Compreendendo o processo de fabricação de tubos e tubulações

Provavelmente não há nada mais crítico para o sucesso da infraestrutura moderna do que simples tubos de aço. Tubos de aço são amplamente utilizados em aplicações de água subterrânea e linhas de energia para esgotos e drenos. Existem mais de 2,5 milhões de milhas de dutos apenas na indústria de petróleo e gás natural, sem contar milhões de milhas a mais em sistemas de água e outras redes de infraestrutura.

Mas como esses tubos são fabricados? Como a indústria cresceu para ser capaz de fornecer quase incontáveis ​​quilômetros de canos e tubos? O processo de fabricação de tubos e tubulações de aço inoxidável evoluiu juntamente com os avanços da tecnologia industrial. Neste artigo, descreveremos parte desse processo.

Quais matérias-primas são usadas?

A matéria-prima básica utilizada na produção de tubos e tubulações é o aço. O aço é uma liga composta de alumínio, titânio, manganês, zircônio, vanádio e tungstênio. Tubos acabados freqüentemente também têm um revestimento externo. Esse revestimento pode ser um revestimento de carbono avançado para aumentar a durabilidade do tubo ou algo tão simples quanto uma camada de tinta.

Os processos de fabricação de tubos e tubulações

Tubos de aço podem ser produzidos por vários métodos diferentes. Aqui estão alguns dos processos de fabricação de tubos mais comuns e eficientes.

Processo de Fabricação Mannesmann Plug Mill

Este método foi fundado por Mannesmann, um engenheiro alemão. Começa com um tarugo de aço cilíndrico, que é perfurado e alimentado entre dois rolos. Ao mesmo tempo, um mandril em forma de cone é inserido no lingote. Depois de perfurado, o tarugo passa por outra etapa de laminação na qual é alongado. Um terceiro processo de laminação em uma fábrica de tampões completa o estágio inicial da fabricação do tubo. Termina com tratamento térmico e passa por um processo de resfriamento, fatiamento e alisamento.

Processo de moinho de mandril

Assim como o processo Mannesmann, a fabricação de tubos para moinhos de mandril começa com um tarugo de aço quente. Após o aquecimento, o tarugo é perfurado e alimentado em um moinho de mandril através de vários pares de rolos. Depois, o tubo é tratado termicamente e esticado, antes de ser resfriado, cortado e endireitado. Ao contrário do processo de fresagem Mannesmann, na maioria dos casos, o diâmetro desejado é alcançado em uma única tentativa.

Processo de Extrusão

A fabricação de tubos de extrusão usa energia hidráulica para empurrar um mandril através de um tarugo aquecido. Ao fazer isso dentro de uma matriz grande, o excesso de material fica preso entre o mandril e as paredes da matriz, estendendo e esvaziando o tarugo e produzindo um tubo.

Processo de fabricação de tubos forjados sem costura

Um tarugo aquecido é usado no processo. O tarugo quente é colocado na matriz de forjamento, que tem um diâmetro ligeiramente maior que o tubo acabado. Um martelo de construção hidráulico com diâmetro interno correspondente ajuda a criar um tubo forjado cilíndrico. O tubo é então usinado para chegar às dimensões finais. O processo é eficiente na produção de tubos sem costura de grandes diâmetros.

Processo de fabricação de tubos soldados

Ao contrário de alguns dos outros processos mencionados, os tubos soldados são feitos usando placas ou bobinas de metal, em vez de tarugos. A bobina ou placa é enrolada em uma seção circular. Depois de enrolar a seção circular da placa, a placa é soldada. As vantagens deste método incluem um processo de fabricação menos complicado e material facilmente disponível. Os tubos podem ser produzidos em tamanhos grandes sem quaisquer restrições. Tubos que são soldados com materiais de enchimento podem ser usados ​​na fabricação de cotovelos e curvas de raio longo.

Estes são alguns dos métodos que são usados ​​atualmente para produzir tubos e tubulações metálicas industriais de grande diâmetro. Esses processos estão em constante evolução e novos métodos – como a impressão 3D – são promissores.

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Bailey Hudson é um escritor industrial freelance que se concentra em equipamentos industriais de qualidade e manufatura moderna. Bailey está atualmente escrevendo para o SummitMT.