Com sua simplicidade robusta, penetração profunda e adaptabilidade a uma variedade de ambientes, a soldagem com eletrodo revestido é um método indispensável para soldar tubulações, especialmente em locais remotos ou ao ar livre, onde outros processos de soldagem podem falhar.
Neste artigo, exploraremos o papel da soldagem com eletrodo revestido na fabricação e reparo de tubulações, incluindo suas vantagens, técnicas, desafios e as normas associadas ao seu uso na indústria de tubulações.
1. Importância da soldagem com eletrodo revestido na fabricação de tubulações
A fabricação de tubulações envolve a união de seções de tubos de metal para criar sistemas de transporte de petróleo, gás, água ou outros fluidos. Esses tubos são normalmente feitos de aço carbono ou materiais de baixa liga e alta resistência (HSLA) — metais adequados para soldagem com eletrodo revestido devido à sua penetração profunda e capacidade de trabalhar em materiais espessos.
Principais aplicações na fabricação:
- Soldagem de passagem de raiz: A soldagem com eletrodo revestido é frequentemente usada para passagens de raiz devido ao seu controle e penetração.
- Juntas estruturais: Os dutos devem ser robustos, especialmente em áreas de alta pressão ou tensão ambiental. A soldagem com eletrodo revestido proporciona soldas fortes e de alta integridade.
- Soldagem no local: Ao contrário dos processos que requerem gás de proteção, a soldagem com eletrodo revestido é autoprotegida e pode ser realizada em ambientes abertos e ventosos sem equipamento adicional.
2. Soldagem com eletrodo revestido em reparos de tubulações
As tubulações podem precisar de reparos devido à corrosão, danos mecânicos ou fraturas por tensão. Nesses casos, uma soldagem rápida e confiável é crucial para evitar vazamentos ou falhas no sistema.
Casos de uso em reparos:
- Soldagem de remendo: fixação de reforços sobre áreas danificadas.
- Sobreposição de solda: deposição de metal sobre superfícies corroídas para restaurar a espessura e a resistência.
- Reparos de rachaduras: vedação de rachaduras na parede do tubo usando sequências de soldagem controladas.
Os reparos são frequentemente urgentes e realizados em ambientes desafiadores. A portabilidade do equipamento de soldagem com eletrodo revestido — fonte de alimentação compacta, porta-eletrodo e cabos — o torna ideal para tais tarefas, mesmo em áreas remotas com infraestrutura limitada.
3. Vantagens da soldagem com eletrodo revestido para tubulações
- Portabilidade: não há necessidade de gás de proteção externo ou equipamento complexo. As fontes de alimentação podem ser acionadas por motor, tornando-as ideais para uso em campo.
- Versatilidade: Adequado para diferentes orientações de tubos — verticais, suspensos, horizontais — comuns em sistemas de tubulações.
- Custo-benefício: Custo de equipamento mais baixo em comparação com os processos MIG ou TIG.
- Compatibilidade de materiais: Excelente para aço carbono e muitos aços HSLA comumente usados em tubulações.
- Tolerância às intempéries: Desempenho confiável em ambientes ventosos, úmidos ou sujos.
4. Técnicas de soldagem e melhores práticas
A soldagem bem-sucedida de tubulações usando SMAW requer habilidade e adesão a técnicas comprovadas:
Preparação da junta:
- Chanfradura: As extremidades dos tubos devem ser chanfradas (geralmente 37,5°) para soldas de penetração total.
- Limpeza: As superfícies devem estar livres de ferrugem, óleo e detritos para garantir a fusão adequada.
Posições de soldagem:
- Posição 5G: O tubo é fixado horizontalmente; o soldador se move ao redor do tubo.
- Posição 6G: O tubo é inclinado em 45° e fixado; mais desafiador, mas comum na certificação.
Seleção do eletrodo:
- E6010/E6011: Penetração profunda, escória de congelamento rápido, ideal para passadas de raiz.
- E7018: Eletrodos com baixo teor de hidrogênio, excelente resistência e tenacidade; usados para passadas de preenchimento e cobertura.
Sequência de soldagem:
- Passada de raiz: Primeira passada, normalmente feita com E6010 para penetração profunda e controle.
- Passada a quente: Remove a escória e reforça a solda da raiz.
- Passadas de preenchimento: Construem a junta.
- Passada de cobertura: Camada final, que proporciona resistência e acabamento superficial.
5. Desafios e estratégias de mitigação
Apesar de suas vantagens, a soldagem com eletrodo revestido apresenta certos desafios no trabalho com tubulações:
- Inclusão de escória: A limpeza inadequada entre as passagens pode reter escória, levando a defeitos.
- Porosidade: Contaminantes no metal ou técnica inadequada podem causar bolsas de gás.
- Rachaduras: Alta entrada de calor ou projeto inadequado da junta podem levar a rachaduras na solda.
Mitigação:
- Use pré-aquecimento para aços espessos ou com alto teor de carbono para reduzir o estresse térmico.
- Siga o controle de temperatura entre passagens e o armazenamento adequado dos eletrodos (especialmente para hastes com baixo teor de hidrogênio).
- Use soldadores experientes e certificados para garantir consistência e qualidade.
6. Considerações de segurança
A soldagem de tubulações geralmente envolve espaços confinados, materiais perigosos e exposição ambiental.
Práticas de segurança importantes:
- Use EPI retardante de chamas (capacete, luvas, avental).
- Ventile espaços confinados para evitar o acúmulo de fumos e gases de soldagem.
- Evite soldar em linhas pressurizadas ou cheias de gás — somente pessoal treinado deve lidar com tais condições.
7. Códigos e normas para soldagem de tubulações
As soldas de tubulações devem atender consistentemente a rigorosos padrões de qualidade e segurança para garantir uma operação confiável e sem vazamentos. Os códigos comuns incluem:
- ASME B31.3: Tubulação de processo
- API 1104: Soldagem de tubulações e instalações relacionadas
- AWS D10.12: Guia para soldagem de tubos de aço macio
Essas normas descrevem procedimentos de qualificação, critérios de aceitação de soldas e técnicas de inspeção (por exemplo, testes radiográficos, testes ultrassônicos) para garantir a integridade da solda.