O Processo de Fabricação de Tubos Metálicos

1. Introdução: da matéria-prima ao tubo acabado

A fabricação de tubos metálicos é um dos processos industriais mais importantes da engenharia moderna. Tubos transportam fluidos sob pressão, conduzem vapor, suportam cargas mecânicas, são soldados a equipamentos e constituem parte vital das infraestruturas industriais.

Da seleção da matéria-prima ao acabamento final, cada etapa da fabricação determina a resistência, durabilidade e performance do tubo em serviço. O Piping Handbook – McGraw-Hill (7ª edição) afirma que o processo de fabricação influencia diretamente propriedades como tenacidade, resistência mecânica, soldabilidade e comportamento em altas temperaturas.

Por isso, para projetistas e engenheiros de tubulação, entender como um tubo é fabricado não é apenas conhecimento técnico; é uma forma de interpretar certificados, especificar corretamente materiais e avaliar fornecedores com segurança e consciência técnica.

2. Tipos: soldado, sem costura, forjado e centrifugado

Os tubos metálicos podem ser classificados, de maneira geral, em quatro grandes categorias, cada uma com aplicações específicas no contexto industrial.

Tubos Soldados (Welded Pipes)

São produzidos a partir de chapas ou bobinas metálicas conformadas e unidas por solda.
Pontos fortes:

• menor custo

• excelente disponibilidade

• ótimo desempenho em pressões moderadas

Aplicação comum: linhas de utilidades, industrias químicas e setores de vapor de baixa a média pressão.

Tubos Sem Costura (Seamless Pipes)

Fabricados sem solda longitudinal.
São obtidos por processos de extrusão, laminação ou perfuração de tarugos.
Principais vantagens:

• resistência homogênea

• ausência de zonas afetadas pelo calor

• excelente comportamento em altas pressões e temperaturas

Muito usados em refinarias, petroquímicas e unidades de alta exigência operacional.

Tubos Forjados

Fabricados por conformação a quente.
A peça sofre compressão intensa que melhora sua estrutura interna.
Indicados para:

• componentes especiais

• pequenos trechos de alta pressão

• bocais e conexões reforçadas

Tubos Centrifugados

O metal líquido é vertido em um molde giratório que cria tubos com:

• alta densidade

• baixa porosidade

• excelente resistência mecânica

São ideais para aplicações críticas como tubos de caldeira, serpentinas e ambientes com desgaste elevado.

O Piping Handbook enfatiza que escolher entre soldado, sem costura, forjado ou centrifugado depende do risco operacional, da pressão e da temperatura do processo.

3. Processos industriais (ERW, SAW, seamless)

A fabricação de tubos metálicos envolve diferentes tecnologias industriais. As mais utilizadas são:

ERW – Electric Resistance Welding

Processo de soldagem por resistência elétrica.
Características:

• usa bobinas de aço

• alta produtividade

• excelente uniformidade dimensional

Aplicações: água industrial, ar comprimido, óleo leve e utilidades.

SAW – Submerged Arc Welding

Soldagem por arco submerso.
Pode ser:

• LSAW (Longitudinal)

• SSAW (Spiral ou Helicoidal)

Vantagens:

• penetração profunda

• excelente controle metalúrgico

• adequado para grandes diâmetros

Usado em dutos, emissários e linhas de grande porte.

Processo Seamless (Sem Costura)

Produzido por perfuração de tarugos aquecidos e posterior laminação.
Métodos comuns:

• Piercing and rolling

• Mannesmann process

• Extrusão a quente

Benefícios:

• microestrutura uniforme

• maior resistência

• ausência de solda

Por isso, seamless é a escolha natural para pressões elevadas e fluidos críticos.

Outros processos incluem

• DHP (Drawn, Hot or Cold)

• Cold finishing (acabamento a frio)

• Normalização térmica pós-fabricação

O Piping Handbook destaca que cada processo altera propriedades mecânicas, influenciando diretamente a seleção de materiais conforme ASME B31.3 e ASTM.

4. Testes e inspeções de fabricação

A fabricação de tubos não termina na laminação ou soldagem.
Antes de chegar à obra, cada tubo passa por uma série de testes, definidos em normas como ASTM A106, ASTM A312, ASTM A53 e API 5L.

Testes comuns

• Teste hidrostático: garante resistência à pressão.

• Ensaio dimensional: diâmetro, espessura, ovalização.

• Ensaio de dureza: Brinell, Rockwell ou Vickers.

• Ensaio de tração: resistência final e limite de escoamento.

• Exame visual: defeitos superficiais.

• Teste de dobra: ductilidade.

Ensaios Não Destrutivos (END)

• Ultrassom (UT)

• Líquido penetrante (LP)

• Radiografia (RT)

• Partículas magnéticas (PM)

Esses testes garantem que cada tubo está conforme os requisitos normativos e com rastreabilidade completa.

5. Como a fabricação impacta o desempenho

Um tubo não é apenas um cilindro de metal.
O processo de fabricação define:

Resistência mecânica

Tubos seamless têm comportamento superior em fadiga e pressão.

Soldabilidade

Tubos soldados possuem ZAC (zona afetada pelo calor), o que exige controle metalúrgico.

Corrosão

Processos como normalização e decapagem influenciam o desempenho anticorrosivo.

Compatibilidade com normas

A ASME B31.3, por exemplo, exige tubos com propriedades mínimas que variam conforme o processo de fabricação.

Vida útil

Tubos centrifugados são mais resistentes à corrosão por erosão.

O Piping Handbook – 7ª edição reforça que uma tubulação bem especificada começa com a escolha correta do processo de fabricação, pois microdefeitos surgidos na produção podem se transformar em falhas catastróficas durante a operação.

6. Conclusão: escolha do fabricante e rastreabilidade

A fabricação de tubos metálicos é um processo altamente técnico, que envolve metalurgia, engenharia de materiais e controle de qualidade rigoroso.
Ao especificar um tubo, o engenheiro deve considerar:

• o processo de fabricação

• a aplicação prevista

• a classe de pressão

• a confiabilidade do fabricante

• a rastreabilidade do certificado

Um bom projeto começa na escolha do fornecedor.
Um excelente projeto começa na compreensão completa da rota de fabricação.

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