Orientador: Dr. Eng. Régis Henrique Gonçalves e Silva
Resumo
A soldagem circunferencial na posição 5G é fundamental para a união de dutos que transportam óleo cru e seus derivados, sendo assim de suma importância para a expansão do setor energético brasileiro. Nos últimos anos o processo de soldagem MIG/MAG Convencional e suas variantes têm sido utilizados na execução de passes de raiz de forma mecanizada (soldagem orbital), possibilitando ganhos em produtividade e qualidade ainda de maneira exploratória. No entanto, ainda não há consolidação e unificação de técnicas para aplicação. Dentro deste contexto este trabalho apresenta um estudo amplo desde a usinagem dos chanfros de um tubo, até a completa soldagem de um passe de raiz neste. São estudados os processos MIG/MAG Convencional por curto circuito, para a soldagem com um backing interno de cobre ou cerâmica, assim como o processo Surface Tension Transfer (STT), sem o uso de backing e com CO2 puro, ambos de forma mecanizada por meio de um manipulador robótico (Tartílope V4). Foram estabelecidos e mantidos critérios para os ensaios comparativos. As dificuldades encontradas durante a usinagem e alinhamento dos tubos foram detalhadas. Dos cordões de solda executados foram preparadas macrografias e radiografias, as quais possibilitaram a análise destes por meio da Norma API 1104. A estabilidade dos processos foi também analisada por meio de aquisição de dados durante a soldagem. Por fim são demonstrados os resultados obtidos e a possibilidade de execução de passes de raiz com ambos os processos. É ainda demonstrada a possibilidade de eliminação do passe quente quando soldando com o processo STT.
Palavras Chave: 1. Soldagem Orbital Mecanizada; 2. MIG/MAG Convencional; 3. STT; 4. Passe de Raiz; 5. Norma API 1104
Abstract
The circumferential welding in the 5G position is essential for the joining of pipelines, through which oil and its derivatives are transported. It is thus extremely important for the development of the Brazilian energy sector. In the last years the GMAW (Gas Metal Arc Welding) process and its derivatives, both mechanized (orbital welding), have been used for the welding of the root pass, guaranteeing higher productivity and quality still at an exploratory stage. However, there is still no consolidation and unification of the techniques for its application. Under the given conditions the present work presents a broad study since the milling of the pipe bevel to the complete welding of the root pass. The GMAW-S process, supported by an internal cooper or ceramic backing, as well as the Surface Tension Transfer (STT) process, without a backing and with pure CO2 as shielding gas, are mechanized applied making use of a robot (Tartílope V4). Criteria have been established and kept for the comparative experiments. The challenges faced during the milling and alignment of two pipe sections are reported. From the root weld beads, macrographs and radiographies are prepared, those allow the evaluation of the weld beads quality through the Norm API 1104. The stability of the processes is also evaluated making use ofan acquisition system, used during the welding. At the conclusion the results, as well as the possibility of welding with both processes, are shown. The STT process may even allow the elimination of the hot pass, as described in the text.
Keywords: 1. Mechanized Orbital Welding; 2. GMAW; 3. STT; 4. Root Pass; 5. Norm API 1104