Primeiro: processo de soldagem
Em termos do processo de soldagem, o método de soldagem detubo espiral de açoO mesmo ocorre com tubos de aço de costura reta, porém, estes inevitavelmente apresentam muitas soldas em T, aumentando consideravelmente a probabilidade de defeitos de soldagem. Além disso, o resíduo de solda nessas soldas em T gera grande tensão, e o metal de solda frequentemente se encontra em um estado de tensão tridimensional, o que aumenta a possibilidade de trincas. Tubos de aço espiral são soldados com chapas de aço 16Mn. O 16Mn era uma especificação antiga do padrão nacional. Atualmente, é classificado como aço estrutural de baixa liga e alta resistência. A especificação atual é denominada Q345, mas o aço Q345 é uma substituição direta de aços antigos como 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, 16Mn, entre outros. Em termos de composição química, o 16Mn e o Q345 também diferem. Mais importante ainda, existe uma grande diferença na espessura das duas chapas de aço devido à diferença na resistência ao escoamento, o que inevitavelmente causa alterações na tensão admissível de materiais com determinadas espessuras. Portanto, é inadequado simplesmente aplicar a tensão admissível do aço 16Mn ao aço Q345. Em vez disso, de acordo com as novas normas do processo de soldagem por arco submerso, cada solda deve ter um ponto de ignição e um ponto de extinção do arco, mas quando um tubo de aço com costura reta é soldado a um tubo com costura circular, essa condição não pode ser atendida, podendo haver mais defeitos de soldagem no ponto de extinção do arco.
Segundo: sob pressão
A tensão admissível é redefinida pela espessura da chapa de aço. A proporção dos principais elementos constituintes do aço Q345 é a mesma do aço 16Mn, diferenciando-se apenas pela adição de elementos de liga como V, Ti e Nb. Pequenas quantidades desses elementos refinam os grãos, melhoram a tenacidade do aço e, consequentemente, suas propriedades mecânicas. É também por isso que chapas de aço com maior espessura podem ser produzidas. Portanto, as propriedades mecânicas do aço Q345 devem ser superiores às do aço 16Mn, especialmente considerando a ausência deste último em baixas temperaturas. A tensão admissível do aço Q345 é ligeiramente superior à do aço 16Mn. O teor de carbono é menor ou igual a 0,2%. Esse tipo de aço garante sua resistência mecânica desde a saída da fábrica, não necessitando de ajustes na composição da liga. Ou seja, quando o tubo de aço, de acordo com os requisitos de projeto, é submetido à pressão interna, duas tensões principais são geralmente geradas na parede do tubo: a tensão radial δ e a tensão axial δ. A tensão resultante δ na solda é dada por δ = ααβγδ ...
Data da publicação: 01/12/2022