Seleção de materiais para tubos revestidos e revestidos com CRA

O tubo revestido e revestido CRA combina um tubo transportador de aço carbono com uma camada interna de liga resistente à corrosão, para tubos expostos a CO2, H2S, cloretos e outros fluidos corrosivos. O tubo revestido CRA usa uma camada de liga ligada metalurgicamente ao aço de suporte, enquanto o tubo revestido CRA usa um revestimento de liga separado mecanicamente encaixado dentro do tubo. Ambas as construções reduzem a quantidade de CRA sólido necessária, ao mesmo tempo que mantêm a resistência à pressão do aço carbono e a resistência necessária à corrosão em superfície úmida.

Nesta estrutura composta, a camada interna (camada CRA) é feita de ligas de alta resistência à corrosão, como aço inoxidável 316L, Inconel 625 ou outras ligas à base de níquel, que proporcionam excelente proteção contra corrosão interna. A camada externa (tubo base) é fabricada em aço carbono econômico, normalmente em conformidade com API 5L, ASTM A106/A53 ou ASTM A333 Grau 6, garantindo alta resistência à tração e capacidade de suportar pressão.

Juntos, o tubo de suporte de aço carbono e a camada interna CRA formam um sistema de tubo composto que combina resistência à pressão com resistência à corrosão interna. Dutos revestidos e revestidos com CRA são normalmente especificados para dutos offshore, sistemas de serviços ácidos e linhas de fluxo submarinas expostas a CO2, H2S, cloretos e outros fluidos de produção corrosivos.

Seleção de materiais para tubos revestidos e revestidos com CRA

A seleção do material CRA é baseada no fluido corrosivo e não apenas no preço da liga. CO‚‚, H‚‚S, concentração de cloreto, temperatura operacional, pressão, teor de água e vida útil esperada devem ser revisados ​​em conjunto antes de selecionar a liga interna. A tubulação de suporte de aço carbono é então especificada separadamente para fornecer a classificação de pressão, resistência, desempenho de formação e resistência de instalação necessários.

 

As opções comuns de CRA incluem aço inoxidável 316L, aço inoxidável duplex e super duplex, liga 625, liga 825 e C276. A seleção final do material deve ser confirmada em relação ao estudo de corrosão do projeto, aos requisitos de soldagem e às especificações de serviço ácido aplicáveis.

Material CRA	Considerações sobre seleção de chaves	Foco de serviço típico
Aço inoxidável 316L	Resistência geral à corrosão úmida e exposição moderada a cloretos.	Água de produção, fluidos de processo e serviços offshore menos severos.
Aço inoxidável duplex	Maior resistência e melhor resistência a cloretos em comparação ao aço inoxidável austenítico.	Fluidos com cloretos e aplicações com maior carga mecânica.
Aço inoxidável superduplex	Maior resistência ao pite por cloretos e à corrosão sob tensão.	Água do mar e ambientes com cloretos mais severos.
Liga 825	Resistência a ácidos redutores e oxidantes nas condições definidas em projeto.	Fluidos de produção azedos e ácidos.
Liga 625	Alta resistência a cloretos, fluidos ácidos e corrosão localizada.	Linhas de fluxo submarinas, serviços ácidos e aplicações exigentes de revestimento de solda.
Liga C276	Selecionado para ambientes químicos mistos altamente agressivos.	Condições severas de serviço químico e de processo.

Padrões aplicáveis ​​e especificações de materiais

Regra	Escopo para tubo revestido e revestido CRA
API5LD	Especificação primária do produto para tubos de aço revestidos e revestidos com CRA, sem costura e soldados.
API 5L	Especificação comum para tubo de suporte de aço carbono.
ASTM A263	Especificação da placa revestida de aço inoxidável cromado, utilizada antes da formação do tubo.
ASTM A264	Especificação para placa revestida de aço cromo-níquel inoxidável, utilizada na produção de tubo revestido CRA.
ASTM A265	Especificação de chapa de aço revestida com níquel e ligas à base de níquel.
Padrões ASTM ou ASME para materiais CRA	Eles definem o revestimento e o material do revestimento como aço inoxidável, aço inoxidável duplex ou liga de níquel selecionada.
Especificação do projeto	Define a espessura do CRA, a condição da junta ou do revestimento, os procedimentos de soldagem, o escopo do END, os testes de corrosão, a preparação da extremidade do tubo e os requisitos de documentação.

A especificação aplicável deve ser confirmada com base no caminho do produto. API 5LD rege tubos revestidos ou revestidos acabados, enquanto ASTM A263, A264 e A265 podem ser aplicadas a placas revestidas usadas antes da formação do tubo. Requisitos separados ASTM, ASME ou UNS são então usados ​​para definir a liga CRA e o material de suporte de aço carbono.

Tubos revestidos e revestidos são tipos especializados de tubos projetados para melhorar a resistência à corrosão e o desempenho em diversas aplicações. Abaixo está uma breve descrição:

Tubos revestidos:

 

Tubos revestidos são tubos compostos produzidos por ligação metalúrgica de uma camada de liga resistente à corrosão (CRA), como aço inoxidável, Inconel ou Incoloy, a um tubo base de aço carbono. Esta estrutura de camada dupla combina a resistência mecânica e a capacidade de pressão do aço carbono com a resistência superior à corrosão da camada CRA. O revestimento pode ser obtido por vários métodos, incluindo colagem por jateamento, sobreposição de solda ou colagem por laminação a quente, dependendo dos requisitos do projeto e da liga selecionada. O tubo encamisado resultante oferece durabilidade a longo prazo e menores custos de manutenção sob condições de serviço exigentes.

Aplicações: Os tubos revestidos são amplamente utilizados na produção de petróleo e gás, oleodutos submarinos, refinarias, plantas de processamento químico e instalações de geração elétrica, onde a exposição a CO‚‚, H‚‚S, cloretos e outros meios corrosivos representa um risco significativo para os oleodutos. padrão de aço carbono. Eles são especialmente adequados para:

• Linhas de fluxo offshore e submarinas que transportam fluidos corrosivos.
• Tubos de serviço ácidos contendo H‚‚S ou componentes ácidos.
• Sistemas de tubulação de refinarias e petroquímicas que exigem maior resistência à corrosão.
• Ambientes de serviço de alta pressão e alta temperatura (HPHT).

Linhas de fluxo offshore e submarinas que transportam fluidos corrosivos.

Tubos de serviço ácidos contendo H‚‚S ou componentes ácidos.

Sistemas de tubulação de refinarias e petroquímicas que exigem maior resistência à corrosão.

Ambientes de serviço de alta pressão e alta temperatura (HPHT).

Combinando resistência, economia e proteção contra corrosão, o tubo revestido com CRA oferece desempenho confiável e longa vida útil sob condições operacionais agressivas.

Acessórios para tubos revestidos:

 

Além dos tubos revestidos e revestidos com CRA, os acessórios para tubos revestidos são componentes essenciais usados ​​para conectar e integrar esses tubos resistentes à corrosão em sistemas completos de linhas de fluxo. Essas conexões são projetadas e fabricadas com a mesma combinação de camada de liga resistente à corrosão (CRA) e material base de aço carbono, garantindo desempenho consistente e proteção contra corrosão em toda a tubulação.

Os tipos comuns de acessórios revestidos CRA incluem:

• Cotovelos revestidos (45 graus / 90 graus / 180 graus) – para mudanças de direção no layout da tubulação.
• Tê e cruzes revestidos – para conexões de distribuição de ramais e fluxo.
• Reduções revestidas (concêntricas e excêntricas) – para a transição entre diferentes diâmetros.
• Extremidades e tampas revestidas – para fechamento de tubos ou conexão a juntas flangeadas.
• Flanges revestidos (colar soldado, deslizamento, cego, etc.) – para conexões aparafusadas seguras com faces igualmente resistentes à corrosão.

Cotovelos revestidos (45 graus / 90 graus / 180 graus) – para mudanças de direção no layout da tubulação.

Tê e cruzes revestidos – para conexões de distribuição de ramais e fluxo.

Reduções revestidas (concêntricas e excêntricas) – para a transição entre diferentes diâmetros.

Extremidades e tampas revestidas – para fechamento de tubos ou conexão a juntas flangeadas.

Flanges revestidos (colar soldado, deslizamento, cego, etc.) – para conexões aparafusadas seguras com faces igualmente resistentes à corrosão.

Essas conexões são fabricadas de acordo com os padrões ASTM A234/ASME B16.9 para conexões sem costura ou soldadas, com camadas CRA normalmente fabricadas em aço inoxidável 316L, 317L, 904L, Inconel 625, Incoloy 825 ou aço inoxidável duplex. O processo de revestimento pode envolver colagem por jateamento, sobreposição de solda ou colagem de laminado, dependendo dos requisitos do projeto.

As conexões revestidas com CRA são amplamente utilizadas em serviços ácidos, instalações de produção offshore, linhas de fluxo submarinas e refinarias, onde a resistência à corrosão e a integridade mecânica são igualmente críticas. Combinados com os tubos revestidos com CRA da GNEE, eles fornecem uma solução completa de tubulação resistente à corrosão para condições de serviço de alta pressão, alta temperatura e quimicamente agressivas.

Tubos revestidos:

• Definição- Os tubos revestidos possuem um revestimento protetor (geralmente feito de materiais como PTFE, borracha ou outros polímeros) aplicado na superfície interna do tubo. Este revestimento atua como barreira contra substâncias corrosivas.
• Aplicativos- Frequentemente utilizado em aplicações que envolvem o transporte de produtos químicos agressivos, lamas ou outros materiais que possam danificar o interior do tubo.

Tubo revestido CRA vs. tubo revestido mecânico:

• Construção- Os tubos revestidos possuem uma camada externa colada, enquanto os tubos revestidos possuem um revestimento interno separado.
• Propósito- Os tubos revestidos são projetados para integridade estrutural e resistência à corrosão, enquanto os tubos revestidos se concentram principalmente na proteção da superfície interna contra materiais corrosivos.

Item de comparação	Tubo revestido CRA (revestido)	Tubo com revestimento mecânico (revestido)
Estrutura composta	Tubo de suporte em aço carbono com camada CRA ligada metalurgicamente à superfície interna.	Tubulação de suporte em aço carbono contendo um revestimento CRA separado, encaixado mecanicamente contra a parede interna.
União entre metais	Uma ligação metalúrgica contínua ou definida pelo projeto conecta a camada CRA ao aço de suporte.	O revestimento é retido por contato mecânico, ajuste interferente e acabamento final específico do projeto, em vez de uma ligação metalúrgica completa.
Rota de fabricação comum	A placa revestida pode ser formada em um tubo e soldada longitudinalmente. Dependendo do produto e do projeto, o revestimento metalúrgico também pode ser produzido por meio de processos de laminação, ligação explosiva ou soldadura.	Um revestimento CRA fabricado é inserido no tubo de suporte de aço carbono e expandido hidraulicamente ou mecanicamente para fechar o contato.
Função de suporte de pressão	O tubo de suporte de aço carbono fornece a parede principal de suporte de pressão, enquanto a camada de CRA colada protege a superfície molhada da corrosão.	O tubo de aço carbono suporta a carga de pressão primária, enquanto o revestimento interno fornece resistência à corrosão e permanece mecanicamente suportado pelo tubo base.
Materiais CRA típicos	Aço inoxidável 316L, aço inoxidável duplex ou super duplex, Liga 625, Liga 825, C276 e demais ligas especificadas pelo projeto.	Aço inoxidável 316L, Liga 825, Liga 625 e outros materiais de revestimento CRA selecionados para o fluido transportado e condições operacionais.
Materiais para tubos de suporte	Graus de aço carbono API 5L e outros aços de suporte de pressão especificados pelo projeto, compatíveis com a rota de fabricação selecionada.	Tubo de suporte em aço carbono API 5L ou outro aço especificado com dimensões e propriedades mecânicas adequadas para inserção e expansão do liner.
Formando e dobrando	A ligação metalúrgica proporciona maior contenção entre a camada CRA e o aço suporte durante a conformação, dobramento e instalação, conforme procedimento aprovado.	Dobramento, enrolamento e deformação cíclica exigem qualificação de projeto para verificar se o revestimento não enruga, se separa localmente ou deforma.
Preparação final	As extremidades são usinadas para manter a espessura CRA especificada, a geometria do chanfro e a transição entre a camada de liga e o aço de suporte.	As extremidades exigem detalhes de acabamento qualificados, que podem incluir soldagem de vedação, sobreposição de CRA, revestimento de extremidade ou outro arranjo de retenção de revestimento aprovado.
Soldagem de juntas em campo	O procedimento de soldagem deve restaurar tanto a junta estrutural do aço carbono quanto a superfície interna resistente à corrosão, controlando a diluição e a química do cordão.	A soldagem em campo deve proteger e reconectar o revestimento na junta usando a extremidade aprovada pela CRA e o arranjo de solda inferior.

 

 

Aplicação de tubo revestido e revestido CRA

O tubo revestido e revestido com CRA é geralmente usado na indústria do petróleo para condições especiais de trabalho, como corrosão ou ambientes com temperaturas severas. Em sistemas de dutos onshore e offshore, os fluidos transportados geralmente contêm altos teores de S, H2S e CO2. Quando esses valores atingem determinado teor, geram corrosão significativa em tubos de aço carbono e carbono-manganês, como tubos API 5L e ASTM A106. Neste caso, é aplicado tubo revestido e revestido com CRA.

Tubo revestido CRA vs. Tubo revestido CRA: funções estruturais e de corrosão

O tubo revestido CRA usa uma camada de liga resistente à corrosão ligada metalurgicamente que participa do suporte de carga, tornando-o adequado para serviços de alta pressão e temperatura. O tubo revestido CRA é baseado em um revestimento expandido mecanicamente ou hidraulicamente que fornece resistência à corrosão enquanto o tubo de aço carbono suporta a carga estrutural. A seleção entre tubo revestido e revestido depende da pressão operacional, ciclo térmico, gravidade da corrosão e requisitos de soldagem em campo.

Vantagens do tubo CRA

A combinação do material CRA com o material de aço carbono constitui uma grande conquista tanto pela resistência mecânica (tração e fluência) quanto pelo excelente desempenho contra a corrosão. Seja pelas características do tubo ou pela economia econômica, o tubo revestido e revestido é a escolha perfeita.

 

Para o processo de fabricação de tubos revestidos ou revestidos com CRA, existem muitos métodos de união para incorporar a camada CRA no tubo de aço:

Tubo revestido CRA com junta mecânica: com pressão de força mecânica ou com pressão de água; Tubo revestido CRA com junta metalúrgica: energia explosiva é utilizada para revestir a placa combinada com a placa de aço; Tubo revestido com CRA por sobreposição de soldagem: eletrodo de soldagem (aço inoxidável ou liga) é usado para depositar uma certa espessura na superfície interna do tubo.

Dentre esses tipos, o melhor desempenho de união é obtido com o overlay de soldagem, mas o custo também é o mais elevado, pois os processos de soldagem são muito lentos.

 

 

Processo de fabricação de tubos revestidos

A fabricação de tubos revestidos gira em torno da criação de uma ligação confiável entre o CRA e o aço carbono por meio de rotas metalúrgicas, de modo que a seleção do processo é determinada pela gravidade da corrosão em serviço, pelo grau de CRA exigido e pelo grau de aceitação no recebimento. As opções comuns de fabricação de tubos revestidos incluem:

1. Tubo revestido CRA por junta explosiva—A ligação explosiva usa energia explosiva controlada para criar uma ligação metalúrgica entre a placa CRA e a placa de suporte de aço carbono. A placa colada é verificada quanto à identidade do material, integridade da ligação, espessura do revestimento e condição da superfície antes do processamento adicional.
2. Tubo revestido com CRA por sobreposição de soldagem—Solde depósitos de revestimento 316L, liga 625 ou outro CRA especificado diretamente na superfície preparada do aço carbono. Os parâmetros de soldagem são controlados para limitar a diluição e manter a química da liga, a espessura do revestimento e a qualidade da superfície necessárias.
3. Rota de placa para tubo (placa revestida CRA formada em tubo)- A placa colada ou laminada CRA é usinada nas bordas, chanfrada e o tubo é formado por JCOE, UOE ou outro processo aprovado. A costura longitudinal é soldada e o metal de solda CRA compatível é aplicado à costura interna quando a restauração da resistência à corrosão é necessária.
4. Fabricação de tubo com revestimento mecânico—O tubo revestido mecanicamente usa um revestimento CRA formado separadamente inserido em um tubo de suporte de aço carbono. A hidroformação ou expansão mecânica ao longo de todo o comprimento pressiona o revestimento firmemente contra a parede do tubo, seguido de corte final, chanfro e acabamento qualificado das extremidades do revestimento.

Liga Inconel 625 / Forro de liga 625 / Sobreposição de solda CRA 625 - Tubo CRA popular

A liga Inconel 625 é uma superliga deformável, não magnética, resistente à corrosão e oxidação, à base de Ni-Cr, endurecida em solução sólida. A liga de níquel 625 é uma liga de níquel-cromo-molibdênio-colúmbio, com teor mínimo de níquel primário de 58%, também chamada de Inconel 625 ou UNS N06625. Outros conteúdos químicos: cromo 20% a 23%, colúbio + tântalo 3,15% a 4,15%, molibdênio 8,0% a 10,0%, cobalto permitido até 1,0% no máximo. se determinado, ferro 5,0% no máximo.

O Inconel 625 é extremamente resistente a uma variedade de ambientes corrosivos excepcionalmente agressivos, incluindo efeitos de alta temperatura, como oxidação e carburação, bem como corrosão. Graças à solução sólida de Co e Mo refratários em uma matriz de níquel-cromo, o 625 apresenta excelente resistência e tenacidade em altas temperaturas, desde baixas temperaturas até 2.000 graus F (1.093 graus).

O uso de métodos de revestimento por sobreposição de solda para revestir a liga Inconel 625 ou liga 825 no interior de tubos de aço carbono tem sido uma escolha popular: não apenas resolve o problema de resistência à corrosão para se adaptar a diferentes ambientes agressivos, mas também fornece desempenho de alta resistência com economias consideráveis ​​em custos.

 

 

Métodos de fabricação de tubos revestidos

Para tubos revestidos, a fabricação é realizada por meio de uma junta mecânica no tubo de aço carbono. (O tubo CRA interno é colocado para se conectar ao tubo de aço C-Mn externo por procedimentos mecânicos).

 

Estas são as opções para fabricação de tubos revestidos com CRA:

Opção 1, com tubo externo de aço carbono sem costura e tubo interno de liga soldada: inspeção do tubo externo (tubo de suporte) – corte – usinagem do tubo de suporte – limpeza da superfície interna – montagem do tubo interno de liga – hidroconformação – corte da extremidade do tubo com bainha – chanframento – soldagem – calibração da extremidade do tubo – conformação – RT – ET e endoscópio – teste ultrassônico – PT – medição e inspeção de dimensões – marcação – embalagem.

Opção 2, com placa de aço revestida ou revestida CRA: Verificação mecânica da placa de aço revestida ou revestida - UT da placa revestida - chanframento da placa - pré-formação - formação de tubo (JCOE) - soldagem - arredondamento - teste hidrostático - chanfro da extremidade do tubo - teste de raios X - teste ultrassônico - inspeção e medição de dimensões - marcação - embalagem e armazenamento.

 

 

Outro processo de união de tubos de aço CRA é usar um expansor de tubo de comprimento total em vez da máquina de hidroformação. (Entre as duas opções, um expansor de comprimento total é melhor para fixar o material CRA ao tubo revestido.)

A GNEE fornece tubos revestidos e revestidos com CRA de acordo com a seguinte especificação

Fornecemos tubos, conexões e flanges revestidos e revestidos com CRA:

Padrão de revestimento: API 5LD, API 5LC. Diâmetro externo do tubo revestido: Faixa de 6″ a 60″ DE; para tubo revestido CRA: 1/2″ a 24″. Espessura: até 80 mm (tubo revestido), 7 mm a 35 mm (tubo revestido). Comprimento máximo: 12,3 metros. Material do tubo de suporte (tubo mãe): tubo de aço carbono, tubo de aço C-Mn, API 5L B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70, acessórios revestidos CRA: cotovelos, tampas, tees, reduções conforme ASME B16.9, material em ASTM A234 WPB, WPC, ASTM A420 WPL6. Flanges revestidos com CRA: Flanges de pescoço soldado, flanges deslizantes conforme ASME B16.5, B16.47 A/B, material em ASTM A105, A350. Material de revestimento e revestimento CRA (liga resistente à corrosão): aço inoxidável austenítico, aço de liga de níquel, Hastelloy C276, liga 625, 825, S31803, S31254, aço de liga de titânio, aço duplex, etc.

 

 

Além disso, também podemos fornecer acessórios e flanges revestidos.

Descrição e especificação do pedido de tubo revestido ou revestido CRA

Tubo de aço revestido ou revestido CRA, tubo de aço carbono de acordo com ASTM A106 Grau B, diâmetro externo de 16 pol., Peso nominal 62,58 lb/pé, programação de espessura de parede STD. Revestimento ou revestimento interno HASTELLOY C276 com espessura de 0,125 pol./3 mm, revestimento externo envernizado, comprimento nominal de 12 metros (40 pés), extremidades chanfradas.

Exemplo de descrição para pedido de acessórios para tubos revestidos

Redução excêntrica, material aço carbono, padrão e classe ASTM A234 WPB, design de extremidade chanfrada. Diâmetro nominal 18 pol x 16 pol, espessura da parede Sch 40. Norma de fabricação ASME B16.9, pintura externa com revestimento anticorrosivo, revestimento interno: revestimento de 1/8″/3 mm de espessura B575 N10276.

Garanta durabilidade em aplicações de tubos corrosivos

As soluções de tubos revestidos e revestidos da CRA atingem um equilíbrio estratégico entre resistência mecânica e resistência à corrosão, tornando-os ideais para tubulações que lidam com gás ácido, água com alto teor de cloreto, injeção de CO2, reinjeção de água salgada e outros fluidos agressivos. Seu design de material duplo garante integridade estrutural a longo prazo e proteção contra corrosão interna.

A GNEE fornece uma linha completa de tubos, conexões e flanges revestidos e revestidos com CRA, em conformidade com os padrões API 5LD, API 5L, ASTM e ASME. Nosso fornecimento inclui faixas de diâmetro externo de 6″ a 60″ (revestido) e ½â€³ a 24″ (revestido), com espessura CRA de até 80 mm (revestido) e 7 a 35 mm (revestido), e documentação completa (MTC, relatórios NDT, certificados de resistência de junta).

Para projetos de dutos que exigem desempenho anticorrosivo e confiabilidade estrutural, escolher o portfólio de dutos revestidos e revestidos com CRA da GNEE significa investir em longevidade projetada e segurança operacional.

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Perguntas frequentes

P: Qual é a diferença entre o tubo revestido com CRA e o tubo revestido mecanicamente?R: O tubo revestido CRA possui uma camada de liga resistente à corrosão ligada metalurgicamente ao tubo de suporte de aço carbono. A tubulação revestida mecanicamente usa uma camisa CRA separada, firmemente expandida contra o tubo de suporte, sem uma ligação metalúrgica de área total. A escolha afeta a conformação, dobra, projeto final, soldagem e inspeção.

P: A API 5LD cobre tubos revestidos e revestidos com CRA?R: Sim. API 5LD cobre tubos de aço revestidos com CRA e tubos de aço revestidos usados ​​em sistemas de transporte de dutos de petróleo e gás natural. A especificação final de compra também deve definir o tipo de tubo base, a liga CRA, a espessura da camada, os testes e os requisitos de aceitação específicos do projeto.

P: Quais materiais CRA podem ser usados ​​para tubos revestidos ou revestidos?R: As opções comuns incluem aço inoxidável 316L, aço inoxidável duplex e super duplex, liga 625, liga 825 e C276. A seleção depende do H‚‚S, CO‚‚, concentração de cloretos, temperatura de operação, pressão e estudo de corrosão do projeto.

P: O que deve ser verificado antes de solicitar um tubo revestido ou revestido com CRA?R: Confirme o grau e a espessura da parede do tubo de suporte, liga CRA e sua espessura, construção revestida ou revestida, dimensões do tubo, preparação final, requisitos de soldagem em campo, escopo NDT, testes hidrostáticos e documentos de inspeção necessários.

 

 

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