A Influência do tratamento térmico na solda de tubo OCTG fabricados pelo processo de soldagem por resistência elétrica

Abstract

Esta pesquisa abordou a influência da otimização nos parâmetros relevantes do tratamento térmico para a qualidade das soldas em tubos realizadas pelo processo de soldagem por resistência elétrica em alta frequência para aplicações na indústria petrolífera. Estes tubos, chamados de OCTG (Produtos Tubulares Petrolíferos, do inglês Oil Country Tubular Goods), operam em ambientes adversos de alta pressão e grandes esforços operacionais cíclicos, sendo necessário a garantia da qualidade e especificações para que não ocorra não conformidades durante sua produção e falhas funcionais durante a operação que podem causar grandes impactos ambientes. Deste modo, o problema da pesquisa foi: Qual a influência da efetividade dos tratamentos térmicos sobre a qualidade da solda de tubos OCTG fabricados pelo processo de soldagem por resistência elétrica? Para responder tal questionamento, o objetivo principal foi avaliar os efeitos da otimização de tratamentos térmicos sobre as tensões residuais e defeitos na solda de tubos OCTG para a aplicação na indústria de petróleo e gás, visando que os tubos L80 – tipo 1 manufaturados com aço API 5L – grau X65 soldados por resistência elétrica possam atender os requisitos da norma API 5CT. Como metodologia utilizou a revisão bibliográfica, para a sustentação teóricaconceitual das pesquisas e um estudo de caso em que se analisou os históricos e ensaios mecânicos e metalúrgicos para a garantia e controle da qualidade antes e depois da proposta de otimização logística para o aumento da efetividade do tratamento térmico dos tubos OCTG analisados, visando atestar não só o aumento da qualidade, como também, a redução dos custos produtivos para validar o projeto de melhoria proposto. Por fim, como resultado principal tem-se que a otimização do tratamento térmico levou a maiores níveis de conformidade nos tubos L80, pois, com a adequação de duas principais variáveis do processo, pode-se se alcançar mais facilmente as especificações e requisitos da norma API 5CT para este tipo de tubo.

This research addressed the influence of optimization on the relevant parameters of heat treatment for the quality of welds in pipes performed by the high frequency electrical resistance welding process for applications in the oil industry. These tubes, called OCTG (Oil Country Tubular Goods), operate in adverse environments of high pressure and great cyclical operational efforts, requiring quality assurance and specifications so that non-conformities do not occur during their production and Functional failures during operation that can cause major environmental impacts. Thus, the research problem was: What is the influence of the effectiveness of heat treatments on the quality of the weld of OCTG pipes manufactured by the electrical resistance welding process? To answer this question, the main objective was to evaluate the effects of the optimization of heat treatments on the residual stresses and defects in the weld of OCTG tubes for application in the oil and gas industry, aiming that the L80 - type 1 tubes manufactured with API steel 5L – grade X65 electrical resistance welds can meet the requirements of API 5CT. As methodology used the bibliographic review, for the theoretical-conceptual support of the researches and a case study in which the historical and mechanical and metallurgical tests were analyzed for the guarantee and control of the quality before and after the proposal of logistic optimization for the increase of the effectiveness of the heat treatment of the analyzed OCTG tubes, aiming to attest not only the increase in quality, but also the reduction of production costs to validate the proposed improvement project. Finally, as a main result, the optimization of the heat treatment led to higher levels of compliance in the L80 tubes, since, with the adequacy of two main process variables, the specifications and requirements of the standard can be more easily achieved. API 5CT for this type of tube.