Soldagem de Tubos de Precisão, Parte III

Parte III: Preparação das extremidades dos tubos para soldagem de alta pureza

Por William Sandford

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A soldagem autógena (soldagem por fusão sem o uso de metal de adição) une a tubulação usada na maioria dos sistemas de tubulação sanitária e de alta pureza.

Estes sistemas requerem juntas soldadas de altíssima qualidade, com ênfase na obtenção de uma superfície interna lisa para evitar a retenção de contaminantes e em todos os requisitos estruturais normais para juntas soldadas.

O aço inoxidável, como o 316L, é usado para fornecer resistência à corrosão contra o ataque dos produtos químicos do processo ou dos procedimentos de limpeza. A maior parte da tubulação usada em sistemas sanitários ou de alta pureza é polida mecanicamente e/ou eletropolida para obter um diâmetro interno (ID) limpo e liso, adequado para a aplicação.

Os procedimentos de corte e as técnicas de preparação da extremidade da solda devem considerar todos os aspectos da obtenção de uma junta de solda de alta qualidade sem contaminar o DI, introduzir zonas afetadas pelo calor (HAZs), contaminação por carbono ou introduzir quaisquer arranhões superficiais que podem ser corrosão ou aumento de tensão. pontos de indução.

Em última análise, para obter soldaduras autógenas aceitáveis, as preparações finais da soldadura devem ser:

As especificações para as tolerâncias exatas a serem aplicadas à tubulação para preparações de extremidades de solda por fusão não foram universalmente aceitas e são, em geral, estabelecidas por procedimentos internos de soldagem.

A discussão a seguir sobre tolerâncias é composta de recomendações gerais para juntas soldadas de alta qualidade exigidas para sistemas sanitários e de alta pureza.

Quando não for permitido tocar ou marcar a superfície do tubo de qualquer forma, a rebarba não deve exceder a quantidade que o procedimento de soldagem pode consumir e não causar gotejamento ou exigir calor excessivo causador de HAZ em ambos os lados da solda articulação. Geralmente, a rebarba deve ter menos de 0,01 pol. (0,25 mm) de cada lado na parte interna ou externa da parede do tubo.

Quando a rebarbação for permitida, deve-se tomar cuidado para evitar a geração de chanfros no DI ou no DE do tubo, o que pode causar retorno excessivo na zona de solda.

Opções de procedimento de corte (corte)

Os procedimentos básicos de corte utilizados são corte de peças (corte em torno), corte em fresadora orbital, discos de corte abrasivos, corte com serra de fita, corte com serra circular, corte com rolo sem cavacos, corte com cisalhamento simples e duplo e corte térmico. As vantagens e desvantagens dos procedimentos e das máquinas-ferramentas são as seguintes.

Corte parcial. Isto é para extremidades muito planas e quadradas com ângulos de bisel precisos. Conseguir um corte sem rebarbas no diâmetro interno do tubo é difícil sem uma segunda operação. Dois grupos básicos de ferramentas de corte com ferramentas de corte: tornos de motor estacionários e tornos de tubos portáteis. Tornos com motor estacionário, embora muito precisos com procedimentos de corte flexíveis, são adequados apenas para comprimentos curtos de tubulação, porque a tubulação deve girar e o tempo de configuração é alto. Cortes de operação única sem rebarbação são adequados para algumas aplicações. Brocas de ferramentas estão disponíveis para vários materiais.

Eles geralmente não são adequados para uso em salas limpas devido aos vários pontos de lubrificação e ao espaço necessário. Tornos de tubos portáteis dedicados ao corte de tubos, fixam os tubos com pinças OD, orbitam as ferramentas de corte ao redor do tubo e podem ser usados ​​para tubos dobrados se algum comprimento reto para montagem estiver disponível. O tempo de configuração é baixo e cortes de operação única sem rebarbação são adequados para algumas aplicações.

Brocas de ferramentas estão disponíveis para vários materiais. Módulos de corte opcionais para cortes finais de imersão, semelhantes às ferramentas dedicadas de esquadria final, estão disponíveis para fornecer extremidades quase sem rebarbas. Os tornos podem ser configurados com rolamentos vedados, revestimentos de lubrificação a seco e motores elétricos totalmente fechados para operação dentro de salas limpas. Os cavacos da máquina são longos para facilitar a limpeza, o que é especialmente importante em operações em salas limpas.

Corte de moinho orbital. Isso geralmente é feito com máquinas portáteis que mergulham uma fresa através da parede do tubo e depois finalizam o corte orbitando a fresa ao redor do tubo. Possui uma sequência de corte muito rápida e um tipo de fresa funcionará na maioria dos materiais. As máquinas devem ser mantidas em bom estado e utilizadas por operadores treinados para minimizar a falta de planicidade onde a fresa entra e sai do corte. As fresas geram pequenos cavacos que são difíceis de confinar em operações em salas limpas. Eles podem ser configurados com rolamentos vedados, lubrificantes secos e motores elétricos totalmente fechados para uso em salas limpas, desde que os cavacos sejam capturados de forma aceitável.