Tubos sem costura versus tubos soldados: guia completo de comparação

A ausência de solda na construção de tubos sem costura resulta em maior resistência e melhor capacidade de suportar pressão, mas a construção de tubos soldados oferece uma vantagem de custo, que varia de 20% a 50%, mantendo-se adequada para a maioria das aplicações que exigem pressão baixa a média. A escolha correta exige que você avalie suas necessidades operacionais juntamente com as normas aplicáveis ​​e seus recursos financeiros disponíveis, em vez de presumir que os tubos sem costura oferecem melhor desempenho do que outras opções.

Em 2023, uma empreiteira chinesa de EPC (Engenharia, Aquisição e Construção) enviou doze quilômetros de tubos soldados ERW para um projeto de dessalinização na Arábia Saudita. O cliente rejeitou todo o carregamento porque a especificação da tubulação, escondida em um anexo do contrato, exigia construção sem costura de acordo com a norma API 5L PSL2. Os custos totais de substituição ultrapassaram US$ 180,000, incluindo os custos de entrega expressa por frete aéreo. Os tubos em si atendiam aos padrões técnicos necessários para o uso pretendido. A falha ocorreu devido a especificações incorretas, e não a defeitos nos materiais.

Este artigo oferece uma comparação completa entre tubos sem costura e tubos soldados, analisando seus métodos de fabricação. Você descobrirá o processo de fabricação de cada tipo de tubo, suas características de resistência, seus preços e sua resistência à corrosão, além das situações específicas que exigem a escolha de um tipo de tubo em detrimento do outro. Você receberá um guia prático para tomada de decisão, que poderá utilizar em seus próximos projetos.

Principais lições

• O tubo sem costura não possui costura de solda, o que lhe confere maior resistência uniforme e melhor desempenho em ambientes de alta pressão, alta temperatura e corrosivos.
• O tubo soldado é fabricado laminando-se chapas ou bobinas de aço e unindo-se as bordas, o que o torna mais econômico e disponível em diâmetros muito maiores.
• De acordo com a norma ASME B31.3, tubos sem costura apresentam um fator de eficiência de junta de E = 1.00, enquanto tubos soldados ERW apresentam E = 0.85.
• Tubos soldados modernos, com inspeção ultrassônica ou radiográfica de 100% da junta de solda, são cada vez mais aceitos para serviços que antes exigiam tubos sem costura.
• A escolha é determinada pelas normas de tubulação, condições de operação, exposição à corrosão e orçamento do projeto, e não apenas pelo tipo de tubo.
• Em aplicações com aço inoxidável, a linha de solda pode causar sensibilização na zona afetada pelo calor, o que pode exigir tratamento térmico pós-soldagem ou favorecer a seleção de peças sem costura.

Se precisar de ajuda para selecionar o tipo de tubo adequado para o seu projeto, nossa equipe oferece consultoria técnica para seleção de materiais e revisão de especificações.

Qual a diferença entre tubos sem costura e tubos soldados?

A diferença fundamental entre esses dois tipos de tubos é fácil de entender. Tubos sem costura são produzidos a partir de um tarugo de aço, moldando-o em um tubo sem nenhuma solda. Já os tubos soldados são fabricados moldando-se uma chapa ou tira de aço em um cilindro e unindo as bordas por meio de soldagem.

A diferença no método de produção acarreta múltiplos impactos que afetam a resistência, os custos, a distribuição e a uniformidade do tamanho do produto. Os diferentes métodos de fabricação de cada tipo resultam em diferentes desempenhos em casos de uso específicos.

Como é fabricado um tubo sem costura

O tubo sem costura começa como um tarugo de aço sólido e redondo. Os pesquisadores aqueceram o tarugo a cerca de 1,200 graus Celsius antes de usar um laminador rotativo para criar um furo central no metal, através do processo Mannesmann. Os trabalhadores esticaram o tarugo laminado até atingirem o diâmetro externo e a espessura de parede necessários.

O tubo de aço possui uma seção metálica contínua, o que elimina a necessidade de uma solda longitudinal. A estrutura granular do tubo sem costura mantém seu percurso ininterrupto ao longo de todo o diâmetro do tubo, o que cria características mecânicas consistentes.

O processo exige um consumo energético significativo, ao mesmo tempo que produz um rendimento reduzido de material. Uma fábrica de tubos sem costura normalmente converte apenas 65% a 75% da massa do tarugo em tubo acabado. O material restante transforma-se em carepa, aparas e resíduos do processo. A baixa taxa de rendimento acarreta custos de produção mais elevados na fabricação de tubos sem costura.

A empresa produz opções de tamanho limitado. A maioria das fábricas de tubos sem costura consegue produzir tubos com diâmetro externo de até aproximadamente 610 mm (24 polegadas). A produção de tamanhos maiores torna-se inviável devido a dois fatores: limitações no tamanho do tarugo e restrições na força de perfuração.

Como é fabricado um tubo soldado

O tubo soldado começa como uma chapa, tira ou bobina de aço. O material é enrolado em um formato cilíndrico e as bordas longitudinais são unidas por soldagem.

São utilizados três métodos principais de soldagem:

• ERW (resistência elétrica soldada)A soldagem por resistência elétrica (ERW) utiliza corrente elétrica de alta frequência para aquecer as bordas de uma tira de aço, que são então prensadas juntas. Esse método é o mais comum para tubos com diâmetro de até 24 polegadas.
• LSAW (Soldagem por arco submerso longitudinal)Uma chapa de aço é moldada em um cilindro e a costura longitudinal é soldada usando soldagem a arco submerso. A soldagem a arco submerso (LSAW) é usada para tubos de grande diâmetro, tipicamente de 16 a 60 polegadas.
• SSAW (Soldagem por Arco Submerso em Espiral)Uma bobina de aço é moldada em espiral, e a costura espiral é soldada continuamente. A soldagem SSAW é utilizada para dutos de grande diâmetro e longa distância.

A fabricação de tubos soldados permite uma utilização de material muito maior. Uma fábrica de tubos soldados normalmente converte mais de 90% da massa da bobina ou chapa em tubos acabados. O processo também é mais rápido e menos intensivo em energia. Esses fatores tornam os tubos soldados significativamente mais econômicos.

A flexibilidade em relação ao diâmetro é outra vantagem. Como o tubo soldado é fabricado a partir de uma chapa ou bobina, ele pode ser produzido em diâmetros muito grandes, de 100 polegadas ou mais, que são impossíveis de fabricar como tubo sem costura.

Tubos sem costura versus tubos soldados: comparação lado a lado

Fator	Tubulação sem emenda	Tubo soldado	Notas
Manufatura	Perfuração rotativa a quente a partir de tarugo sólido	Laminação e soldagem de chapas, tiras ou bobinas	Sem costura não possui costura de solda.
Costura de solda	nenhum	Longitudinal (ERW, LSAW) ou espiral (SSAW)	A costura confere ao tubo soldado um ponto fraco potencial.
Resistência (Strength)	Maior resistência uniforme; propriedades isotrópicas	Boa resistência; a costura é um potencial concentrador de tensão.	ERW moderno reduz a diferença
Classificação de pressão	Excelente para alta pressão e alta temperatura.	Adequado para pressão baixa a média.	Sem costuras, suporta pressão cerca de 20% maior.
Eficiência conjunta (ASME B31.3)	E = 1.00	E = 0.85 (ERW)	A soldagem exige paredes mais espessas para a mesma pressão.
Resistência à Corrosão	Superior; sem costura para atacar	A junta de solda e a ZTA (Zona Termicamente Afetada) podem ser vulneráveis.	O tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) pode mitigar problemas relacionados a zonas de risco (HAZ).
Custo	20-50% mais caro que soldado	Mais econômico	Preço unitário apenas; o custo total de propriedade (TCO) pode variar.
Faixa de tamanho	Normalmente até ~24″ (610 mm) de diâmetro externo.	Altamente flexível; diâmetro possível de mais de 100 polegadas.	Grandes diâmetros exigem soldagem.
Tolerância de espessura de parede	+/-12.5% (pode variar devido à excentricidade)	+/-10% (ERW) ou +/-8% (LSAW)	A soldagem é mais uniforme.
Rendimento do material	65-75% da massa do tarugo	Mais de 90% da massa da bobina ou da placa	Menor rendimento gera custo contínuo
Tempo De Espera	8 a 16 semanas (padrão); 20+ semanas (especializado)	4 a 10 semanas; geralmente em estoque	A Seamless exige aquisição de tarugos.
Melhores Aplicativos	Linhas de alta pressão, caldeiras, processamento químico, nuclear	Sistemas estruturais, hidráulicos, de climatização (HVAC), tubulações de grande diâmetro.	A aplicação determina a escolha.

A tabela apresenta distinções fundamentais entre duas coisas, mas requer dados numéricos para que seu significado seja compreendido.

Tubos soldados apresentam desempenho superior devido à sua capacidade de atender aos requisitos de espessura de parede. O processo de perfuração gera resultados não controlados que causam excentricidade e variações na espessura da parede do tubo sem costura ao longo de sua circunferência. O processo de laminação estabelece controles rigorosos que determinam a espessura da parede do tubo soldado por meio das especificações do material da chapa ou tira. Para aplicações que exigem espessura de parede precisa, isso pode ser uma consideração importante.

Tubos sem costura oferecem melhor desempenho do que tubos soldados, pois não possuem a costura de solda, o que protege contra cargas cíclicas e danos por corrosão. A costura do tubo soldado cria uma zona termicamente afetada (ZTA) que desenvolve um padrão de microestrutura diferente. A região da ZTA do tubo soldado se transforma em uma zona primária de iniciação de trincas sob condições de serviço com sulfeto de hidrogênio e tensão cíclica.

Comparação de classificação de resistência e pressão

Tubos sem costura geralmente oferecem maior resistência à tração e melhor capacidade de pressão, pois não possuem solda que possa ser um ponto de falha potencial. De acordo com o código ASME B31.3 para tubulações de processo , tubos sem costura recebem um fator de eficiência de junta de E = 1.00, enquanto tubos soldados ERW recebem E = 0.85.

O que isso significa na prática? O tubo soldado requer uma espessura de parede superior à do tubo sem costura, pois precisa de 18% a mais de espessura para atingir os mesmos níveis de segurança de ambos os tubos, que compartilham a mesma classe de material. O tubo sem costura apresenta melhor resistência à pressão porque mantém a mesma espessura de parede que os outros tubos.

A diferença de desempenho diminuiu significativamente.

A moderna tecnologia de soldagem ERW de alta frequência (HFI), juntamente com a inspeção ultrassônica ou radiográfica de 100% da junta de solda, cria tubos soldados que apresentam desempenho confiável em diversas aplicações que antes exigiam construção sem costura. Diversas empresas de engenharia modificaram seus requisitos para permitir a realização de testes não destrutivos completos na junta de solda para tubos soldados em aplicações com fluidos da Categoria D, de acordo com as normas ASME B31.3, que abrangem substâncias não inflamáveis ​​e não tóxicas utilizadas em temperaturas e pressões intermediárias.

A chave está em escolher a tubulação adequada à sua aplicação. O setor considera a tubulação sem costura como a opção padrão, que os contratistas devem usar para transmissão de hidrocarbonetos em alta pressão, tubos de caldeiras, aplicações nucleares e criogênicas. Já a indústria considera a tubulação soldada moderna, que passa por inspeção adequada, suficiente para distribuição de água, suportes estruturais, sistemas de climatização (HVAC) e tubulações de utilidades em geral.

A fabricação de tubos sem costura permite a formação de defeitos durante o processo de produção. O processo de perfuração pode gerar delaminações internas, inclusões e áreas de excentricidade. O processo de inspeção adequado exige a realização de testes hidrostáticos, ultrassônicos e por correntes parasitas em todos os tipos de tubos.

Requisitos de normas e testes

Tanto os tubos sem costura quanto os soldados devem atender a rigorosos requisitos de teste, conforme as normas aplicáveis. O teste hidrostático é exigido pela maioria das especificações, incluindo ASTM A53, ASTM A106 e API 5L. A pressão de teste é normalmente calculada entre 60% e 80% da resistência mínima ao escoamento especificada.

Os requisitos para ensaios não destrutivos (END) variam conforme o tipo de tubulação e a norma:

• Tubo sem costuraOs ensaios ultrassônicos (UT) para detecção de defeitos longitudinais, os ensaios por correntes parasitas para detecção de falhas superficiais e os ensaios hidrostáticos são padrão. Algumas especificações exigem ensaio UT em toda a peça.
• Tubo soldadoAlém do teste hidrostático, a junta de solda deve ser inspecionada por métodos ultrassônicos ou radiográficos. A norma API 5L PSL2 exige inspeção de 100% das juntas de solda em tubulações soldadas.

Ao avaliar as diferenças nas espessuras das paredes dos tubos e nas classificações de pressão, consulte nosso guia sobre diferenças nas espessuras das paredes dos tubos para obter dados detalhados sobre espessura da parede e pressão.

Comparação de custos: por que os tubos sem costura custam mais?

Tubos sem costura normalmente custam de 20 a 50% a mais do que tubos soldados de tamanho nominal, classe e espessura equivalentes. Em algumas ligas especiais e grandes diâmetros, o acréscimo pode ser ainda maior.

Diversos fatores contribuem para essa diferença de custo:

• Eficiência da matéria-primaNa produção sem costura, apenas 65% a 75% do tarugo se transforma em tubo acabado. Já na produção com solda, mais de 90% da bobina ou chapa é convertida.
• Consumo de energiaAquecer um tarugo sólido até a temperatura de perfuração e manter as temperaturas de laminação requer significativamente mais energia do que conformar e soldar tiras laminadas a frio ou a quente.
• Taxa de produçãoAs fábricas de tubos soldados operam em velocidades mais altas e produzem mais metros lineares por hora.
• Disponibilidade de vagasTubos sem costura de alta qualidade exigem tarugos limpos e com poucas inclusões. O fornecimento de tarugos pode ser limitado, especialmente para ligas especiais.
• Prêmios de tamanhoTubos sem costura de grande diâmetro são escassos e caros porque poucas fábricas conseguem produzi-los.

No entanto, o preço unitário não conta toda a história.

Custo Total de Propriedade

O custo total de propriedade em aplicações críticas determinará qual opção, entre tubos sem costura e tubos soldados, será mais vantajosa. Os custos de paralisação de uma instalação, somados aos custos de substituição de tubos soldados que se rompem nas juntas durante operações de alta pressão, superarão qualquer economia inicial de material. Os tubos sem costura oferecem melhor resistência à corrosão do que os tubos soldados, o que permite períodos operacionais mais longos e menores necessidades de manutenção, tanto em ambientes com presença de sulfeto de hidrogênio quanto em ambientes marinhos.

Uma linha de transmissão de gás natural opera a uma pressão de 1200 psi. O custo do tubo sem costura chega a 45 por metro, enquanto os tubos soldados custam 30 por metro, o que representa um acréscimo de 50%. A diferença inicial de custo chega a 150000 para uma distância de 10 quilômetros. Uma falha na solda paralisará as operações por três dias em uma unidade de processamento que perde 150000 por dia em produção. Um único incidente anula a economia de material e ainda cria um risco à segurança, pois uma falha na solda paralisará as operações por três dias em uma unidade de processamento que perde 80000 por dia em produção.

As vantagens econômicas dos tubos soldados tornam-se evidentes em aplicações não críticas. Uma estação de tratamento de água ou um sistema HVAC comercial não necessitam da capacidade de pressão ou da margem de resistência à corrosão exigida por tubos sem costura. A especificação de tubos sem costura para esses serviços representa um desperdício de orçamento.

Em 2024, a Autoridade Municipal de Água de Shandong solicitou tubulações de captação de 48 polegadas para um novo reservatório. Simplesmente não existe tubo sem costura com esse diâmetro. A equipe de engenharia selecionou tubos ASTM A53 Grau B soldados por LSAW, que foram recebidos em seis semanas por aproximadamente um quinto do preço de qualquer solução teórica sem costura. A tubulação tem funcionado corretamente desde o início de sua operação.

Resistência à corrosão e o fator da junta de solda

O comportamento da corrosão é uma área onde a presença de uma junta de solda faz uma diferença real.

O processo de soldagem cria uma zona termicamente afetada (ZTA) no tubo soldado, que se estende a partir da linha de solda. A ZTA possui uma microestrutura diferente da do metal base. No aço carbono, essa diferença resulta em alterações mínimas que não causam grandes problemas de corrosão em condições de pH neutro.

Considerações sobre a junta de solda em aço inoxidável

A situação torna-se mais complexa em tubos de aço inoxidável devido à sua estrutura intrincada. As altas temperaturas durante a soldagem podem causar a precipitação de carbonetos de cromo nos contornos de grão da ZTA (Zona Termicamente Afetada). Esse processo leva à depleção de cromo nas áreas ao redor dos carbonetos, resultando em menor proteção contra corrosão. O fenômeno é conhecido como sensibilização.

Determinados ambientes levam ao aumento da suscetibilidade à corrosão intergranular em cordões de solda e zonas afetadas pelo calor (ZAC) devido à sensibilização. A solução padrão é o tratamento térmico pós-soldagem (TTPS), também conhecido como recozimento de solubilização, pois redissolve os carbonetos de cromo, restaurando a resistência uniforme à corrosão. O TTPS é especificado como o método de tratamento para aplicações críticas em aço inoxidável.

Aços com baixo teor de carbono, como o 304L e o 316L, reduzem o risco de sensibilização porque seu menor teor de carbono limita a formação de carbonetos de cromo. Aços estabilizados, como o 321 e o 347, contêm titânio ou nióbio, que formam carbonetos preferencialmente e protegem o cromo na matriz.

A zona afetada pelo calor (ZAC) em tubulações soldadas torna-se mais vulnerável à fissuração por tensão induzida por sulfeto quando ambientes de serviço com sulfeto de hidrogênio estão presentes. É por isso que muitas especificações da indústria de petróleo e gás exigem tubulações sem costura para linhas de serviço com sulfeto de hidrogênio, ou tubulações soldadas com limites rigorosos de dureza da ZAC e ensaios não destrutivos completos.

A diferença de corrosão entre tubos sem costura e soldados torna-se irrelevante para uso geral com água, exposição atmosférica e ambientes químicos benignos. Ambos apresentam bom desempenho quando especificados na classe correta para o ambiente.

Tubo de aço inoxidável sem costura vs soldado

A maioria dos artigos sobre tubos sem costura versus tubos soldados se concentra no aço carbono. Para os aços inoxidáveis , a solda cria considerações adicionais que afetam a seleção e a especificação do material.

Grade	Aplicações perfeitas	Aplicações de soldagem	Consideração Chave
304	Processamento de alimentos sob alta pressão, indústria farmacêutica	Serviços gerais de alimentação, tubulações estruturais e sanitárias	A soldagem do aço 304 é aceitável para a maioria das aplicações; utilize o aço 304L ou o aço 304PWHT para ambientes de soldagem corrosivos.
316	Marinho, processamento químico, exposição ao cloreto	Serviços químicos gerais, arquitetônicos, dutos de grande diâmetro	A soldagem sem emendas evita a ZTA (Zona Termicamente Afetada) em serviços críticos com cloretos; o aço 316 soldado com tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) é amplamente utilizado.
2205 Dúplex	Processamento de petróleo e gás, dessalinização, alto teor de cloreto	Tratamento de água, celulose e papel, estrutural	A alta resistência permite paredes mais finas; paredes sem costura são preferidas para serviços com alta pressão e fluidos ácidos.

Para uma comparação detalhada das duas classes mais comuns, consulte nossa comparação entre o aço inoxidável 304 e o 316. Ambas as classes estão disponíveis em construções sem costura e com costura, mas as condições de serviço devem orientar a escolha.

De modo geral, tubos de aço inoxidável soldados são adequados para a maioria das aplicações em processamento de alimentos, arquitetura e indústria química de baixa a média pressão. Tubos de aço inoxidável sem costura são preferíveis para serviços de alta pressão, alta temperatura ou corrosivos, onde a sensibilização da zona afetada pelo calor (ZAC) não pode ser totalmente mitigada. Para ambientes marinhos e expostos a cloretos, os tubos de aço inoxidável 316 sem costura eliminam completamente a vulnerabilidade da solda.

Aplicações: Onde cada tipo de tubo se destaca

Melhores aplicações para tubos sem costura

Tubos sem costura são a escolha certa quando a confiabilidade em condições extremas é imprescindível:

• Transmissão de óleo e gás de alta pressãoTrechos de gasodutos operando acima das pressões de distribuição padrão, especialmente em ambientes com fluidos corrosivos.
• Tubos da caldeira e do trocador de calorAltas temperaturas e pressões exigem espessura de parede uniforme e ausência de pontos fracos nas juntas.
• Processamento químico e petroquímicoMeios corrosivos em temperaturas elevadas exigem propriedades de materiais consistentes.
• aplicações de energia nuclearAs normas da Seção III da ASME frequentemente exigem tubos sem costura para sistemas críticos de segurança.
• Serviço aeroespacial e criogênicoPreocupações com ciclos térmicos extremos e fragilização a baixas temperaturas favorecem a construção sem emendas.
• Tubulação hidráulica e de instrumentaçãoLinhas de pequeno diâmetro e alta pressão onde a uniformidade da espessura da parede é crítica.

Para aplicações em aço inoxidável, tubos sem costura são frequentemente preferidos em ambientes marinhos, processamento químico com alto teor de cloreto e aplicações nucleares, onde os tubos de aço inoxidável devem apresentar desempenho sem risco de falhas na solda.

Melhores aplicações para tubos soldados

Tubos soldados são a opção prática e econômica para a maioria das aplicações industriais:

• Estrutural e construçãoEstruturas de edifícios, estacas e suportes onde a capacidade de carga está bem dentro dos limites dos tubos soldados.
• Sistemas de água e esgotoDistribuição de água municipal, transporte de águas residuais e drenagem em pressões baixas a moderadas.
• Transporte de fluidos em pressões baixas a médiasUtilidades de processo, água de resfriamento e linhas de processo não críticas.
• Dutos de grande diâmetroLinhas de coleta de petróleo e gás, adutoras de água e tubulações de lama onde os diâmetros excedem a capacidade de tubulação sem emendas.
• Sistemas de climatizaçãoLinhas de água gelada, água quente para aquecimento e condensado.
• Fabricação arquitetônica e geralCorrimãos, cercas e suportes mecânicos.

Para aplicações em aço inoxidável, tubos soldados são comumente usados ​​em processamento de alimentos, laticínios, serviços químicos em geral e aplicações arquitetônicas, onde as exigências de pressão e corrosão são moderadas.

Normas e especificações que você precisa conhecer.

As normas para tubos definem os requisitos de fabricação, a composição química, as propriedades mecânicas e os protocolos de teste. Saber qual norma se aplica a cada tipo de tubo é essencial para a especificação correta. Essas normas são mantidas por organizações como a ASTM International e a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME).

Padrão	Tipo de tubo	Material	Aplicação Primária	Requisitos-chave
ASTM A106	Sem costura	aço carbono	Serviço de alta temperatura	Teste hidrostático obrigatório; somente sem costura
ASTM A53	Soldado e sem costura	aço carbono	Serviço geral e pressão	Graus A e B; preto ou galvanizado
ASTM A312	Sem costura e soldado	Aço inoxidável austenítico	Corrosão generalizada e em altas temperaturas	Abrange os aços 304, 304L, 316, 316L, etc.
ASTM A790	Sem costura e soldado	Aço inoxidável duplex	Serviço corrosivo	Abrange os modelos 2205, 2507, etc.
API 5L	Sem costura e soldado	aço carbono	Transmissão de petróleo e gás	PSL1 e PSL2; a soldagem requer 100% de END (Ensaios Não Destrutivos) na junta para PSL2.
PT 10216	Sem costura	Vários tipos de aço	Objetivos de pressão	Norma europeia; equivalente à ASTM A106
PT 10217	Soldada	Vários tipos de aço	Objetivos de pressão	Norma europeia para tubos de pressão soldados
JIS G3454	Sem costura e soldado	aço carbono	Serviço de pressão	Padrão japonês
JIS G3459	Sem costura e soldado	Aço inoxidável	Serviço de pressão	Norma japonesa para tubos de aço inoxidável

Observe que algumas normas, como a ASTM A53 e a API 5L, abrangem tanto tubos sem costura quanto tubos soldados. A norma especifica critérios diferentes de fabricação, teste e aceitação para cada tipo. Sempre verifique se a versão sem costura ou a versão soldada de uma especificação de dupla norma é necessária para sua aplicação.

Como escolher: um guia prático para tomada de decisões.

A maioria dos artigos sobre tubos sem costura versus tubos soldados descreve as diferenças técnicas sem oferecer uma maneira prática de decidir. Aqui está uma estrutura prática que você pode usar.

Comece com estas cinco perguntas:

1. O que exige o seu código de tubulação?
   Consulte a norma ASME B31.3, API 5L ou as especificações de engenharia do seu cliente. Se a norma exigir tubulação sem costura para a sua classe de serviço, essa é a resposta. Por exemplo, a norma ASME B31.3 Categoria M (fluidos tóxicos) e muitas especificações para hidrocarbonetos de alta pressão exigem tubulação sem costura ou impõem limites rigorosos à tubulação soldada.
2. Quais são a sua pressão e temperatura de operação?
   • Acima de 1,000 psi (69 bar) ou acima de 750 graus Fahrenheit (400 graus Celsius): considere seriamente o uso de tubos sem costura.
   • Abaixo de 300 psi (21 bar) e abaixo de 400 graus Fahrenheit (200 graus Celsius): tubos soldados com inspeção adequada geralmente são suficientes.
   • Entre esses dois extremos: avalie com base em fatores de segurança, consequências da falha e requisitos do código.
3. Qual é a exposição à corrosão?
   • Serviço em ambientes com presença de sulfeto de hidrogênio, ambientes ricos em cloreto ou exposição cíclica a ambientes úmidos e secos: sem costura ou soldadas com tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) e ensaio não destrutivo completo (NDT).
   • Água neutra, exposição atmosférica ou produtos químicos benignos: tubos soldados são adequados.
4. Qual o diâmetro necessário?
   • Acima de 24 polegadas (610 mm): o tubo soldado é sua única opção prática.
   • Abaixo de 2 polegadas (50 mm): tubos sem costura estão facilmente disponíveis e geralmente têm preços competitivos.
   • Entre esses dois extremos: ambas são opções; deixe que a pressão e a corrosão determinem a decisão.
5. Qual é o seu orçamento?
   • Se a solução sem emendas custar 40% a mais, mas sua margem de segurança assim o exigir, o custo se justifica.
   • Se um tubo soldado com END completo atender a todos os requisitos técnicos, a economia resultante será incorporada ao seu orçamento.

O gerente de compras de uma planta petroquímica em Zhejiang utilizou esta lista de verificação em um projeto recente de expansão. A especificação original previa tubulação de aço inoxidável 316L sem costura em toda a extensão. A equipe avaliou as condições operacionais e concluiu que as linhas de alimentação do reator e as linhas de vapor de alta pressão necessitavam de construção sem costura. A equipe substituiu as linhas de água de resfriamento, nitrogênio e utilidades por tubulação de aço inoxidável 316L soldada, que passou por inspeção completa por raios X. A revisão gerou uma economia de aproximadamente US$ 185000 em um pacote de tubulação de US$ 2.1 milhões, sem comprometer a confiabilidade do sistema.

Considerações sobre fornecimento, prazo de entrega e aquisição

Além do desempenho técnico, fatores práticos de fornecimento influenciam a decisão entre tubos sem costura e tubos soldados.

Os prazos de entrega apresentam grandes diferenças entre os dois materiais. A produção de tubos sem costura exige que as empresas obtenham tarugos, que precisam passar por processos de aquecimento e perfuração que requerem extenso acabamento. Os materiais de grau padrão exigem um prazo de entrega de 8 a 16 semanas, enquanto as ligas especiais necessitam de 20 semanas ou mais para a produção. A produção de tubos soldados começa com o uso de bobinas ou chapas de material já existentes. Os tamanhos padrão dos produtos podem ser encontrados em estoque, enquanto os clientes podem esperar que seus pedidos personalizados cheguem entre 4 e 8 semanas após a solicitação.

Tubos soldados tornam-se a opção preferida para projetos de pequeno porte por terem requisitos menores de quantidade mínima de pedido. As fábricas de tubos sem costura geralmente exigem quantidades mínimas por tamanho e grau de fabricação. A única opção viável para o projeto, que requer trezentos metros de tubulação, é adquirir tubos soldados do estoque do distribuidor.

A fabricação de tubos soldados facilita o acesso a tamanhos personalizados. O processo de produção permite a criação de produtos com dimensões não padronizadas, por meio de ajustes específicos de laminação que dependem da espessura da chapa selecionada. A produção de tubos sem costura de pequeno diâmetro exige a aquisição de tarugos e a troca de matrizes, o que representa um alto custo para as empresas.

Diferentes regiões do mundo oferecem diferentes graus de disponibilidade. A região da Ásia-Pacífico concentra a maior parte da produção de tubos sem costura, concentrada principalmente em fábricas chinesas, japonesas e indianas. Tubos sem costura provenientes dessas regiões oferecem soluções economicamente viáveis ​​para projetos internacionais, mas as empresas devem garantir a qualidade do produto e obter as certificações necessárias.

A LIANYUNGANG DAPU METAL CO. LTD fornece aos seus clientes tubos de aço sem costura e soldados, incluindo aço carbono, aço inoxidável e ligas metálicas. Nosso estoque inclui tamanhos padrão prontos para envio global, e também oferecemos suporte a especificações personalizadas para atender às necessidades específicas de cada projeto.

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre a produção de tubos sem costura e a produção de tubos soldados?

A produção de tubos sem costura começa com o aquecimento de um tarugo de aço, que posteriormente é perfurado ao meio por um laminador rotativo. O processo inicia-se com o corte de uma chapa ou tira de aço, que é moldada em um cilindro, antes da soldagem por resistência elétrica (ERW), soldagem a arco submerso (LSAW) ou soldagem a arco submerso (SSAW) ser utilizada para unir as bordas.

Tubos sem costura são sempre mais resistentes que tubos soldados?

Tubos sem costura apresentam maior resistência, o que lhes permite suportar de 15 a 20% mais pressão do que tubos soldados com as mesmas especificações de material e espessura de parede. O moderno sistema de tubos soldados HFI-ERW garante desempenho confiável graças ao seu método de inspeção completo, que avalia todas as juntas de solda para aplicações de média pressão. A diferença de resistência entre os materiais é crucial em aplicações sujeitas a condições de alta pressão, alta temperatura e movimentos cíclicos de carga.

A tecnologia de tubos soldados elimina a fragilidade da junta?

As modernas tecnologias de soldagem e os ensaios não destrutivos automatizados reduziram significativamente o risco de defeitos nas juntas de solda, mas não eliminaram a diferença fundamental. A junta de solda e a zona afetada pelo calor ainda representam uma descontinuidade metalúrgica. Essa questão não apresenta desafios significativos para a maioria das aplicações que operam em níveis de pressão baixos a médios. O processo de seleção de tubulações considera as juntas de solda como um fator crucial na escolha de tubos para aplicações de alta pressão e em ambientes com presença de sulfeto de hidrogênio.

Por que os tubos sem costura são mais caros do que os tubos soldados?

Os custos de produção mais elevados dos tubos sem costura demonstram que sua fabricação exige mais recursos do que a dos tubos soldados, pois os tubos sem costura requerem de 20 a 50% mais materiais. O custo adicional dos tubos sem costura se justifica quando a aplicação exige a máxima confiabilidade.

Tubos sem costura e tubos soldados podem ser usados ​​indistintamente?

Os dois materiais funcionam como opções intercambiáveis ​​para sistemas básicos de baixa pressão, que não possuem requisitos críticos, mas não são totalmente compatíveis. Para serviços de alta pressão, alta temperatura, corrosivos ou com carga cíclica, tubos sem costura e soldados apresentam características de desempenho diferentes. A decisão final deve sempre ser baseada no código de tubulação aplicável, nas especificações do cliente e na análise de engenharia.

Qual é a melhor opção para oleodutos e gasodutos: sem costura ou com solda?

Depende da aplicação. Linhas de transmissão de alta pressão, serviços em ambientes corrosivos e sistemas críticos para a segurança geralmente exigem tubos sem costura. Linhas de coleta de grande diâmetro, linhas de injeção de água e dutos de distribuição de baixa pressão normalmente utilizam tubos soldados. A norma API 5L abrange ambos os tipos e especifica diferentes requisitos de teste para cada um.

Como saber se um tubo é sem costura ou soldado?

O método mais simples para determinar o tipo de tubo requer inspeção visual. Tubos soldados geralmente apresentam um cordão de solda visível na superfície interna ou externa, ao longo de sua costura longitudinal. Tubos sem costura exibem uma superfície uniforme, sem cordões de solda visíveis. Métodos de ensaio não destrutivos, como a inspeção por correntes parasitas, são necessários para validar a presença das linhas de solda, que se tornam visíveis após o esmerilhamento do cordão de solda até uma superfície nivelada.

Quais são as desvantagens dos tubos soldados?

As principais desvantagens são a potencial fragilidade na junta de solda, a capacidade de pressão reduzida em comparação com tubos sem costura de mesmas dimensões, a suscetibilidade da ZTA (Zona Termicamente Afetada) à corrosão em ambientes agressivos e os menores fatores de eficiência da junta, de acordo com algumas normas de tubulação. As desvantagens desses sistemas representam um grande problema para a maioria das aplicações, mas as modernas tecnologias de soldagem e soluções de inspeção resolvem essa questão.

Quando se deve optar por um tubo sem costura em vez de um tubo soldado?

Escolha tubos sem costura quando a aplicação envolver alta pressão (acima de 1000 psi), alta temperatura (acima de 750 graus Fahrenheit), ambientes corrosivos onde a zona afetada pelo calor (ZAC) não pode ser mitigada, carregamento cíclico ou quando o código de tubulação aplicável exigir construção sem costura. Tubos sem costura também são necessários quando o diâmetro do tubo é pequeno e estão prontamente disponíveis a preços competitivos.

Quais normas se aplicam a tubos sem costura em comparação com tubos soldados?

As normas comuns aplicáveis ​​a tubos sem costura incluem ASTM A106, ASTM A312 (que também abrange tubos soldados), ASTM A335, EN 10216 e JIS G3454. Já as normas comuns para tubos soldados incluem ASTM A53, ASTM A671, API 5L (que também abrange tubos sem costura), EN 10217 e JIS G3457. Algumas normas, como ASTM A53 e API 5L, abrangem ambos os tipos, com requisitos diferentes para cada um.

Conclusão

O debate entre tubos sem costura e tubos soldados carece de uma solução que se aplique a todas as situações. Os tubos sem costura oferecem resistência e pressão superiores, além de maior proteção contra corrosão para aplicações críticas. Os tubos soldados, por sua vez, proporcionam vantagens significativas em termos de custo, permitem uma maior variedade de tamanhos e podem ser obtidos em um ritmo mais acelerado para a maioria das aplicações industriais.

A escolha correta exige equipamentos que atendam às suas necessidades operacionais, estejam em conformidade com as normas de encanamento e se mantenham dentro do seu orçamento. O preço premium dos tubos sem costura oferece uma excelente relação custo-benefício para aplicações críticas de alta pressão e alta temperatura. Para serviços públicos, projetos estruturais e transporte de fluidos, os modernos tubos soldados, que, com a devida inspeção, representam a solução mais econômica.

Os responsáveis ​​pelo projeto devem entrar em contato conosco para obter assistência técnica na seleção da tubulação mais adequada para seus projetos. A LIANYUNGANG DAPU METAL CO., LTD fornece tubos de aço sem costura e soldados em aço carbono, aço inoxidável e ligas, com certificação completa e entrega global.

Solicite um orçamento para o seu próximo projeto ou explore nossa linha de tubos de aço inoxidável para encontrar o material ideal para sua aplicação.