Tubo de aço API 5L X65 LSAW: Capacidades de fabricação e especificações do produto

Por que escolher o aço Womic para a serra circular de lâmina longa X65?

● O processo UOE proporciona uma circularidade de ±0,2% no diâmetro externo – crucial para a resistência ao colapso em águas profundas.

● Serviço certificado para ambientes ácidos com capacidade para HIC/SSC e PWHT

● Testes de impacto a baixas temperaturas, até -60°C, e testes CTOD para mecânica da fratura

● Monograma API 5L + aprovação DNV para aplicações offshore

● Mais de 1.200 km de dutos X65 fornecidos globalmente

● Inspeção por terceiros realizada por DNV, ABS, BV, SGS, TÜV

Perguntas frequentes:

P: Qual a diferença entre X65 e X60 para dutos submarinos?
A: O aço X65 oferece uma resistência ao escoamento 8% maior (450 vs 415 MPa), permitindo paredes ligeiramente mais finas. Para águas profundas (≥ 1.000 m), o X65 é frequentemente preferido devido à sua melhor resistência ao colapso e desempenho à fadiga. No entanto, o X65 requer procedimentos de soldagem mais rigorosos e é mais suscetível à fissuração por hidrogênio. Para profundidades de água < 500 m, o X60 pode ser mais econômico.

P: Vocês podem fornecer o X65 com teste CTOD para risers offshore?
R: Sim. Realizamos testes CTOD de acordo com as normas BS 7448 ou ASTM E1820 em temperaturas específicas (normalmente -20 °C ou -46 °C). Valores mínimos de CTOD: 0,25 mm para metal de solda e 0,30 mm para ZTA (Zona Termicamente Afetada). Fornecemos aço X65 com teste CTOD para北海e projetos offshore no Sudeste Asiático.

P: Qual é a espessura máxima da parede para um tubo LSAW X65?
A: JCOE/UOE máximo de 50,8 mm, chapa laminada com costura simples até 70 mm, chapa laminada com costura dupla até 80 mm. Para espessuras de parede superiores a 50,8 mm, o tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) é obrigatório. Recentemente, fornecemos tubos X65 com 1.016 mm de diâmetro externo e 60 mm de espessura de parede para um gasoduto de CO₂ de alta pressão.

P: Como garantir a resistência da ZTA (Zona Termicamente Afetada) na soldagem de campo do aço X65?
A: Controlamos a composição química da chapa (baixo CEV, ≤ 0,40%), a entrada de calor durante a soldagem a arco submerso (≤ 2,5 kJ/mm) e a temperatura entre passes (≤ 200 °C). Fornecemos recomendações de qualificação do procedimento de soldagem (WPQ) aos clientes e podemos fornecer amostras de consumíveis de soldagem. Impacto Charpy típico na zona afetada pelo calor a -20 °C: 120-200 J.

P: O X65 é adequado para serviço em ambientes com sulfeto de hidrogênio (H₂S)?
R: Sim, mas requer PSL2 com baixo CEV (≤ 0,40%), tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) para todas as espessuras de parede ≥ 20 mm, dureza ≤ 85 HRB e testes HIC/SSC. A Womic forneceu aço X65 para serviço em ambientes com sulfeto de hidrogênio (H₂S) no Oriente Médio (30 ppm) e no Canadá (gás sulfídrico).

P: Qual é o prazo de entrega típico para tubos X65 LSAW?
A: X65 PSL1 padrão: 40-55 dias. X65 PSL2 com serviço em ambiente sulfídrico e tratamento térmico pós-soldagem (PWHT): 60-80 dias. Pedidos urgentes (30-45 dias) para quantidades inferiores a 2.000 toneladas são possíveis se as chapas estiverem em estoque.

Referência do projeto – Gasoduto de exportação de gás em águas profundas do Mar do Norte

País:Noruega (Mar do Norte, região do campo de Balder)
Padrão e Grau:API 5L X65 PSL2 com requisitos de serviço para ambientes corrosivos e CTOD
Dimensões e quantidade:

● Diâmetro externo de 610 mm (24") × Espessura da parede de 22,2 mm – 28.000 metros (aproximadamente 9.200 toneladas) fabricados pelo processo UOE

● Diâmetro externo de 610 mm (24") × Espessura da parede de 25,4 mm – 6.000 metros (aproximadamente 2.300 toneladas) fabricado pelo processo UOE (parede mais espessa para a seção do riser)

● Diâmetro externo de 813 mm (32") × Espessura de 30,0 mm – 4.000 metros (aproximadamente 2.500 toneladas) fabricado por chapa laminada com costura única (para aproximação costeira)
Total:38.000 metros (38 km), aproximadamente 14.000 toneladas

Especificações:Revestimento externo 3LPP (espessura total de 3,5 mm) para serviço em alta temperatura (110 °C), extremidades chanfradas a 30° / face da raiz de 1,6 mm com protetores de chanfro em aço inoxidável, teste hidrostático a 22,5 MPa (pressão de projeto de 17,0 MPa). Ensaio de impacto Charpy obrigatório a -20 °C (mínimo de 50 J, alcançado entre 120 e 200 J) e a -46 °C (mínimo de 27 J, alcançado entre 80 e 150 J). Ensaio CTOD conforme BS 7448 a -20 °C – aceitação: metal de solda ≥ 0,25 mm, ZTA ≥ 0,30 mm. Ensaio HIC conforme NACE TM0284 (Solução A, 96 h) – aceitação: CLR 0%, CTR 0%, CSR 0%. Ensaio SSC conforme NACE TM0177 – sem trincas. Tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) aplicado a todos os tubos devido ao serviço em ambiente com sulfeto de hidrogênio. 100% de inspeção por ultrassom com TOFD e ultrassom de corpo inteiro (não apenas costura). Inspeção por terceiros da DNV durante toda a produção.

Aplicativo:Gasoduto de exportação em águas profundas do campo de Balder (profundidade da água de 800 a 1.200 m) até um terminal de recepção em terra na Noruega. O gasoduto de 38 km inclui um trecho de riser dinâmico (2 km, 25,4 mm de espessura de parede) e uma aproximação costeira através de terreno rochoso (4 km, chapa laminada de 30 mm de espessura de parede).

Desafios e soluções técnicas:

● Resistência ao colapso em águas profundas– A profundidade da água de até 1.200 m impõe uma pressão externa de 12,5 MPa. O tubo UOE de 24″ × 22,2 mm precisava atender a uma pressão de colapso ≥ 25 MPa (fator de segurança 2). A Womic produziu tubos UOE com ovalização ≤ 0,2% (medida entre 0,15% e 0,18%) e tensão residual ≤ 35% SMYS. Realizamos uma análise de elementos finitos (FEA) nos parâmetros de fabricação e validamos com testes de pressão de colapso em duas amostras em escala real (atingindo 28,5 MPa e 29,2 MPa).

● Serviço ácido com alto teor de H₂SO gás contém 50 ppm de H₂S a uma temperatura de operação de 90 °C. A Womic selecionou chapas com baixo teor de carbono (C ≤ 0,07%), baixo teor de manganês (Mn ≤ 1,40%) e baixo teor de enxofre (S ≤ 0,002%) com tratamento de cálcio. O CEV foi mantido entre 0,35% e 0,38%. O tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) foi aplicado a todos os tubos (imersão a 600 °C ± 10 °C, mantida por 1,5 horas). Dureza após o PWHT: metal base 78-84 HRB, solda 82-86 HRB, ZTA 80-84 HRB. Os testes HIC e SSC foram aprovados sem trincas.

● Tenacidade à fratura CTOD para riser– A seção dinâmica do riser exige alta tenacidade à fratura para suportar a ação das ondas. A Womic realizou ensaios CTOD no metal de solda e na ZTA (Zona Termicamente Afetada) a -20°C. Resultados: metal de solda com espessura de 0,35 a 0,55 mm (≥ 0,25 mm necessário), ZTA com espessura de 0,40 a 0,70 mm (≥ 0,30 mm necessário). Também realizamos ensaios Charpy a baixa temperatura a -46°C (média de 110 J). Todos os ensaios CTOD foram acompanhados pela DNV.

● Revestimento de alta temperatura (3LPP)– Temperatura de operação de 90 °C, com pico de 110 °C durante o período de inatividade. O polietileno (3LPE) padrão tem limite de 80 °C. A Womic aplicou um revestimento de polipropileno (3LPP) com espessura de 3,5 mm (camada superior de 2,5 mm + adesivo de 0,5 mm + FBE de 0,5 mm). O revestimento passou no teste de descolamento catódico a 110 °C (raio de descolamento ≤ 8 mm após 28 dias). A resistência ao descascamento a 110 °C foi medida em 60 N/cm (mínimo de 50 N/cm).

● Tolerâncias dimensionais extremas para instalação em bobina– A tubulação foi instalada utilizando o método de enrolamento em carretel (tubos enrolados em um recipiente com carretel). Isso exige um controle extremo de ovalização (≤ 0,2%) e altura de reforço da solda ≤ 0,5 mm. O processo UOE da Womic alcançou uma ovalização de 0,15-0,18%. Retificamos as capas de solda para uma altura ≤ 0,3 mm. Todos os tubos passaram por um teste especial de "enrolamento": 10 ciclos de enrolamento em escala real sem trincas.

● Logística para a Noruega– Os tubos foram enviados de Xangai para Stavanger, na Noruega, por meio de um navio de carga geral (transportador especializado em tubos). A travessia do Mar do Norte no inverno exigiu embalagens anticondensação. A Womic utilizou sacos de VCI (inibidor de corrosão por vapor) e dessecantes de sílica gel dentro das tampas. Todas as 14.000 toneladas chegaram sem corrosão ou danos no revestimento.

Resultado:O gasoduto de exportação de gás do campo de Balder foi instalado no terceiro trimestre de 2024. A instalação por meio de bobinas (realizada por uma importante empresa contratada para operações offshore) não apresentou nenhuma falha no corpo do tubo ou nas juntas de solda durante o enrolamento e a implantação. Todos os 38 km passaram nos testes de pressão no leito marinho. O cliente (uma grande operadora norueguesa) concedeu um "Prêmio de Desempenho do Fornecedor" à Womic Steel, destacando a "consistência dimensional excepcional e os resultados de CTOD". A Womic agora é uma fornecedora homologada para mais dois projetos de interligação no Mar do Norte.

Contato:
Site: www.womicsteel.com
E-mail: sales@womicsteel.com

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Womic Steel – Seu parceiro confiável para tubos API 5L X65 LSAW para dutos submarinos em águas profundas, gasodutos de alta pressão, serviços em ambientes corrosivos e aplicações no Ártico em todo o mundo.