01- Especificações de Material

7/24/2019 01- Especificações de Material

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1

TUBULAÇÕESINDUSTRIAIS

Autor: Paulo Afonso Carneiro



2

TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS

Materiais



3

1 - ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAL

PROPRIEDADESMECÂNICAS

PROCESSOS DEFABRICAÇÃO

TENSÕESADMISSÍVEIS

COMPOSICÃOUÍMICA

EMPRE!ODO MATERIAL

ESPECIFICAÇÕESASTM

CONTROLE DEUALIDADE

CRIT"RIOSDE PRO#ETO



4

$ - INFLU%NCIA DA TEMPERATURA NO

COMPORTAMENTO MECÂNICO DOSMATERIAIS

PROPRIEDADES MECÂNICAS MUDAM COM ATEMPERATURA &LIMITE DE RESIST%NCIA' M(DULO DE

ELASTICIDADE)*

FRA!ILIDADE + BAI,A TEMPERATURA*

DEFORMAÇÕES PERMANENTES POR FLU%NCIA&CREEP.)*



5

A* VARIAÇÃO DO LIMITE DE RESIST%NCIA COM ATEMPERATURA

• PODE-SE ESTABELECER PARA CADA MATERIAL UMA TEMPERATURA A PARTIR DAUAL SUA RESIST%NCIA MECÂNICA " TÃO BAI,A' UE SEU USO FICA ANTI-ECON/MICO*

Varia02 32 4i5ite 3e resist678ia 825 a te59erat:ra*



6

B* VARIAÇÃO DO M(DULO DE ELASTICIDADE COM ATEMPERATURA

Varia02 32 5;3:42 3ee4asti8i3a3e 825 a te59erat:ra*

Varia02 32 a427<a5e7t2 825 ate59erat:ra 9ara 2 a02-8ar=272*


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PONTOS DE INTERESSE>• S1 - LIMITE E P!"P"!CI"#ALIAE $!E%IME EL&STIC" ' LEI ("")E*

• S2 - LIMITE E ESC"AME#T" $!E%IME PL&STIC" ' E+"!MA,ES PE!MA#E#TES*

• S3 - LIMITE E !ESIST.#CIA $TE#S/" E !0PT0!A* ' E+"!MA,ES PE!MA#E#TESS/" P!"0IAS A PA!TI! A TE#S/" S2

S2 - CA0SA 0MA CE!TA E+"!MA,/" PL&STICA #" MATE!IAL $AC 2 ef*

C* DEFORMAÇÃO POR FLU%NCIA &CREEP.)

1* INTRODUÇÃO

DIA!RAMA TENSÃO ? DEFORMAÇÃO TÍPICO &ASTM A @ !r* B)



$* DEFORMAÇÃO POR FLU%NCIA

• E+"!MA,/" PE!MA#E#TE LE#TA e P!"%!ESSIA 80E"C"!!E C"M " PASSA! " TEMP" 80A#" " MATE!IAL EST&

S09METI" A 0MA TE#S/" E T!A,/" EM TEMPE!AT0!A

ELEAA

• A E+"!MA,/" PE!MA#E#TE CA0SAA PELA +L0.#CIA"C"!!E C"M TE#S/" ME#"! 80E " LIMITE E

ESC"AME#T" $S2*

• A TEMPE!AT0!A A PA!TI! A 80AL A +L0.#CIA "C"!!E I+E!E#TE PA!A CAA MATE!IALE;: A," CA!9"#": 37< C

C(0M9" : TEMP AM9IE#TE


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!RFICO DEFORMAÇÃO ? TEMPO

• A - E+"!MA,/" I#ICIAL A" SE APLICA! A CA!%A $#/" #ECESSITA TEMP" t > *

P"E SE! PE!MA#E#TE "0 #/" EPE#E#" A CA!%A

• A9 - 1? +ASE E @C!EEP: A TA;A E E+"!MA,/" EC!ESCE#TE

• 9C - 2? +ASE E @C!EEP: A TA;A E E+"!MA,/" C"#STA#TE C"M " TEMP"

• C - 3? +ASE E @C!EEP: A TA;A E E+"!MA,/" C!ESCE#TE C"M " TEMP"ATI#%I#" A !0PT0!A

• EEB - C"#T!A,/"

C:ra 3e 4:678ia



CURVAS DE FLU%NCIA PA!MET!"S E#"LI"S: TE#S/" E+"!MA,/" TEMPE!AT0!A e

TEMP"

C0!A TE#S/" D TEMP" E !0PT0!A

" TEMP" E !0PT0!A +0#,/" A TE#S/" AT0A#TE e ATEMPE!AT0!A

P"E-SE ESTA9ELECE! 0MA TE#S/" LIMITE E T!A9AL(" PA!A80E " MATE!IAL 0!E CE!T" TEMP" A ETE!MI#AATEMPE!AT0!A

C:ras te7s2 3e r:9t:ra ? te592 9ara a r:9t:ra

&2 a42r i7i8ia4 LR' 2 4i5ite 3e resist678ia 9ara 8a3a te59erat:ra)



CURVAS DEFORMAÇÃO ? TEMPO

C:ras 3e 4:678ia 32 a02-8ar=272 a @GH C*



CURVAS DEFORMAÇÃO ? TEMPO

C:ras 3e 4:678ia a te7s2 827sta7te*



CONSIDERAÇÕES DE PRO#ETO

COMPOSIÇÃO UÍMICA e TAMANO DE !RÃO



CONSIDERAÇÕES DE PRO#ETO



15

CONTROLE DO DANO DURANTE A VIDA JTIL

PELA DEFORMAÇÃOPRECISÃOREPETIBILIDADELIMITE &1 K - @ K) &)

TEMPO DE VIDATENSÃO CONECIDATEMPERATURA CONECIDA

METALO!RAFIA VAIOS DE FLU%NCIAPADRÃO DE COMPARAÇÃO



16

D* FRA!ILIDADE + BAI,A TEMPERATURA &1)

MA#TE!IAIS TEIS EM TEMPE!AT0!A AM9IE#TE P"EMT"!#A!-SE +!&%EIS 80A#" EM 9AI;A TEMPE!AT0!A

" C"MP"!TAME#T" +!&%IL P"E SE! E!I+ICA" #AC0!A E#E!%IA E C("80E D TEMPE!AT0!A

CoFGortaFento HJtil e frKil Hos Fetais



17

D* FRA!ILIDADE + BAI,A TEMPERATURA &$)

P"E-SE ESTA9ELECE! LIMITE M#IM" E TEMPE!AT0!A

PA!A CAA MATE!IAL A PA!TI! " 80AL ELE SE

+!A%ILIA

C"M" A +!AT0!A SE I#ICIA EM P"#T"S E C"#CE#T!A,/"

E TE#SES CE!T"S ETAL(ES EEM SE! EMP!E%A"S

#" P!"NET" e #A C"#ST!0,/" PA!A ATE#E! ESTE

E+EIT"



1

D* FRA!ILIDADE + BAI,A TEMPERATURA &)

CoFGortaFento HJtil e frKil Hos Fateriais FetKliJos



1=

CORPOS DE PROVA PTESTES DE IMPACTO

C"!P" E P!"A @C(A!PO -#"TC(

C"!P" E P!"A @C(A!PO )EO-("LE



2

MUINA CARP



21

DETALES DE PRO#ETO &1)

esJontinuiHaHes eoFtriJas e FoHos He atenuK-las



22

DETALES DE PRO#ETO &$)




23

DETALES DE PRO#ETO &)




24

TRINCA NO LANÇADOR



25

VASO ROMPIDO POR FRATURA FR!IL



26

- TUBOS DE AÇO CARBONO

A* COMPOSIÇÃO UÍMICA



27

• INFLU%NCIA DO TEOR DE CARBONO NAS PROPRIEDADES

MECÂNICAS



2

• INFLU%NCIA DE OUTROS ELEMENTOS DE LI!A

ADIÇÃO DE MAN!AN%S $M7*:

A0ME#T" A !ESIST.#CIA MEC#ICA SEM %!A#E P!EN0" #A S"LA9ILIAE

ADIÇÃO DE SILÍCIO &Si) e ALUMÍNIO &A4)>

P!"0 A,"S ACALMA"S $@)ILLE STEELS* 80E AP!ESE#TAM ME#"! I#CI.#CIA

E E+EIT"S I#TE!#"S e MAI"! 0#I+"!MIAE E C"MP"SI,/" 80MICAS/" A,"S E ALTA

80ALIAE AP!"P!IA"S PA!A TEMPE!AT0!AS ELEAAS $Si* e 9AI;AS $Al*

PRESENÇA DE F(SFORO &P) e EN,OFRE &S)>

IMP0!EAS P!EN0ICIAIS Q 80ALIAE " A," E P"! ISS" S0A P!ESE#,A LIMITAA

A AL"!ES M0IT" 9AI;"S



2=

DIA!RAMA DE EUILIBRIO DA LI!A Fe-C



3

EUIVALENTE DE CARBONO

15

Cu#i

5

7MoCr

6

MnCCHeeERuiSalent

++

++++=



31

B* EFEITO DA TEMPERATURA

• IMI#0I,/" A !ESIST.#CIA MEC#ICA

• 80EA ACE#T0AA #A !ESIST.#CIA: a Gartir He GGH C*

• ";IA,/" S0PE!+ICIAL: a Gartir He @GH C*

• %!A+ITIA,/" $P!ECIPITA,/" " CA!9"#" LI!E* 80E T"!#A "A," +!&%IL: a Gartir He GH C*

• E+"!MA,ES PE!MA#E#TES P"! +L0.#CIA: a Gartir He GH C*

• +!A%ILIAE Q 9AI;A TEMPE!AT0!A: a Gartir He Q @H C*



32

• C"!!"S/" ATM"S+!ICA $ATM"S+E!A I#0ST!IAL P"L0A*:

3 FFano

P!"TE,/" A 9ASE E TI#TAS

• LI#(AS E#TE!!AAS: !EESTIME#T" C"M TI#TAS C"M

!ESI#AS ou C"M +ITAS PL&STICAS e PROTEÇÃO CAT(DICA

C* EFEITO DA CORROSÃO E,TERNA

D* EFEITO DA CORROSÃO INTERNA

• TA;A MIA ACEIT&EL > 1 FFano

• 0TILIA! !RFICOS E TA;A E C"!!"S/"



33

E* ASPECTOS DE SOLDABILIDADE

ATE#E! QS !EC"ME#A,ES A ASME 9 313

P!EA80ECIME#T" A <C E A80ECIME#T" E#T!E "S PASSES E S"LA EM PE,AS

C"M ESPESS0!AS S0PE!I"ES A 25 FF

T!ATAME#T" T!MIC" E ALI" E TE#SES APUS A S"LA%EM A V 6< C0!A#TE 1 ("!A PA!A CAA 25 FF E ESPESS0!A 80A#" A ESPESS0!A

MAI"! " 80E 1= FF

0TILIA! ELET!""S E 9AI;" (2 ou TI% PA!A:

* t W 25 FF

* C > 0,22 %

. LE > 35 kg/mm2.



34

E,EMPLOS DE AÇOS CARBONO



35

* TUBOS DE AÇOS LI!A e INO,IDVEIS

• P!I#CIPAIS ELEME#T"S E LI%A ------ Cr #i Mo9AI;A LI%A ------- Σ EL LI%A 5 MIA LI%A ------- 5 Σ EL LI%A 1

ALTA LI%A ------- Σ EL LI%A ≥ 1

• 0SA"S 80A#" A TEMPE!AT0!A ou C"#I,ES ESPEC+ICAS$C"!!"S/" C"#TAMI#A,/"* IMPEEM " 0S" " A," CA!9"#"

A* INTRODUÇÃO

• I#";I&EL M#IM" 12 Cr

A0STE#TIC"S

0PLE;

+E!!TIC"S

MA!TE#STIC"S

• I+IC0LAES

ISP"#I9ILIAE

P!E,"

S"LA9ILIAE



36

B* INFLU%NCIA DOS ELEMENTOS DE LI!A

MOLIBD%NIO> A0ME#TA !ESIST.#CIA Q +L0.#CIA

NÍUEL> IMI#0I A TEMPE!AT0!A LIMITE E 0TILIA,/"

CROMO>

A0ME#TA !ESIST Q ";IA,/" EM TEMP ELEAA

A0ME#TA !ESIST.#CIA Q C"!!"S/"

AT 2 X A0ME#TA !ESIST.#CIA Q +L0.#CIA



37

RESIST%NCIA + O,IDAÇÃO> INFLU%NCIA DO CROMO

!esistYnJia Hos aZos Cr [ Jorros\o atFosfriJa e Gelo KJiHo n]triJo



3

RESIST%NCIA + FLU%NCIA> INFLU%NCIA DO CROMO eMOLIBD%NIO &AÇOS LI!A)

M"LI9.#I": A0ME#T" #A !ESIST.#CIA Q +L0.#CIA

Tens\o Gara ruGtura Gor fluYnJia eF 1 ^oras



3=

RESIST%NCIA + TENACIDADE> INFLU%NCIA DO NÍUEL

!esistYnJia ao iFGaJto Ho aZo-lia 3 X #i e Ho #]Ruel



4

@* TUBOS DE FERRO FUNDIDO

• 9AI;A !ESIST.#CIA MEC#ICA #AS LI%A,ES• 9"A !ESIST.#CIA Q C"!!"S/"

• 0S" EM (2" (2" SAL%AA ES%"T" $9AI;A P!ESS/"*

• ESPECI+ICA,/": ASTM A 74_ ASTM A 37

* TUBOS DE MATERIAIS NÃO FERROSOS

• MEL("! !ESIST.#CIA Q C"!!"S/" 80E " A," CA!9"#"

• ME#"! !ESIST.#CIA MEC #ICA $ ` *

• MEL("! C"# T!MICA

• MAI"! C0ST"



42

TABELA ISELEÇÃO DE TUBOS DE CONDUÇÃO DE AÇO CARBONO

APLICAÇÃOTÍPICA

DIÂMETRONOMINAL

ESPECIFICAÇÃOBSICA

TIPO DEFABRICAÇÃO

ALTERNATIVAS

0so eDJlusioeF TubulaZ\o He

&ua

12 a 1 API 5L %r 9SeF Costura ou

CoF Costura1 ASTM A 53 %r 92 ASTM A 12

12 e Maiores API 5L %r 9 CoF Costura

1 ASTM A 53 %r 92 ASTM A 123 ASTM A 1344 ASTM A 135 %r 9

0so JoF(iHroJarbonetos

ou aGor JoFTeFGeratura at

4 <C

12 a 1 API 5L %r 9SeF Costura ou

CoF Costura

1 ASTM A 53 %r 92 ASTM A 16 %r 93 API 5L %r ; 42 a ;

12 e Maiores API 5L %r 9 CoF Costura

1 ASTM A 671 %r C9 62 ASTM A 672 %r 9 63 ASTM A 53 %r 9

4 API 5L %r; 42 a ; 5 ASTM A 16 %r 9

(iHroJarbonetosou aGor JoF

TeFGeratura at43 <C

12 a 1 ASTM A 16 %r 9 SeF Costura -

12 e Maiores ASTM A 672 %r 9 6 CoF Costura ASTM A 16 %r 9



43

TABELA IISELEÇÃO DE TUBOS DE CONDUÇÃO DE AÇOS LI!A

APLICAÇÃO TÍPICA TEMPERATURA HC DIÂMETRONOMINAL

ESPECIFICAÇÃO BSICA TIPO DE FABRICAÇÃO

(iHroJarbonetos e aGoreF TeFGeraturas

SuGeriores [ 43 <C

+inaliHaHe:

!esistir [ +luYnJia

At 4

12 a 1 ASTM A 335 %r P1

$12 Mo*SeF Costura

12 e Maiores ASTM A 6=1 %r CM 75$12 Mo* CoF Costura

At 52

12 a 1 ASTM A 335 %r P11$1 14 Cr - 12 Mo* SeF Costura

12 e Maiores ASTM A 6=1 %r 1 14 Cr $1 14 Cr - 12 Mo* CoF Costura

At 57

12 a 1 ASTM A 335 %r P22$2 14 Cr - 1 Mo* SeF Costura

12 e Maiores ASTM A 6=1 %r 2 14 Cr $2 14 Cr - 1 Mo* CoF Costura

(iHroJarbonetos eF TeFGSuGeriores [ 43 <C

+inaliHaHe: !esistir [Corros\o

At 57

12 a 1 ASTM A 335 %r P5$5 Cr -12 Mo* SeF Costura

12 e Maiores ASTM A 6=1 %r 5 Cr

$5 Cr -12 Mo*CoF Costura

+luiHos #\o Corrosios eF9aiDa TeFGeratura

e -46 a 512 a 1 ASTM A 333 %r 6 SeF Costura

12 e Maiores ASTM A 671 %r CC 6 CoF Costura

e -6 a -4612 a 1 ASTM A 333 %r 7 SeF Costura

12 e Maiores ASTM A 671 %r C+ 65 CoF Costura



TABELA IIISELEÇÃO DE TUBOS DE CONDUÇÃO DE AÇOS INO,IDVEIS

AUSTENÍTICOS

LI!A BSICA DIÂMETROESPECIFICAÇÃO

BSICATIPO DE

FABRICAÇÃO

1 Cr- #i ToHos

1 ASTM A 312 %r TP 34CoF Costura eSeF Costura

2 ASTM A 312 %r TP 321 CoF Costura eSeF Costura


4 ASTM A 312 %r TP 34LCoF Costura eSeF Costura

1 Cr- #i-2Mo ToHos


2 ASTM A 312 %r TP 316LCoF Costura eSeF Costura

01- Especificações de Material

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