Acabamento: N/A N/A N/A Controle Temp.: Lápis Térmico TIPO E REMOÇÃO DA ACOPLADEIRA TEMPO ENTRE PASSES Interna: Sim Remover Após: 50 % da raiz Tempo Máximo entre Raiz e 2o Passe: 60 min Externa: N/A Remover Após: N/A Tempo Máximo entre 2o Passe e demais: 60 min TÉCNICA Filetado ou Trançado filetado Oscilação: N/A Tamanho Bocal: N/A Limpeza / Esmerilhamento Esmerilhamento / escovamento Máquinas Lixadeira, Maquita Ferramentas Manuais Escova, lima Distância de Contato à Peça: N/A Corrente Elétrica: Corrente contínua Polaridade: Raiz (-); 2o Passe (+); Enchimento/Acabamento (+) Outros: Passe Progressão VAA (m/min) Diâmetro Metal Adição Largura / Freqüência Oscilação Faixa Corrente (A) Faixa Voltagem (V) Faixa Veloc. Soldagem (mm/s) Faixa Aporte de Calor (kJ/mm) Raiz Descendente N/A 4,0 N/A 120 – 140 30 – 35 5,0 0,7 – 1,0 2o Passe Descendente N/A 4,0 N/A 150 – 160 35 – 40 6,8 0,8 – 0,9 Enchimento Descendente N/A 5,0 N/A 200 – 220 35 – 40 4,2 1,7 – 2,1 Acabamento Descendente N/A 5,0 N/A 150 – 160 30 – 35 3,4 1,3 – 1,6 NOTAS Após soldagem, executar 100 % de Ensaio Visual e Ensaio Radiográfico. 60-70° 1,0-2,0 mm 1,5-2,0 mm 56 78 910 1112 4 3 2 1

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