Um guia completo para tubos de aço inoxidável

Introdução

Os tubos de aço inoxidável são usados em quase todos os principais setores atualmente. Ela é encontrada no setor de construção, em sistemas automotivos, aeronaves, fábricas, usinas químicas, usinas de processamento de alimentos e na área médica. Há muitas razões pelas quais ele ganhou popularidade, como:

• Excelente combinação de qualidades
• Força
• Resistência à corrosão
• Longa vida útil
• Aparência moderna

Os fabricantes se concentram nas propriedades que tornaram a tubulação de aço inoxidável um dos materiais mais estáveis para aplicações estruturais e de manuseio de fluidos. Este documento inclui todos os detalhes que você precisa saber sobre os tubos de aço inoxidável. Você deve estar ciente do que é e do procedimento de fabricação. As classes e os tamanhos disponíveis, seu tipo e os muitos setores que o utilizam.

Entendendo os tubos de aço inoxidável

O fabricante produziu tubos de aço inoxidável, especificamente tubos ocos de aço inoxidável. O metal deve conter pelo menos 10.5% cromo em massa para ser classificado como aço inoxidável. Esse cromo deposita uma camada fina e invisível de óxido. O usuário prefere a tubulação de aço inoxidável porque sua superfície se sela quando arranhada, e é por isso que o aço inoxidável é tão resistente à ferrugem. Isso significa que o revestimento de óxido de cromo na tubulação de aço inoxidável a torna uma opção perfeita para uso em locais onde ela é exposta à água ou a produtos químicos.

Esses usuários com óxido de cromo disperso podem usar tubos de aço inoxidável.

• Transporte de fluidos
• Suporte estrutural
• Construção de máquinas
• Equipamentos sanitários
• Aplicações de alta pressão

Cada um deles utiliza tubos de aço inoxidável. Ele é resistente a altas e baixas temperaturas e a produtos químicos. Devido às suas muitas vantagens, os tubos de aço inoxidável se tornaram um componente essencial em muitos setores em todo o mundo.

Classes comuns de tubos de aço inoxidável

O aço inoxidável é fornecido em vários graus que oferecem diversas forças, resistência à corrosão e resistência ao calor.

Notas	Composições	Propriedades	Aplicativos
Grau 304	18% de cromo e 8% de níquel	Resistência à corrosão Acessível Não megnatic	Utensílios de cozinha Construção
Garde 316	2-3% Molibdênio 16-18% Cromo 10-14% Níquel	Resistência a cloretos	Construção marinha e costeira
Garde 430	16-18% Cromo Baixo carbono	Magnético	Decoração arquitetônica
Garde 410	Maior teor de carbono	Alta resistência Tratável termicamente	Peças de máquinas resistentes ao desgaste
Grau 2205	22% Cromo 5-6% Níquel 3% Molibdênio	Alta resistência	Sistemas de processamento químico
17-4 PH	3-5% Níquel Adições de cobre	Estabilidade dimensional	Peças mecânicas que exigem alta resistência

1. Aços inoxidáveis austeníticos da série 300

Essa é a família mais ampla. Ela consiste em classes resistentes à corrosão, altamente moldáveis e não magnéticas. Quase 70% de tubos de aço inoxidável são fabricados a partir dessa família.

- Grau 304

O tubo de aço inoxidável é Aço inoxidável 18/8. A proporção mostra que ela tem 18% de cromo e 8% de níquel. Ele também é equilibrado em termos de força, resistência à corrosão e baixo custo.

- Grau 316

O aço inoxidável é de grau 316, o que significa que contém mais molibdênio. Ele inclui 2-3% molibdênioque melhora a resistência ao cloreto. Ele pode ser usado em construções marítimas e costeiras, aplicações químicas e máquinas médicas.

2. Aços inoxidáveis ferríticos (série 400)

São aços magnéticos e com baixo teor de carbono. São tubos de aço inoxidável, que são muito dúcteis e econômicos. Eles não são tão fortes quanto os tipos da família austenítica.

- Grau 430

Esse tipo de tubulação de aço inoxidável é uma solução econômica. Trata-se de um material padrão, de baixa corrosividade e de baixo grau geral.

3. Aços inoxidáveis martensíticos

Os ímãs de aço inoxidável da série 400 são semelhantes aos de aço inoxidável ferrítico. Esses tubos são tratados termicamente durante a fabricação do aço inoxidável martensítico.

- Grau 410

Essa é uma boa classe com resistência moderada à corrosão. É usado em lâminas de turbinas, facas e em outras áreas que exigem alta resistência ao desgaste.

4. Aços inoxidáveis duplex

Eles consistem em aço inoxidável austenítico e ferrítico. São duas vezes mais fortes do que os aços inoxidáveis tradicionais. São muito resistentes a rachaduras e à corrosão.

- Grau 2205

Esses tubos de aço inoxidável duplex são utilizados regularmente. Eles são aplicáveis em plantas de petróleo e gás, plantas químicas, equipamentos offshore e plantas de dessalinização.

5. Aços inoxidáveis de endurecimento por precipitação (PH).

O tratamento térmico aumenta a resistência muito alta desses aços.

- 17-4 PH

Um bom equilíbrio entre alta resistência e resistência à corrosão caracteriza o 17-4 PH. Esses tubos têm aplicações em válvulas, componentes aeroespaciais e sistemas de alta pressão.

Tipos de tubos de aço inoxidável

- Tubos sem costura

O tubo liso não requer nenhuma costura soldada. Ele começa como um tarugo redondo sólido, que é aquecido e picado para formar um tubo oco. O tubo é então laminado e fabricado no tamanho desejado.

Principais recursos

• Esses tubos não têm uma linha de solda.
• Eles têm uma operação de pressão superior
• Os tubos têm uma estrutura uniforme
• Pressão muito alta, alta temperatura e aplicações críticas

- Tubos soldados

A chapa de aço inoxidável é laminada e as bordas são soldadas. O resultado é o tubo soldado desejado. As soldas são aplainadas para obter um acabamento limpo. A soldagem por corrente proporciona tubos robustos e sólidos.

Principais recursos

• Mais barato do que a tubulação lisa.
• Os tubos soldados têm uma precisão de tamanho excelente.
• Eles estão disponíveis em comprimentos longos e vários tamanhos.
• Adequado para aplicações de baixa a média pressão.

- Formas redondas, quadradas e retangulares

A tubulação de aço inoxidável está disponível em algumas formas:

- Tubos redondos

Usado para fluxo de fluidos, suporte estrutural, componentes automotivos e saneamento.

- Tubos quadrados

É usado em construção, estruturas e arquitetura. Fácil de soldar e montar.

- Tubos retangulares

São utilizados quando a resistência é necessária em uma forma plana. Isso inclui estruturas, grades e equipamentos.

Tamanhos e espessuras de parede

Há uma excelente variedade de tubos de aço inoxidável em vários tamanhos. As duas dimensões principais são:

• Diâmetro externo (DE)
• Espessura da parede (WT)

O diâmetro interno (DI) e a espessura da parede são interdependentes. Normalmente, o diâmetro externo varia de 6 mm a 508 mme a espessura da parede varia de 0,5 mm a 50 mmdependendo do uso. As paredes dos tubos sem costura geralmente são mais espessas e de menor diâmetro. Os tubos podem ser soldados com um diâmetro grande e com paredes mais finas.

A seleção do tamanho e da espessura influencia:

• Classificações de pressão
• Força
• Capacidade de fluxo
• Peso
• Custo

Em aplicações estruturais, os engenheiros geralmente escolhem tubos para fins de suporte de carga. Em sistemas de fluidos, o tamanho certo é definido pela taxa de vazão e pelas classificações de pressão.

Processo de fabricação de tubos de aço inoxidável

Os dois principais tipos de produção incluem sem costura e com solda.

- Processo de tubos sem costura

- Preparação do tarugo

Um bom tarugo de aço inoxidável é examinado, lavado e aquecido a uma temperatura superior a 1,200 °C.

- Piercing

Uma haste perfuradora oca com um procedimento rotativo forma uma concha de parede espessa.

- Alongamento e laminação

A concha é soprada e dimensionada com precisão.

- Desenho a frio

Melhora o acabamento da superfície e reduz a precisão.

- Recozimento

O tratamento térmico alivia a tensão e aumenta a ductilidade dos tubos de aço inoxidável.

- Endireitamento e corte

A última modificação obtém os comprimentos e a qualidade desejados.

Processo de tubulação soldada

- Corte

Um enorme fio de aço inoxidável é cortado em tiras finas com a espessura necessária.

- Formação

A tira é dobrada em um tubo usando rolos.

- Soldagem

A soldagem TIG, a laser ou de alta frequência é usada para soldar as bordas.

- Remoção do cordão

Os cordões de solda são achatados por dentro e por fora.

- Recozimento e dimensionamento

O tubo é aquecido, formado e cortado.

Ambos são altamente testados, incluindo testes hidrostáticos, testes de corrente de Foucault, inspeções dimensionais e inspeções de superfície.

Principais benefícios dos tubos de aço inoxidável

Há vários benefícios essenciais dos tubos de aço inoxidável:

• Há uma camada de óxido de cromo para evitar a ferrugem. Isso faz com que a tubulação de aço inoxidável não seja corrosiva.
• Resistente a produtos químicos, ácidos, água salgada e umidade.
• A tubulação de aço inoxidável é muito forte em termos de resistência à tração.
• Eles podem suportar a deformação e a sobrecarga de peso.
• Eles são usados em sistemas de alta pressão e alta temperatura por fabricantes do setor.
• A resistência média à temperatura está entre -196 °C e acima de 800 °C.
• Mais adequado para caldeiras, fornos, criogênicos e linhas de exaustão.
• Os tubos de aço inoxidável são lisos e não porosos. Não abrigam bactérias. Qualificado para armazenamento em produtos farmacêuticos, laticínios, processamento de alimentos e sistemas de água.
• O tubo de aço inoxidável é contemporâneo e higiênico. Está disponível em acabamento escovado, fosco, polido ou espelhado.
• Eles também reduzem o custo de substituição a longo prazo.
• Esses tubos são sustentáveis. Eles oferecem 100 de capacidade de reciclagem.

Tubos de aço inoxidável vs. outros materiais

A tubulação de aço inoxidável tem vantagens e limitações. Outros materiais podem ser usados para a fabricação de tubos. Aqui está a tabela de comparação de diferentes materiais que podem ser usados na fabricação.

Materiais	Vantagens do aço inoxidável	Limitações de outros materiais
Aço carbono	Os tubos de aço inoxidável têm maior resistência à corrosão. Eles têm uma aparência melhor. Os tubos de aço inoxidável não requerem revestimento.	Os tubos de aço-carbono são propensos à corrosão. Em geral, eles exigem um revestimento ou uma camada protetora para resistência à corrosão. Eles têm uma vida útil mais curta.
Cobre	Os tubos de aço inoxidável são firmes e rígidos. Aplicações de alta pressão.	Os tubos de cobre são fáceis de dobrar, mas tendem a se corroer prontamente.
Alumínio	Forte e mais resistente Os tubos de aço inoxidável têm melhor desempenho em ambientes de alta temperatura.	Os tubos de alumínio ficam amassados com muita facilidade. Eles são macios e não suportam alta pressão.
Plástico (PVC)	Resistência ao calor e à pressão Alto desempenho e durabilidade	Custo efetivo Não resiste a altas temperaturas e pressões.

Aplicativos

Os tubos de aço inoxidável são usados em mais de 30 setores principais. Alguns dos principais usos incluem:

1. Setor de petróleo e gás

Os tubos de aço inoxidável são usados para aplicações de fundo de poço no setor de petróleo e gás. Esses tubos são quimicamente resistentes, o que os torna adequados para uso em linhas de injeção química e trocadores de calor. Eles podem ser usados em um ambiente com pressão e temperatura elevadas.

2. Química e petroquímica

Esses tubos de aço inoxidável têm aplicações nas linhas de processamento. Eles podem ser usados em equipamentos de destilação e transporte de ácidos. As pessoas do setor comercial os utilizam em reatores de alta temperatura.

3. Alimentos, laticínios e bebidas

Uma aplicação significativa no setor alimentício é em linhas de leite. Eles podem ser usados em equipamentos de cervejaria e tubulações sanitárias. Os sistemas de limpeza no local (CIP) na indústria alimentícia usam tubos de aço inoxidável.

4. Produtos farmacêuticos e biotecnologia

A tubulação de instrumentação e os sistemas de biorreatores são feitos de tubos de aço inoxidável. As linhas WFI e os caminhos de fluido estéril têm essa tubulação para obter melhores resultados.

5. Planejamento urbano e tecnologia de construção

Os tubos de aço inoxidável podem ser usados para

• Corrimãos
• Balaustradas
• Estruturas estruturais
• Elementos da fachada

6. Automotivo

As linhas de escapamento, combustível e freio de um automóvel são feitas de tubos de aço inoxidável.

7. Aeroespacial e defesa

A tubulação pode ser usada em

• Linhas hidráulicas
• Sistemas de fornecimento de combustível
• Materiais de construção ultraleves

8. Geração de energia

O setor usa tubos de aço inoxidável em:

• Tubos de caldeira
• Tubos do condensador
• Trocador de calor de usinas nucleares

9. Engenharia marinha e costeira

Devido à alta resistência a cloretos, eles podem ser usados em:

• Estruturas de barcos
• Cais e docas
• Tubulação de água salgada

Seleção do tubo de aço inoxidável adequado

A escolha do tubo adequado deve ser feita com um exame minucioso de vários fatos:

• No estágio inicial, avaliar o ambiente. Isso significa o uso de produtos químicos, sua concentração e a temperatura de operação. Depois disso, determine a pressão do sistema para selecionar o grau apropriado da tubulação.

O grau dos tubos de aço inoxidável é selecionado de acordo com os requisitos.

• O 304 é usado quando é necessária uma resistência geral.
• 316 é usado quando um cloreto mais forte proteção é necessário.
• O Duplex é usado quando é necessário um requisito de alta resistência.

A seleção de tubos de aço soldados vs. sem costura envolve

• Para aplicações de pressão muito alta, escolha tubos sem costura.
• Para aplicações econômicas, precisas e bem polidas, escolha tubos soldados.

O tamanho, a espessura da parede, o diâmetro interno, o comprimento e as tolerâncias aceitáveis são fatores fundamentais para a seleção de uma tubulação adequada. Os clientes têm à disposição uma variedade de opções de acabamento de superfície para tubos de aço inoxidável. Eles podem ser acabados em acabamentos decorativos, industriais, escovados, polidos ou eletropolidos, bem como em acabamentos ornamentais, sanitários ou arquitetônicos.

• Não violar ASTM, ASME, EN e solicitar um MTC.

Conclusão

A tubulação de aço inoxidável é uma visão crítica da engenharia e do design modernos. A combinação de características como:

• Resistência à corrosão
• Força
• Capacidade de trabalhar em altas temperaturas
• Propriedades higiênicas

As pessoas que trabalham em empresas escolhem a tubulação certa com base no conhecimento de graus, formas e tamanhos. Elas sempre se concentram nas técnicas de fabricação e no desempenho necessário. Tendo uma ideia clara de todos esses fatores, elas poderão selecionar uma tubulação que funcione de forma segura, eficiente e confiável em qualquer aplicação. A tubulação de aço inoxidável para construção, maquinário, transporte ou saneamento é um investimento de longo prazo. Seria um investimento sensato no presente e no futuro devido à sua durabilidade, baixa necessidade de manutenção e capacidade de reciclagem de alta qualidade.