O guia completo do tubo de aço soldado em espiral

Os tubos de aço soldados em espiral de alta qualidade são amplamente utilizados em diferentes setores devido à sua resistência, versatilidade e durabilidade. Seja em projetos de construção, energia ou transporte, conhecer bem este produto pode ajudar a otimizar os projetos e as operações. Mas, afinal, o que distingue os tubos de aço soldados em espiral? Neste guia, analisamos em detalhe os processos de soldadura em espiral, as vantagens e as aplicações, em comparação com outros tipos de tubos. No final, ficará a conhecer os motivos da utilização crescente destes tubos e poderá escolher a solução de tubagem mais adequada às suas necessidades.

O que é um tubo de aço soldado em espiral?

Um tubo de aço soldado em espiral é um tipo específico de tubo de aço soldado, fabricado enrolando continuamente uma tira de aço em espiral e soldando depois as extremidades ao longo do seu comprimento. Este processo cria uma tubagem resistente e duradoura, com uma estrutura uniforme. Os tubos soldados em espiral são purgados e flangeados devido à sua resistência à alta pressão e versatilidade, quando comparados com outros tubos usados em vários setores, como a transferência de água, o transporte de petróleo e gás e as aplicações estruturais. A sua conceção também permite fabricar tubos de maior diâmetro com eficiência, tornando-os a opção preferida para vários projetos de grande escala.

Como é fabricado um tubo de aço soldado em espiral?

O processo de fabrico de tubos soldados em espiral é relativamente moderno e integra tecnologia avançada em quase todas as etapas. Começa com o desenrolamento e o nivelamento de chapas ou bobinas de aço planas. O próprio aço tem de ser dividido em tiras com uma largura específica. Em seguida, a tira é introduzida numa máquina de conformação, que a enrola continuamente em torno de um diâmetro definido. As extremidades da tira também são posicionadas previamente para a soldadura. As extremidades da costura em espiral são normalmente soldadas por soldadura de alta frequência ou por arco submerso (SAW). Seja qual for a técnica, as soldaduras formam uma ligação permanente, capaz de resistir a pressões e tensões externas consideráveis. Após a soldadura, os tubos são submetidos a controlos de qualidade rigorosos, incluindo inspeção ultrassónica, ensaios hidrostáticos e inspeção por raios X. Todos os controlos são realizados para garantir a ausência de defeitos ou imperfeições detetáveis. Em seguida, os tubos são aparados, calibrados, revestidos ou tratados contra a corrosão, conforme exigido pela aplicação. Graças à combinação destes processos, os tubos soldados em espiral são extremamente duradouros e adequados a vários projetos industriais e de infraestruturas.

Quais são as principais características dos tubos de aço soldados em espiral?

Os tubos de aço soldados em espiral têm várias características que os distinguem e permitem a sua utilização em diferentes setores. Em primeiro lugar, a sua integridade estrutural é reforçada pela capacidade de suportarem cargas pesadas e aplicações de alta pressão. Estes tubos têm diâmetros maiores, pelo que podem ser usados na condução de água, em tubagens de petróleo e gás e em suportes estruturais, entre outras aplicações. Além disso, o processo de fabrico permite utilizar tiras contínuas de aço, o que melhora a eficiência na utilização dos recursos e reduz os custos de produção. Estes tubos também apresentam soldaduras muito resistentes graças às técnicas de soldadura modernas, sobretudo à soldadura por arco submerso (SAW), que assegura uma ligação uniforme ao longo da costura em espiral. Os tubos podem ainda ser adaptados às especificações exatas do projeto em termos de comprimento, diâmetro, espessura da parede e outros parâmetros. A durabilidade, a resistência à corrosão proporcionada pelos revestimentos adequados e os baixos custos de produção fazem destes tubos um componente essencial de muitos projetos industriais e de infraestruturas.

Que tipos de aço são utilizados nos tubos soldados em espiral?

Os tubos soldados em espiral são fabricados em aço de alta resistência para garantir uma vida útil mais longa e fiável. O aço-carbono é preferido para tubos devido às suas excelentes características estruturais e ao preço mais baixo. Podem ser suficientes classes como ASTM A252 ou API 5L. Para aplicações menos dependentes da resistência estrutural, escolhe-se aço inoxidável de grau 304 ou 316 devido à sua resistência à corrosão. Esta característica é particularmente importante em ambientes muito húmidos ou com elevada exposição a produtos químicos. Também podem ser utilizados, em aplicações específicas, aços de liga menos comuns que combinam diferentes metais para melhorar a resistência à tração ou à temperatura. A escolha dos tipos de aço que melhor respondem às necessidades do projeto e ao orçamento é feita após a análise das condições ambientais, das classificações de pressão e da vida útil prevista, fatores que determinam a forma como o material se comportará ao longo do seu ciclo de vida.

Quais são as vantagens de utilizar tubos de aço soldados em espiral?

Os tubos de aço soldados em espiral estão a tornar-se uma das opções preferidas em muitos setores pelas seguintes vantagens:

• Elevada durabilidade—Em comparação com os tubos convencionais, os tubos soldados em espiral semiautomáticos oferecem uma resistência mais uniforme e maior durabilidade.
• Custos de produção mais baixos—Estes tubos requerem menos material e energia para fabricar do que outros tubos, reduzindo os custos de produção.
• Maior versatilidade — O diâmetro dos tubos soldados em espiral pode ser ajustado para se adaptar melhor a uma aplicação específica.
• Processo de fabrico eficiente — Como estes tubos são produzidos por soldadura contínua, o prazo de fabrico é significativamente reduzido.
• Elevada resistência à pressão — Tal como outros tubos, são expostos a petróleo, gás e até água, o que os sujeita a uma pressão interna e externa considerável. Estes tubos são concebidos para resistir ao petróleo, ao gás, à água, entre outros.

Pelos motivos referidos, os tubos soldados em espiral estão a tornar-se uma opção popular para projetos de infraestruturas e construção.

Porquê escolher tubos de aço soldados em espiral em vez de outros tipos?

As vantagens dos tubos de aço soldados em espiral em relação a outros tipos são significativas para várias empresas. Entre elas:

• Custo da soldadura. Com um diâmetro definido e ferramentas profissionais, as soldaduras podem ser realizadas automaticamente. É fácil avaliar os orçamentos, uma vez que correspondem aos desenhos gerados pelos programas de cálculo. Os preços podem ser apresentados com poucas estimativas e sem erros, ao contrário do que acontece com o trabalho manual.
• Custo do material. A utilização de bobinas estreitas de aço em vez de chapas largas é económica. O processo de fabrico rigoroso permite poupar muito material, tornando a estrutura mais leve e económica.
• Flexibilidade das soluções de engenharia. A resistência e a durabilidade proporcionadas pela costura helicoidal controlada permitem aos tubos suportar cargas de pressão mais elevadas e condições ambientais severas. A flexibilidade dos tubos de aço soldados em espiral fabricados a partir de uma única origem, tanto no diâmetro como na espessura, permite criar soluções personalizadas e adaptadas aos requisitos específicos de cada projeto.
• A resistência à corrosão é essencial, pois permite que os tubos funcionem melhor em tubagens de longa distância.
• Considerações ambientais. O tubo é benéfico do ponto de vista ecológico, embora muitos tubos soldados em espiral utilizem materiais reciclados.

Em projetos de construção e de distribuição de petróleo, gás e água, destaca-se face às alternativas por ser fiável, económico, versátil e ter um desempenho inigualável.

Que aplicações são mais adequadas aos tubos de aço soldados em espiral?

Graças à sua resistência, eficiência de custos, durabilidade e versatilidade, os tubos soldados em espiral são utilizados em vários setores. Eis cinco aplicações em que se destacam:

• Condutas de transporte de água

Devido ao seu grande diâmetro e à resistência à corrosão, os tubos em espiral são amplamente utilizados no transporte de água a longa distância. Estas características tornam-nos ideais para sistemas municipais de abastecimento de água e projetos de rega.

• Tubagens de petróleo e gás

Estes tubos desempenham um papel fundamental no setor energético, transportando petróleo bruto, gás natural e produtos petrolíferos refinados. A sua durabilidade e resistência são vantajosas em ambientes exigentes e sistemas de alta pressão.

• Aplicações estruturais

Na construção, os tubos soldados em espiral são utilizados nas estruturas de pontes, torres e fundações. Com o surgimento de grandes projetos de infraestruturas ligados à arquitetura moderna, são necessárias estruturas com elevada capacidade de suporte de carga para garantir estabilidade e longevidade.

• Fundações por estacas

Os tubos soldados em espiral são utilizados como estacas em trabalhos de fundação em ambientes marítimos e ao largo da costa. A sua durabilidade perante a corrosão causada pela água e as agressões ambientais confere-lhes uma elevada capacidade de proteção.

• Sistemas de drenagem e saneamento

Como estes tubos resistem à erosão causada pelas águas residuais, são especialmente adequados para sistemas de drenagem e saneamento. Também oferecem grande resistência e permitem transportar grandes volumes de fluidos. Todas estas aplicações demonstram a versatilidade e a resistência dos tubos soldados em espiral, tornando-os uma opção popular em diferentes setores.

Como é que os tubos soldados em espiral reduzem os custos?

Graças à sua versatilidade, durabilidade e processos de fabrico eficientes, os tubos soldados em espiral proporcionam vantagens significativas em termos de custos. Ao contrário dos tubos soldados longitudinalmente, cuja soldadura é feita ao longo do eixo, os tubos soldados longitudinalmente utilizam chapas de aço. As bobinas de aço são soldadas em espiral, o que é muito mais económico do que usar chapas. Os projetos que exigem dimensões personalizadas também podem gerar poupanças adicionais, uma vez que as limitações de forma e dimensão são menos rígidas: os tubos soldados em espiral permitem uma maior variedade de diâmetros e espessuras através da alimentação contínua de bobinas. Os tubos soldados em espiral têm uma integridade estrutural reforçada, o que resulta em custos de instalação e manutenção proibitivos. A maioria dos tubos tem revestimentos resistentes à corrosão e ao desgaste; em conjunto com a durabilidade acrescida, estes revestimentos reduzem a frequência das reparações ou substituições em ambientes exigentes, como sistemas subterrâneos ou redes de distribuição de água. De acordo com relatórios do setor, os custos de manutenção a longo prazo diminuem cerca de 20-30% com a utilização de tubos soldados em espiral. A técnica de fabrico de tubos soldados em espiral também permite uma utilização eficiente dos recursos. Por exemplo, um fabricante pode produzir uma secção inteira de tubo de uma só vez, reduzindo o número de soldaduras necessárias. Esta característica, juntamente com a capacidade dos tubos para transportar fluidos e gases, torna-os mais económicos ao longo da sua vida útil do que outros materiais ou configurações. Estudos recentes indicam que a utilização de tubos soldados em espiral em grandes projetos de infraestruturas pode melhorar a eficiência dos custos com materiais em 15-25%, graças ao consumo eficiente de materiais e à logística. Estas poupanças significativas tornam os tubos soldados em espiral cada vez mais atrativos para setores sensíveis aos custos, como o petróleo e gás, a construção e o tratamento de água.

Quais são os defeitos mais comuns nos tubos soldados em espiral?

Alguns defeitos comuns dos tubos soldados em espiral são: Defeitos de soldadura—Incluem fusão incompleta, porosidade ou até fissuras na costura soldada do tubo, o que pode comprometer a sua integridade. Variações de espessura—Devido aos avanços no fabrico, pode ocorrer uma espessura desigual da parede na parte inferior do tubo. Corrosão—Devido à proteção insuficiente do revestimento, os tubos podem ficar sujeitos à ferrugem e à corrosão ao longo do tempo, sobretudo em ambientes com condições mecânicas extremas. Desalinhamento – Existe a possibilidade de não se conseguir um alinhamento uniforme da soldadura em espiral durante o fabrico, o que aumenta a probabilidade de distribuição desigual das tensões. Imperfeições da superfície – Cortes na superfície exterior, riscos ou amolgadelas podem enfraquecer significativamente a estrutura e provocar falhas de desempenho em operações essenciais. A realização de inspeções de rotina e o cumprimento das orientações e políticas de inspeção estabelecidas combinam-se para reduzir estes defeitos.

Quais são os defeitos de soldadura mais comuns?

As imperfeições de soldadura podem pôr em risco a segurança, a integridade e a funcionalidade de um objeto soldado. Compreender estas imperfeições é essencial para garantir a segurança de uma estrutura. Seguem-se alguns dos defeitos de soldadura mais críticos.

• Porosidade

A porosidade da soldadura ocorre quando se formam vazios devido ao gás que fica «retido» na soldadura durante a solidificação. Esta situação pode agravar-se se a proteção for insuficiente e permitir a entrada de humidade na soldadura ou se houver obstruções no fluxo do gás de proteção. A contaminação do material de base, o excesso de água ou defeitos na proteção gasosa podem estar na origem do problema. Um estudo recente concluiu que quase um quarto das soldaduras industriais apresenta porosidade devido à falta de gás de proteção. Aproximadamente 20-30% das soldaduras industriais apresentam porosidade devido à falta de bolsas de formação do gás de proteção.

• Fusão incompleta

A fusão parcial numa soldadura com fusão incompleta resulta frequentemente em soldaduras com penetração incompleta da junta, que podem produzir estruturas de elevada resistência. Um aporte térmico insuficiente e um ângulo incorreto do elétrodo em relação ao material de base podem provocar a formação de gás. De acordo com dados de vários relatórios do setor, a fusão incompleta representa uns impressionantes 15% dos defeitos de soldadura aceites em tubagens, devido à falta de soldaduras executadas por profissionais qualificados.

• Fissuras

As fissuras de soldadura são talvez os defeitos estruturais mais graves. Devido ao seu efeito crítico na resistência de um componente, podem surgir durante ou após a soldadura. Podem ser classificadas como fissuras a quente (formadas durante a fase de solidificação) ou fissuras a frio (formadas após o arrefecimento da soldadura). Os estudos indicam que as fissuras são responsáveis por cerca de 10% das falhas de soldadura, sobretudo em sistemas de alta pressão, o que evidencia a importância de uma observação atenta e de medidas proativas.

• Insuficiência de enchimento

O defeito de insuficiência de enchimento ocorre quando a junta não tem metal de soldadura suficiente para ser considerada completamente preenchida. Pode resultar da aplicação inadequada do material de adição ou de um controlo térmico insuficiente. Este defeito é mais comum em soldaduras de elevada resistência e pode reduzir a resistência da junta soldada. Quase sempre pode ser evitado seguindo o procedimento correto e respeitando os parâmetros de soldadura.

• Sobreposição

Ocorre uma sobreposição quando o metal fundido ultrapassa a zona prevista da soldadura sem se unir ao metal de base para formar uma ligação por fusão. Este defeito prejudica o aspeto da soldadura e cria concentrações de tensão que podem provocar falhas sob carga. O equilíbrio entre a velocidade de soldadura e o controlo térmico pode reduzir significativamente a probabilidade de sobreposições.

• Inclusão de escória

Este defeito específico ocorre quando resíduos sólidos não metálicos, como o fluxo — um subproduto da soldadura —, ficam presos no metal de soldadura. As soldaduras com inclusões de escória têm menor qualidade e maior probabilidade de corrosão. Este defeito resulta frequentemente de uma limpeza inadequada entre passes de soldadura ou de condições de funcionamento incorretas. A limpeza da escória e a escolha do elétrodo adequado evitam este problema.

• Mordedura

A escavação no pé da soldadura deixa o metal de base mais fino e fraco. A este defeito chama-se mordedura. É comum surgir devido à combinação de um aporte térmico excessivo com um ângulo de soldadura inadequado, sendo um problema persistente. Um estudo realizado em 2023 referiu que até 12% das estruturas soldadas apresentavam defeitos de mordedura nos setores automóvel e aeroespacial. Muitos destes defeitos podem ser minimizados ou eliminados através da integração de técnicas avançadas de inspeção, como ensaios ultrassónicos e inspeção visual, e do cumprimento das melhores práticas de soldadura. Garantir a qualidade da soldadura melhora o desempenho e reduz a necessidade de reparações dispendiosas e os riscos para a segurança.

Que métodos de ensaio são utilizados para detetar defeitos de soldadura?

Utilizam-se diferentes métodos de inspeção de soldaduras para monitorizar e avaliar defeitos. As várias técnicas destinam-se a condições específicas dos materiais e abrangem diferentes tipos de falhas. Eis alguns métodos comuns: Ensaios ultrassónicos (UT) Os ensaios ultrassónicos são um dos métodos mais utilizados para identificar defeitos internos de soldadura, como fissuras, porosidade e falhas de fusão, entre outros, devido à sua elevada frequência de aplicação. São enviadas ondas sonoras de alta frequência através do material, enquanto as superfícies de fratura surgem como reflexos de descontinuidades. Alguns dados recentes sugerem uma taxa de precisão superior a 90% na deteção de alguns defeitos internos por ensaios ultrassónicos. É indubitável que se trata de um dos métodos de oxidação mais essenciais em aplicações críticas. Ensaios radiográficos (RT) Os ensaios radiográficos utilizam raios X e raios gama para formar uma imagem que mostra as características internas das soldaduras. Também permitem identificar vazios, inclusões de escória e porosidade. Estudos de inspeção industrial demonstraram que cerca de 85% das estruturas de soldadura com geometria complexa podem ser submetidas a ensaios radiográficos para eliminar defeitos. Além disso, são necessárias ferramentas elétricas especiais e normas de segurança para lidar com radiação perigosa. Ensaios por líquidos penetrantes (PT) Entre os métodos de deteção de defeitos, os ensaios por líquidos penetrantes são uma das técnicas mais simples para detetar poros e fissuras. Aplica-se um corante líquido numa soldadura específica e, passado algum tempo, o corante é removido. As fissuras tornam-se visíveis sob luz UV ou com a aplicação de um revelador. Esta técnica é mais adequada a materiais não porosos, mas é pouco eficaz na deteção de defeitos internos. Ensaios por partículas magnéticas (MPT) Os ensaios por partículas magnéticas são utilizados para detetar defeitos à superfície de materiais ferromagnéticos. Aplica-se um campo magnético à zona da soldadura e quaisquer descontinuidades associadas ao fluxo de corrente são assinaladas devido à acumulação de fluxo magnético. Este método é bastante eficiente. Algumas análises defendem que, quando realizado corretamente, pode detetar até 75 por cento dos defeitos superficiais e subsuperficiais. Inspeção visual (VI) Este método de inspeção é o mais barato e fácil de utilizar. Consiste em verificar a superfície das soldaduras para detetar defeitos, como enchimento incompleto ou projeções de mordedura. Com o auxílio de lupas e luzes especiais, este método pode identificar cerca de metade dos defeitos de soldadura nas fases preliminares. Ensaios ultrassónicos por fases (PAUT) Ao contrário dos ensaios ultrassónicos convencionais, os PAUT são mais avançados e detalhados. Utilizam uma matriz de sensores capaz de captar imagens 2D e 3D da soldadura. Este método é particularmente útil na inspeção de geometrias complexas. De acordo com os avanços recentes no setor, a sua precisão na deteção de defeitos pode atingir 95%. Atualmente, as normas industriais salientam a importância de integrar várias técnicas de ensaio para identificar defeitos de forma exaustiva. Estas tecnologias modernas de inspeção permitem aos setores automóvel e aeroespacial melhorar significativamente a fiabilidade e a segurança das peças soldadas.

Como são utilizados os tubos soldados em espiral nas tubagens?

Os tubos soldados em espiral são frequentemente utilizados em tubagens concebidas para o transporte terrestre de água, petróleo, gás e outros fluidos. São muito duradouros e mantêm a sua integridade em condições de alta pressão, o que os torna adequados a aplicações exigentes. A soldadura em espiral proporciona uma combinação de uniformidade e elevada resistência a condições de tensão e à corrosão, necessárias para a longevidade da tubagem. Além disso, a sua adaptabilidade a diferentes dimensões de tubos e o seu custo reduzido tornam-nos adequados a muitos projetos de infraestruturas.

Quais são as vantagens dos tubos soldados em espiral na construção de tubagens?

Os tubos soldados em espiral são amplamente reconhecidos pelas suas vantagens na construção de tubagens, sobretudo no transporte de água, petróleo e gás. Seguem-se alguns benefícios sustentados por dados e informações relevantes:

• Elevada resistência e durabilidade

Os tubos soldados em espiral são fabricados através de um processo de soldadura helicoidal. Graças às soldaduras em espiral, este processo confere integridade estrutural. As soldaduras não se separam, o que permite aos tubos suportar a pressão e as tensões externas. As classificações de pressão típicas podem atingir 1 500 psi, consoante o tipo de aço e a espessura da parede utilizados. Outros relatórios do setor indicam que a sua durabilidade excecional os torna adequados para aplicações de alta pressão.

• Eficiência de custos

No caso de diâmetros maiores, o processo de fabrico de tubos soldados longitudinalmente e de tubos soldados em espiral demonstra que estes últimos são mais económicos. Um estudo revelou que, em grandes projetos de tubagens, os tubos soldados em espiral podem reduzir os custos em cerca de 15 a 20 por cento. Isto deve-se à menor quantidade de materiais necessária e à otimização dos processos de produção.

• Flexibilidade de diâmetro e comprimento

A adaptabilidade dos tubos soldados em espiral é excecional. Os diâmetros podem ser personalizados, desde 16 até mais de cem polegadas, e cada secção de tubo pode também ultrapassar 40 metros de comprimento. Estes tubos permitem ainda satisfazer os requisitos específicos de cada projeto, contribuindo para uma instalação mais rápida e para a conclusão mais célere dos trabalhos.

• Maior resistência à corrosão e à fadiga

Os tubos soldados em espiral modernos são frequentemente protegidos com revestimentos anticorrosivos, como FBE ou epóxi aplicado por fusão, que aumentam ainda mais a sua durabilidade. Um estudo sobre projetos de tubagens revelou que a utilização de revestimentos de qualidade em conjunto com tubos soldados em espiral pode proporcionar uma durabilidade superior a 40+ anos em ambientes salinos ou quimicamente agressivos.

• Transporte e instalação económicos

A possibilidade de produzir tubos com soldaduras em espiral em segmentos mais compridos reduz o número de juntas e, consequentemente, os pontos fracos. Esta característica também acelera os trabalhos de instalação, reduzindo os custos de mão de obra e de equipamento durante a construção das tubagens. Relatórios recentes de projetos indicam uma redução de 30% nas horas de trabalho, em comparação com soluções alternativas para tubagens.

• Sustentabilidade ambiental e reciclabilidade

Os tubos soldados em espiral são frequentemente fabricados em aço, o que os torna uma opção sustentável na construção. Além disso, a sua longa vida útil reduz a frequência de substituição e limita o impacto ambiental ao longo do ciclo de vida do projeto. Tendo em conta todos estes fatores, percebe-se facilmente por que motivo os tubos soldados em espiral são preferidos no setor das tubagens. Satisfazem objetivos essenciais de desempenho, custo e longevidade nos projetos de infraestruturas modernas.

Que especificações devem ser seguidas em aplicações de tubagens?

Em termos simples, as descrições de aplicações de tubagens incluem características dos materiais, aspetos de conceção, procedimentos de instalação, medidas de segurança e considerações ambientais.

Parâmetro	Especificação
Material	Aço, ferro
Conceção	Espessura da parede
Instalação	Profundidade, tubo de revestimento
Segurança	Proteção catódica
Ambiente	Controlo da erosão

Qual é o processo de fabrico de um tubo soldado em espiral?

Que equipamento é utilizado no fabrico de tubos soldados em espiral?

O fabrico de tubos soldados em espiral envolve tecnologias avançadas, distribuídas por várias secções de equipamento, cada uma com uma função específica. O processo começa com uma máquina de desenrolamento de bobinas ou tiras, que prepara o material e o introduz na linha de produção. Em seguida, as máquinas de conformação de tubos em espiral moldam gradualmente o material, mantendo dimensões constantes e uniformes. As juntas são soldadas com sistemas de soldadura por arco submerso internos (SAW) e externos (ESW), para assegurar uma ligação sólida. As fresadoras de arestas preparam as extremidades da tira para otimizar a qualidade da soldadura. A qualidade da soldadura ao longo da junta é mantida de forma uniforme. O equipamento inclui ainda sistemas de corte de tubos, que permitem ajustar o comprimento, dispositivos de ensaios não destrutivos, sistemas de garantia da qualidade e equipamento hidráulico para ensaios de resistência e durabilidade dos tubos. Os sistemas de controlo também são essenciais, pois automatizam todo o processo de fabrico.

Como se transformam bobinas de aço em tubos soldados em espiral?

Etapa	Descrição
Desenrolamento	Aplanamento da bobina de aço
Dobragem	Conformação em espiral
Soldadura	Soldadura por arco submerso
Inspeção	Controlos de qualidade
Corte	Ajuste do comprimento

Fontes de referência

1. Sistema inteligente do robô de retificação para tubos soldados em espiral (Ayalew et al., 2024, pp. 1985–1985)
   • Principais conclusões:
     • Foi desenvolvido um sistema automatizado inteligente de equipamento de retificação com cinta abrasiva para tubos soldados em espiral, equipado com um robô industrial KUKA KR360 de 6-DOF.
     • O sistema de controlo do robô de retificação foi concebido com um PLC e uma interface homem-máquina (HMI) para as operações.
     • O sistema assegura uma qualidade de produção consistente e eficiência de custos, reduzindo o ciclo de vida do produto e minimizando os riscos no ambiente de trabalho.
   • Metodologia:
     • Foi concebido um sistema de controlo do robô de retificação com um PLC, um controlador elétrico de velocidade, uma placa de ligação de dados, um controlador de corrente contínua, um amplificador analógico e uma HMI para introdução de dados.
     • Foram realizadas operações de retificação em simultâneo nas soldaduras internas e externas dos tubos soldados em espiral.
2. Avaliação da tenacidade de um canal de fluido pressurizado: ensaio com CTOD em tubos soldados por arco submerso em espiral (Suhartono et al., 2023)
   • Principais conclusões:
     • Foram investigadas as propriedades mecânicas e os valores de deslocamento de abertura na ponta da fenda (CTOD) de tubos soldados por arco submerso em espiral para canais de fluidos pressurizados.
     • O metal de base apresenta valores de CTOD superiores, o que indica uma tenacidade maior do que a do metal de soldadura.
     • A curva da carga em função do CMOD demonstra que o metal de base tem uma zona plástica maior do que o metal de soldadura.
   • Metodologia:
     • Foram realizados ensaios das propriedades mecânicas e ensaios CTOD em provetes de tubos soldados por arco submerso em espiral, segundo a norma ASTM E1820.
     • Foram avaliadas as propriedades do metal de soldadura e do metal de base.
3. Ensaios e caracterização de revestimentos de dupla camada FBE+ARO em tubos de aço soldados (Ferik et al., 2025)
   • Principais conclusões:
     • Os tubos de aço soldados em espiral foram revestidos com epóxi aplicado por fusão (FBE) para proteção contra a corrosão e, em seguida, com um revestimento resistente à abrasão (ARO), que os protege contra impactos e abrasão.
     • Os tubos revestidos passaram com sucesso em vários ensaios, incluindo análises de descolamento catódico, aderência, porosidade, contaminação, resistência ao impacto, XRD e caracterização por SEM-EDX.
   • Metodologia:
     • Foram realizados ensaios e análises de caracterização dos revestimentos nos tubos de aço soldados em espiral, sob várias condições de temperatura e de acordo com as normas e especificações aplicáveis.

Perguntas frequentes (FAQs)

P: O que é um tubo soldado em espiral?

R: Um tubo soldado em espiral é fabricado a partir de bobinas de aço, que são desenroladas e moldadas em forma cilíndrica. Em seguida, a junta é soldada em espiral. Este método permite fabricar tubos de aço de grande diâmetro, resistentes e económicos.

P: Em que difere a soldadura em espiral da soldadura reta?

R: Ao contrário da soldadura reta, que é feita ao longo de uma junta longitudinal, a soldadura em espiral cria uma junta que segue um percurso helicoidal em torno do tubo. Isto pode aumentar a resistência e a integridade do tubo, sobretudo nos tubos de maior diâmetro.

P: Que materiais são normalmente utilizados nos tubos soldados em espiral?

R: Os tubos soldados em espiral são geralmente fabricados em aço-carbono, embora também possam ser utilizados outros materiais. A escolha do material depende frequentemente da aplicação prevista e dos requisitos de durabilidade e resistência à corrosão.

P: Que aplicações são adequadas para tubos de aço soldados em espiral?

R: Os tubos de aço soldados em espiral são frequentemente utilizados em tubagens soldadas para transportar petróleo, gás e água. São particularmente adequados para aplicações que exigem tubos de grande diâmetro e resistência sob alta pressão.

P: O que é o processo de soldadura por arco submerso?

R: O processo de soldadura por arco submerso cria a junta dos tubos soldados em espiral. Permite uma penetração profunda e soldaduras resistentes, assegurando a integridade do tubo em várias condições.

P: É possível fabricar tubos soldados em espiral com diferentes comprimentos?

R: Sim, os tubos soldados em espiral podem ser cortados de acordo com as especificações do projeto. A possibilidade de fabricar tubos com comprimentos adaptados a necessidades específicas torna-os versáteis para várias aplicações de construção e engenharia.

P: Quais são as vantagens dos tubos soldados em espiral em relação aos tubos sem costura?

R: Em geral, os tubos soldados em espiral são mais económicos do que os tubos sem costura, sobretudo quando têm diâmetros maiores. Podem ser fabricados em comprimentos superiores e concebidos para satisfazer requisitos específicos de pressão e desempenho, o que os torna uma opção popular em muitos setores.

P: De que forma a extremidade do tubo afeta o processo de soldadura?

R: A extremidade do tubo é essencial para garantir uma junta corretamente soldada. Na soldadura em espiral, o alinhamento e a preparação das extremidades da chapa de aço são fundamentais para obter uma ligação sólida e minimizar defeitos na soldadura.

P: Que aspetos devem ser considerados relativamente à corrosão interna dos tubos soldados em espiral?

R: Na utilização de tubos de aço soldados em espiral, deve ter-se em conta a corrosão interna, sobretudo em aplicações que envolvem fluidos agressivos. Revestimentos e materiais adequados podem proteger contra a corrosão interna e prolongar a vida útil do tubo.