Instituto de Soldagem e Mecatrônica

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Desenvolvimento de um Sistema Automatizado para Soldagem Circunferencial Interna em Tubos de Aço Cladeados com Liga 625

Data de início: 2016
Sistema Orbital para a Soldagem de Tubulações de Grande Diâmetro

Coordenador: Régis Henrique Gonçalves e Silva
Instituição Gestora: FAPEU - 1872014

Recursos Externos
Empresa: PETROBRAS
Gerência Técnica: ETM-CORP/ST/SEQUI-ETCM/DQTCM
Processo: 2014/00593-4
Duração: 36 meses
Orçamento Total: 3.355.620,90

O revestimento interno de tubos fabricados em aços C-Mn com ligas resistentes à corrosão (CRAs - corrosion resistance alloys), é uma aplicação muito comum na indústria, pelo baixo custo dos aços C-Mn e maior resistência mecânica, e pela muito superiror resistência à corrosão dos CRAs. Os revestimentos com superligas a base de níquel 625) em risers rígidos de produção vêm se tornando uma prática técnica/econômica bem estabelecida, e comumente adotada com o advento da exploração na camada de pré-sal, caracterizada pela produção de hidrocarbonetos em ambientes cada vez mais agressivos, muitas vezes na presença de CO2 e H2S. A soldagem de união de tubos cladeados envolve algumas condições críticas e, caso o resultado não atenda aos requisitos de qualidade e estrutura, a resistência à corrosão e a tenacidade do componente podem ser comprometidas. Outra questão de elevada relevância é o fato de que, uma vez iniciada a soldagem da junta (passe de raiz) com consumível CRA, não se pode mais empregar aços C-Mn para o preenchimento, sob o risco de fragilização de toda a extensão da junta soldada em virtude da diluição de elementos de liga no metal de solda. Como consequência, toda a junta circunferencial deve ser soldada com consumíveis em CRA, o que caracteriza uma condição de under-matching.
Em face do exposto, a proposta consiste em desenvolver um dispositivo que permita a realização da soldagem circunferencial de união de tubos, através do emprego de um sistema e procedimento automatizados de soldagem circunferencial interna, permitindo uma equalização das propriedades mecânicas da junta soldada a partir do emprego de consumíveis similares ao substrato e à camada de revestimento, respectivamente.

O projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação proposto tem como objetivo global a disponibilização de um sistema orbital automatizado para soldagem circunferencial interna em tubos de aço C Mn cladeados internamente com CRAs na produção de dutos (risersrígidos), via processo TIG alimentado (arame quente ou frio), dotado de sistemas de controle de posição e correção de trajetória e correção de parâmetros de soldagem (soldagem adaptativa) por sensoriamento via arco e via LASER. A aplicação do processo PTA-P (Plasma Transferred Arc - Powder; Plasma de Arco Transferido alimentado com Pó metálico) será também avaliada.


 

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