Abnt Nbr 15273

ABNT 2005

NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR15273

Primeira edio30.09.2005

Vlida a partir de31.10.2005

Verso corrigida30.11.2005

Indstrias de petrleo e gs natural Curvas por induo para sistema de transporte por dutos Petroleum and natural gas industries Induction bends for pipeline transportation systems

Palavras-chave: Tubulao. Curva por induo. Descriptors: Pipeline. Induction bend. ICS 75.200

Nmero de referncia

ABNT NBR 15273:200528 pginas

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ii ABNT 2005 - Todos os direitos reservados

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Sumrio Pgina

Prefcio........................................................................................................................................................................v 1 Objetivo ..........................................................................................................................................................1 2 Referncias normativas ................................................................................................................................1 3 Definies.......................................................................................................................................................2 4 Smbolos e abreviaturas ...............................................................................................................................3 5 Classe de presso e projeto.........................................................................................................................5 6 Informaes a serem fornecidas pelo comprador .....................................................................................5 6.1 Informaes principais .................................................................................................................................5 6.2 Informaes suplementares.........................................................................................................................6 6.3 Informaes sobre o tubo-me ....................................................................................................................6 7 Fabricao......................................................................................................................................................7 7.1 Especificao do procedimento de fabricao (MPS)..............................................................................7 7.2 Tubo-me........................................................................................................................................................8 7.3 Qualificao da especificao do procedimento de fabricao (MPS) ...................................................8 7.3.1 Qualificao especfica para um fornecimento..........................................................................................8 7.3.2 Qualificao j efetuada anteriormente ......................................................................................................9 7.4 Curvas de produo......................................................................................................................................9 7.5 Tratamento trmico ps-curvamento ..........................................................................................................9 7.6 Acabamento (conformao e calibrao aps curvamento) ....................................................................9 7.7 Cobre-juntas...................................................................................................................................................9 7.8 Juntas e soldas circunferenciais ...............................................................................................................10 7.9 Preparao das extremidades....................................................................................................................10 7.10 Posio da solda .........................................................................................................................................10 8 Ensaios e inspees ...................................................................................................................................11 8.1 Especificaes gerais .................................................................................................................................11 8.2 Escopo dos ensaios e inspees ..............................................................................................................11 8.2.1 Curva de ensaio da MPS.............................................................................................................................11 8.2.2 Curvas de produo....................................................................................................................................11 8.3 Ensaios mecnicos .....................................................................................................................................11 8.3.1 Preparao dos corpos-de-prova ..............................................................................................................11 8.3.2 Ensaio de trao..........................................................................................................................................11 8.3.3 Ensaios de Charpy entalhe em V ...............................................................................................................12 8.3.4 Dureza ao longo da espessura...................................................................................................................16 8.3.5 Ensaio de dureza superficial ......................................................................................................................16 8.3.6 Exame metalogrfico...................................................................................................................................17 8.4 Ensaios no destrutivos (END) ..................................................................................................................17 8.4.1 Inspeo visual ............................................................................................................................................17 8.4.2 Cordo de solda...........................................................................................................................................18 8.4.3 Extremidades ...............................................................................................................................................18 8.4.4 Ensaio de partcula magntica ou lquido penetrante no corpo-da-curva ............................................18 8.4.5 Ensaio de ultra-som no corpo-da-curva....................................................................................................19 8.4.6 Reparos ........................................................................................................................................................19 8.4.7 Inspetores de END.......................................................................................................................................19 8.5 Requisitos dimensionais ............................................................................................................................19 8.5.1 Espessura.....................................................................................................................................................19 8.5.2 Ovalizao das extremidades ....................................................................................................................20 8.5.3 Ovalizao no corpo-da-curva ...................................................................................................................20 8.5.4 Dimenses lineares.....................................................................................................................................20 8.5.5 ngulo...........................................................................................................................................................20

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8.5.6 Raio ...............................................................................................................................................................22 8.5.7 Esquadrejamento.........................................................................................................................................22 8.5.8 Planicidade...................................................................................................................................................23 8.6 Acabamento (calibrao)............................................................................................................................23 8.7 Ensaio hidrosttico .....................................................................................................................................23 9 Documentao .............................................................................................................................................24 10 Identificao.................................................................................................................................................24 Anexo A (normativo) Localizao dos pontos de dureza .....................................................................................25 Anexo B (informativo) Dados para o projeto de curvas por induo ..................................................................26 B.1 Ovalizao prevista pelo processo (OV) ...................................................................................................26 B.2 Reduo de espessura mxima prevista na parede do lado tracionado da curva (RE) ......................26 B.3 Passagem de PIG (rgido) ...........................................................................................................................27 Anexo C (informativo) Bibliografia ..........................................................................................................................28

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Prefcio

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras, cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalizao Setorial (ABNT/ONS) e das Comisses de Estudo Especiais Temporrias (ABNT/CEET), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

A ABNT NBR 15273 foi elaborada no Organismo de Normalizao Setorial de Petrleo (ABNT/ONS-34), pela Comisso de Estudo de Sistemas de Transporte de Petrleo e Derivados (CE-34:000.05). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital n 05, de 31.05.2005, com o nmero de Projeto 34:000.05-002.

Esta Norma foi elaborada com a participao do ABNT/CB-50 Comit Brasileiro de Materiais, Equipamentos e Estruturas Offshore para a Indstria do Petrleo e Gs Natural.

Esta Norma baseada nas ISO 15590-1:2001 e ASME B 16.49:2000.

Esta Norma contm o anexo A, de carter normativo, e o anexo B e C, de carter informativo.

Esta verso corrigida da ABNT NBR 15273:2005 incorpora a Errata de 31.10.2005.

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Indstrias de petrleo e gs natural Curvas por induo para sistema de transporte por dutos

1 Objetivo

Esta Norma estabelece as condies tcnicas de fornecimento para curvas de dutos feitas pelo processo de curvamento por induo para a utilizao em sistemas de transporte por dutos para as indstrias de petrleo e gs natural.

O processo de fabricao utiliza aquecimento indutivo para aquecer uma faixa estreita de 360 volta do tubo, no ponto de curvamento, enquanto o tubo est sendo empurrado atravs da bobina de induo a uma velocidade constante. Aps o material passar pela bobina, deve ser resfriado por ar comprimido ou por jato de gua, ou ainda, ser deixado esfriar no ambiente. Curvas por induo de qualquer espessura e dimetro produzidas desta forma esto cobertas por esta Norma.

Esta Norma aplicvel s curvas por induo feitas a partir de tubos com ou sem costura de aos no ligados ou de baixa liga.

2 Referncias normativas

As normas relacionadas a seguir contm disposies que, ao serem citadas neste texto, constituem prescries para esta Norma. As edies indicadas estavam em vigor no momento desta publicao. Como toda norma est sujeita a reviso, recomenda-se queles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a convenincia de se usarem as edies mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informao das normas em vigor em um dado momento.

ISO 2566-1:1984 Steel - Conversion of elongation values - Part 1: Carbon and low alloy steels

ISO 8501-1:1988 - Preparation of steel substrates before application of paints and related products Visual assessment of surface cleanliness Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates and of coated steel substrates after overall removal of previous coatings

ASTM A 370:2005 - Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products

ASTM E 92:2003 - Standard test method for Vickers Hardness of metallic materials

ASTM E 112:2004 - Standard test methods for determining average grain size

ASTM E 340:2000 - Standard test method for macroetching metals and alloys

ASTM E 797:2001 - Standard practice for measuring thickness by manual ultrasonic pulse-echo contact method

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3 Definies

Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definies:

3.1 arco: Parte curvada de uma curva (ver figura 1).

3.2 ngulo de curvamento: Quantidade de alterao de direo ao longo da curva (ngulo entre as tangentes da curva) (ver figura 1).

3.3 raio de curvamento: Distncia entre o centro de curvatura e a linha de centro do tubo curvado (ver figura 1).

3.4 por acordo: Acordado entre fabricante e comprador.

3.5 extradorso (extrados): Seo externa do arco da curva (ver figura 1).

3.6 corrida: Quantidade de ao produzido em uma fornada.

3.7 curvamento por induo: Processo de curvamento contnuo que utiliza aquecimento por induo para criar uma faixa aquecida, estreita e circunferencial ao redor do material que est sendo curvado.

3.8 intradorso (intrados): Seo interna do arco da curva (ver figura 1).

3.9 especificao do procedimento de fabricao: Documento que especifica as propriedades e descrio do tubo-me, o procedimento de curvamento, o ciclo trmico e o equipamento do tratamento trmico aps o curvamento, resultados de ensaios da curva de qualificao, os procedimentos de ensaio de ensaios no-destrutivos e os detalhes do bisel de solda usados na produo das curvas.

3.10 tubo-me: Parte reta de tubo a partir do qual feita uma curva por induo.

3.11 tangente: Parte reta nas extremidades de uma curva por induo.

3.12 zona de transio: reas no incio e fim do curvamento, que incluem o material que se estende desde a parte no aquecida do tubo-me at o material que tenha sido aquecido at a temperatura plena de curvamento (ver figura 1).

3.13 reduo de espessura: Total de reduo da espessura original da parede do tubo at a espessura da parede do extradorso aps curvamento.

3.14 linha neutra: Regio da curva que no sofre o esforo de trao nem o de compresso durante a fabricao (ver figura 1).

3.15 corda: Distncia linear entre as intersees da linha de centro da curva e o ponto de tangncia (ver figura 1).

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Figura 1 Nomenclatura dimensional

4 Smbolos e abreviaturas

A Porcentagem de alongamento do corpo-de-prova de trao aps a fratura

CE Carbono equivalente

CP Corpo-de-prova

CTOD Teste de deslocamento da abertura da ponta da trinca (crack tip opening displacement testing)

D Dimetro externo

Di Dimetro interno

Dmax Mximo dimetro medido (externo ou interno)

Dmin Mnimo dimetro medido (externo ou interno)

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DN Dimetro externo nominal

DWTT Ensaio de cisalhamento por queda de peso (Drop-weight tear testing)

END Ensaio no destrutivo (NDT)

EPS Especificao do procedimento de soldagem

HAZ Zona afetada termicamente

HFW Solda por alta freqncia

HIC Trinca induzida por hidrognio

M Ensaio de partcula magntica

MPS Especificao do procedimento de fabricao

PT Ensaio de lquido penetrante

R Raio mdio da curva

R Raio mdio do tubo-me

RT Ensaio radiogrfico

SAW Solda por arco submerso

SAWH Solda helicoidal por arco submerso

SSC Trinca sob tenso devido a presena de cido sulfdrico

So rea da seo transversal inicial do corpo-de-prova de ensaio de trao

Su Tenso de ruptura

Sy 0,5 Tenso de escoamento para 0,5% do alongamento total

T Espessura nominal

Tc Espessura nominal da curva

Tdmin Temperatura mnima de projeto especificada pelo comprador

Ti Espessura mnima da parede na regio do intradorso

t min Espessura mnima de projeto

UT Ensaio de ultra-som

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5 Classe de presso e projeto

A presso interna admissvel para curvas projetadas de acordo com esta Norma no pode exceder aquela calculada para tubo reto sem costura (ou soldado com fator de eficincia de junta 1,0) de material equivalente (como demonstrado por comparao de composio qumica e propriedades mecnicas nas respectivas especificaes de material), de acordo com as regras estabelecidas nas sees correspondentes dos cdigos de referncia para tubos de presso. Para estes clculos, dados aplicveis para dimetro nominal, espessura nominal e material equivalente queles do material da curva devem ser usados. Marcao na curva do dimetro nominal, espessura nominal e cdigo de identificao do material pode ser usada no lugar de marcao da classe de presso.

O atendimento a este requisito deve ser demonstrado, seja por clculo, ou por satisfazer ambos os requisitos a seguir:

a) a espessura da parede do extradorso da curva no mnimo igual a t min;

b) a espessura da parede do intradorso da curva no mnimo igual a:

)(2)2min(

rRrRtti

=

Os requisitos desta subseo consideram o projeto da curva quanto presso interna. Outras cargas, tanto estticas como dinmicas, e condies de ensaio do duto tambm precisam ser consideradas pelo projetista para demonstrar o atendimento aos requisitos de tenso admissvel do projeto.

6 Informaes a serem fornecidas pelo comprador

6.1 Informaes principais

O comprador deve prestar as seguintes informaes, quando da encomenda, na seqncia abaixo:

a) identificao das curvas;

b) quantidade de curvas;

c) fornecimento do tubo-me: pelo comprador ou pelo fabricante;

d) dimenses das curvas, incluindo:

1) Dimetro (interno ou externo);

2) espessura mnima da parede;

3) raio (mm);

4) ngulo;

5) comprimento das tangentes;

e) preparao das extremidades.

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6.2 Informaes suplementares

Onde aplicvel, o comprador deve especificar as seguintes informaes suplementares:

a) temperatura mnima de projeto;

b) temperatura mxima de projeto;

c) espessura mxima da parede;

d) requisitos dimensionais especiais;

e) requisitos suplementares de inspeo e ensaios;

f) requisitos de calibrao e outros requisitos dimensionais diferentes do especificado nesta Norma;

g) normas de projeto do duto ou fatores de projeto;

h) condies de operao do duto;

i) requisitos do tratamento trmico aps curvamento, quando aplicvel;

j) propriedades mecnicas na temperatura mxima de projeto;

k) requisitos para ensaios hidrosttico ou ensaio de estouro;

l) pontos a serem testemunhados e aprovados pelo comprador;

m) condio da superfcie da curva;

n) requisitos de revestimento ou pintura;

o) requisitos de marcao, se diferentes do previsto nesta Norma;

p) instrues de embalagem e despacho;

q) a organizao que ir efetuar a inspeo de terceira parte;

r) requisitos para o formato e contedo adicionais para os documentos de inspeo.

6.3 Informaes sobre o tubo-me

Quando o tubo-me for fornecido pelo comprador, as seguintes informaes em relao ao tubo-me devem ser prestadas ao fabricante:

a) especificao do material;

b) dimetro do tubo (interno ou externo);

c) espessura da parede do tubo (nominal ou mnima);

d) comprimento dos tubos;

e) fabricante dos tubos;

f) documentos de inspeo contendo composio qumica completa, incluindo carbono equivalente, propriedades mecnicas, resultados dos ensaios no destrutivos e dimenses;

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g) procedimento de soldagem e composio qumica do metal de solda para tubos SAW e SAWH;

h) procedimento de reparo do cordo de solda para tubos SAW e SAWH.

7 Fabricao

7.1 Especificao do procedimento de fabricao (MPS)

Curvas de ensaio devem ser fabricadas de acordo com uma especificao preliminar do procedimento de fabricao (MPS), estabelecida por escrito antes do comeo do curvamento de ensaio.

A especificao preliminar deve ser modificada, se necessrio, com base nos parmetros registrados durante o curvamento de ensaio, antes do comeo do curvamento de produo.

Caso seja especificado pelo comprador, a fabricao no deve ter seguimento at que o procedimento de fabricao seja aprovado pelo comprador.

A MPS deve especificar os seguintes detalhes:

a) informaes sobre o tubo-me:

1) nome do fabricante;

2) nome e classe do ao;

3) processo de fabricao do tubo;

4) dimenses do tubo;

5) composio qumica (quando aplicvel);

6) propriedades mecnicas;

7) procedimento de soldagem e composio qumica do metal de solda para tubos com costura;

8) tcnicas de inspeo e relatrios para o cordo de solda;

9) procedimento de reparo para cordo de solda;

10) condies do tratamento trmico (quando aplicvel);

b) requisitos de ensaio e inspeo para:

1) curva de ensaio (qualificao);

2) curvas de produo;

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c) detalhes do processo de curvamento:

1) mtodo de limpeza do tubo antes do curvamento;

2) identificao da mquina de curvamento;

3) mtodo de medio e controle de temperatura durante o curvamento;

4) valores dos parmetros de curvamento (ver tabela 1);

5) aquecimento e resfriamento das tangentes da curva;

d) detalhes do tratamento trmico aps o curvamento (quando aplicvel):

1) tipo de tratamento trmico aps o curvamento;

2) taxa de aquecimento, temperatura e tempo de patamar, taxa de resfriamento;

3) tipo e localizao dos termopares, quando aplicvel;

e) mtodos de acabamento (calibrao e arredondamento);

f) requisitos adicionais do comprador (tais como, preparao das extremidades, revestimento e marcao).

7.2 Tubo-me

O tubo-me pode ser fornecido tanto pelo comprador como pelo fabricante.

Quando fornecido pelo comprador, o fabricante deve ser informado sobre a composio qumica, propriedades e dimenses do tubo-me (incluindo cordo de solda e reparo do cordo de solda) para a adequao ao curvamento por induo.

Os processos de soldagem permitidos para o tubo-me devem ser conforme o admitido na requisio de material do tubo reto. O tubo-me no deve conter reparos por solda no corpo do tubo.

A espessura da parede do tubo-me deve ser adequada para permitir a reduo da parede no extradorso devido ao curvamento por induo, de tal forma que garanta a espessura mnima de projeto. Ver B.2.

A contaminao da superfcie do tubo-me antes ou durante o curvamento por metais de baixa temperatura de fuso (por exemplo, cobre, lato, zinco/galvanizao, alumnio etc.) pode trazer graves efeitos ao processo de curvamento ou s propriedades da curva acabada. O contato com tais materiais no deve ser permitido.

7.3 Qualificao da especificao do procedimento de fabricao (MPS)

A fabricao das curvas deve ser efetuada de acordo com uma especificao do procedimento de curvamento que deve ser qualificada de acordo com esta subseo, antes do incio da produo.

7.3.1 Qualificao especfica para um fornecimento

Neste caso, uma curva de ensaio com um comprimento de arco suficiente para permitir a extrao dos corpos-de-prova necessrios deve ser fabricada de acordo com cada MPS preliminar. A inspeo e o ensaio da curva de ensaio devem incluir as tangentes e zonas de transio, se includas nas curvas de produo.

A curva de ensaio deve ser ensaiada e inspecionada de acordo com a seo 8.

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A MPS a ser usada para produo deve, para cada varivel essencial da tabela 1, especificar:

os valores registrados durante a fabricao da curva de ensaio; a margem de variao permissvel durante o curvamento de produo. As variaes das variveis essenciais no devem exceder os limites permitidos da tabela 1.

7.3.2 Qualificao j efetuada anteriormente

Por acordo entre o comprador e o fornecedor, no necessrio efetuar uma qualificao especfica do processo desde que seja demonstrado pelo fornecedor, por evidncia objetiva, uma qualificao anterior que atenda aos requisitos mnimos solicitados pelo comprador conforme grupo de material indicado em 7.3.2.1.

7.3.2.1 Grupo de materiais

a) ao-carbono (tenso de escoamento menor que 290 MPa);

ao-carbono (290 MPa tenso de escoamento < 414 MPa);

b) ao-carbono (tenso de escoamento 414 MPa).

7.4 Curvas de produo

O curvamento por induo deve ser efetuado de acordo com uma MPS qualificada como especificado em 7.3.

A interrupo da operao de curvamento por induo implicar a rejeio da curva.

7.5 Tratamento trmico ps-curvamento

O tratamento trmico aps o curvamento no um requisito exigido para cumprir com esta Norma.

O tratamento trmico aps o curvamento pode ser efetuado para alcanar as propriedades requeridas ao material, melhorar resistncia corroso, remover zonas de transio nas extremidades do arco da curva ou para aliviar tenses residuais.

A temperatura de cada fornada deve ser monitorada atravs de termopares. O tipo e a localizao dos termopares devem ser conforme especificado na MPS.

7.6 Acabamento (conformao e calibrao aps curvamento)

Conformao a quente, incluindo aquecimento localizado, ou calibrao a quente aps curvamento, no deve ser permitida, a no ser que seja efetuado um tratamento trmico posterior, acima da temperatura crtica de transformao.

Conformao ou calibrao a frio, sem tratamento trmico posterior, deve ser permitida, desde que promova uma deformao permanente que no exceda 1,5%.

7.7 Cobre-juntas

Curvas por induo no podem conter cobre-juntas

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7.8 Juntas e soldas circunferenciais

Curvas por induo no podem conter soldas circunferenciais, a menos que acordado entre o comprador e o vendedor.

7.9 Preparao das extremidades

As curvas devem ser fornecidas com extremidades retas, exceto se especificado em contrrio pelo comprador.

7.10 Posio da solda

Para tubos com solda longitudinal, o cordo de solda deve ser posicionado dentro do limite de - 0 a + 15 em relao a linha neutra da curva.

Tabela 1 Variveis essenciais e variao mxima permissvel

Varivel essencial Variao mxima permissvel

Norma e grau de fabricao do tubo Por acordo

Corrida do ao Por acordo

Procedimento de soldagem e consumveis de soldagem do tubo-me Nenhuma

Dimetro nominal do tubo-me Nenhuma

Espessura nominal do tubo-me 3,0 mm

Raio de curvamento1) Para R 5D: (+ 25% - 0%)

Para 5D < R 10D (+ 100% - 0%)

Para R > 10D: (sem limite -0%)

Velocidade de conformao 2,5 mm/min

Temperatura de conformao 25C

Meio de resfriamento Nenhuma

Localizao do cordo de solda 15 a partir do localizado na curva de ensaio em relao linha neutra

Tratamento trmico aps o curvamento

Mtodo: sem alterao

Tempo de encharque: (+ 15 0 min)

Temperatura de patamar: (+ 15 0C)

Taxa de aquecimento e resfriamento: por acordo

NOTA As variaes permitidas referem-se aos valores estabelecidos na MPS. 1)Por acordo entre comprador e fabricante, para um lote de curva de um mesmo dimetro, onde h variao do dimensional do raio de curvamento, considera-se o menor raio de curvamento como varivel essencial, ou seja, qualificado o procedimento (MPS) neste raio, que o mais crtico para a conformao, os raios maiores estariam qualificados, no havendo necessidade de ensaios.

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8 Ensaios e inspees

8.1 Especificaes gerais

Uma MPS somente deve ser aprovada, ou as curvas de produo aceitas, aps todos os ensaios e inspees requeridos nesta seo terem sido executados e todos seus resultados atenderem aos requisitos especificados.

Exceto onde estabelecido em contrrio nesta seo, os ensaios e os mtodos de inspeo e os critrios de aceitao das curvas por induo devem ser conforme o estabelecido para o tubo de mesmo grau e tipo de ao.

Ensaios e inspees nas curvas por induo devem ser efetuados aps o tratamento trmico final, quando aplicvel.

Resultados dos ensaios j disponveis para o tubo-me podem ser usados no lugar de um reensaio, onde indicado na tabela 2.

Se a tcnica de instalao do duto requerer um tratamento trmico aps soldagem na curva, o comprador pode requerer ensaios adicionais que demonstrem que as propriedades mecnicas das curvas so tambm alcanadas aps o tratamento trmico ps-soldagem. O comprador deve especificar os detalhes do ciclo de tratamento trmico aps soldagem a ser usado durante a instalao do duto. Os ensaios requeridos e o critrio de aceitao devem ser decididos por acordo.

8.2 Escopo dos ensaios e inspees

8.2.1 Curva de ensaio da MPS

O escopo dos ensaios e inspees a serem realizados para qualificao da MPS deve ser conforme indicado na tabela 2.

A localizao e o tipo de ensaios devem ser como especificado na tabela 3, com a localizao de retirada dos corpos-de-prova como mostrado na figura 2. Para tubos SAWH, a inspeo e os ensaios requeridos devem ser decididos por acordo.

8.2.2 Curvas de produo

O escopo dos ensaios e inspees a serem realizados durante a produo deve ser como indicado na tabela 2.

8.3 Ensaios mecnicos

8.3.1 Preparao dos corpos-de-prova

Os corpos-de-prova podem ser preparados conforme ASTM A 370, API 5L ou por acordo.

Quando o corte para remover os corpos-de-prova for a quente, a regio termicamente afetada deve ser completamente removida durante a preparao dos corpos-de-prova.

8.3.2 Ensaio de trao

8.3.2.1 Corpos-de-prova

Corpos-de-prova cilndricos usinados a partir de corpos-de-prova no planificados podem ser usados por acordo.

Soldas devem ser niveladas. Imperfeies locais e escamas de laminao podem ser removidas.

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8.3.2.2 Mtodo de ensaio

Ensaios de trao temperatura ambiente devem ser feitos conforme ASTM A 370. Ensaios de trao adicionais temperatura mais alta devem ser executados se a temperatura mxima de projeto exceder 50C. Ensaios de trao temperatura mais alta devem ser feitos de acordo com a especificao do cliente e o critrio de aceitao deve ser por acordo.

Rm, Rt 0,5 e A devem ser determinados usando corpos-de-prova a partir do metal-base, no arco da curva e na tangente.

A porcentagem de alongamento aps fratura deve ser relatada com referncia a um comprimento de So 5,65 .

Se outros comprimentos de referncia forem usados, alongamento correspondente ao comprimento So 5,65 deve ser determinado de acordo com ISO 2566-1.

Para ensaios de trao transversal solda, somente o Rm (tenso mxima) necessita ser determinado.

8.3.2.3 Critrio de aceitao

Conforme a especificao de material do tubo-me, desde que no seja especificado ao contrrio pelo comprador.

8.3.3 Ensaios de Charpy entalhe em V

8.3.3.1 Corpo-de-prova

Corpos-de-prova de ensaio de Charpy V devem ser preparados de acordo com ASTM A 370, com o eixo do entalhe perpendicular superfcie da curva. Corpos-de-prova alternativos podem ser usados por acordo. A orientao e o tamanho dos corpos-de-prova devem ser transversais com a maior espessura possvel entre 10 mm e 5 mm. Se corpos-de-prova transversais com um mnimo de 5 mm de espessura no forem possveis, corpos-de-prova longitudinais com largura entre 10 mm e 5 mm devem ser usados.

Ensaio de impacto no deve ser requerido se as dimenses de curva forem insuficientes para extrair o corpo-de-prova longitudinal com largura mnima de 5 mm.

Todos os corpos-de-prova Charpy V devem ser retirados a uma profundidade de no mais que 2 mm abaixo da superfcie.

Corpos-de-prova do cordo de solda em tubos soldados por arco submerso (SAW) com a espessura no maior que 25 mm devem ser retirados ao longo da solda com o entalhe nas quatro posies indicadas na figura 3. A distncia da localizao do entalhe a partir da linha de fuso deve ser determinada com referncia linha de centro do corpo-de-prova.

Corpos-de-prova do cordo de solda em tubos soldados HFW devem ser retirados atravs da solda: um conjunto com o entalhe localizado na linha de centro da solda e outro conjunto com o entalhe localizado a 2 mm a partir da linha de centro do cordo de solda. A linha de centro do cordo de solda deve ser determinada usando-se tcnica metalogrfica.

Para curvas com espessura maior que 25 mm, a localizao dos corpos-de-prova deve ser definida por acordo.


Cada conjunto de ensaios de impacto deve consistir em trs corpos-de-prova adjacentes retirados de um mesmo cupom no planificado.

Os ensaios de impacto Charpy V devem ser conforme ASTM A 370.

A temperatura de ensaio deve ser estabelecida por acordo.

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Tabela 2 Sumrio dos ensaios e inspees requeridos

Ensaio Requisito Critrio de aceitao

Anlise qumica Composio qumica M Conforme especificao aplicvel ao tubo-me

Trao T 8.3.2.3

Impacto O 8.3.3.3

Dureza ao longo da espessura T 8.3.4.2

Dureza superficial T e P 8.3.5.2

Metalografia T 8.3.6.2

Dobramento guiado M Por acordo

Achatamento M Por acordo

HIC M Por acordo

Ensaios mecnicos

SSC M Por acordo

Inspeo visual T e P 8.4.1

Cordo de solda (radiografia ou ultra-som) M e O 8.4.2.2

Extremidade da curva (partcula magntica ou lquido penetrante) P 8.4.3.2

Corpo da curva (partcula magntica ou lquido penetrante) T e P 8.4.4.2

Ensaios no destrutivos

Corpo da curva (ultra-som) T e P 8.4.5.2

Espessura T e P 8.5.1.2

Ovalizao das extremidades P 8.5.2.2

Ovalizao do corpo da curva T e P 8.5.3.2

Dimenses lineares P 8.5.4

ngulo T e P 8.5.5.2

Raio T e P 8.5.6.2

Esquadrejamento extremidades P 8.5.7.2

Planicidade P 8.5.8.2

Dimensional

Preparao das extremidades Por acordo Por acordo

Ensaio hidrosttico Por acordo Por acordo

M Ensaios na curva por induo no devem ser requeridos se resultados de ensaios aceitveis para o tubo-me forem disponveis. Se resultados aceitveis para os ensaios do tubo-me no estiverem disponveis, ento os ensaios devem ser realizados no tubo-me ou na curva.

N No requerido.

O A execuo dos ensaios e inspeo nas curvas de produo podem ser requeridas por acordo.

P Requerido para cada curva de produo.

T Requerido para cada MPS de qualificao.

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Tabela 3 Localizao dos corpos-de-prova e tipos de ensaios destrutivos nas curvas de ensaio

Localizao Ensaio

Metal-base - Trecho retoa) c)

Trao (longitudinal)

Impacto

Dureza ao longo da espessura

Solda - Trecho retoa) c)

Trao (transversal)

Impacto


Metalografia

Metal-base - Zona de transioc)

Trao (longitudinal)

Impacto


Metalografia

Solda - Zona de transioc) Trao (transversal)b)

Impactob)

Metal-base na curva Extradorsoc)

Trao (longitudinal)

Impacto


Metal-base na curva Intradorso c)

Trao (longitudinal)

Impacto


Solda na curvaa) c)

Trao (transversal)

Impacto


Metalografia a) Ensaio adicional para tubo SAWH deve ser por acordo. b) Estes ensaios podem ser distribudos entre as duas zonas de transio. c) Os ensaios de dobramento guiado e achatamento podem ser includos por acordo.


Para curvas obtidas a partir de tubos-me com espessura nominal menor ou igual a 25 mm, os resultados do ensaio de impacto Charpy V devem atender aos seguintes requisitos:

a) para cada conjunto de ensaios, o valor mnimo da mdia da energia absorvida em Joules deve ser equivalente a um dcimo da tenso de escoamento mnima especificada em megapascal, com um mnimo de 27 J para a direo transversal;

b) o valor mnimo individual para qualquer conjunto de corpos-de-prova no deve ser inferior a 75% do valor mnimo estabelecido para o valor mdio;

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c) a menor mdia e os valores individuais, quando os corpos-de-prova forem tirados na direo longitudinal, devem ser 1,5 vez o valor estabelecido para corpos-de-prova transversais;

d) os valores acima so vlidos para corpos-de-prova padro com espessura de 10 mm. Quando for necessrio utilizar corpo-de-prova de espessura reduzida, haver uma reduo proporcional dos valores exigidos de energia absorvida.

Qualquer requisito adicional para avaliar a fragilidade em curvas por induo com parede espessa e para estabelecer a fratura por cisalhamento deve ser por acordo.

Os valores descritos acima so vlidos, desde que no seja especificado em contrrio pelo comprador.

Para curvas obtidas a partir de tubos-me com espessura nominal maior que 25 mm, o critrio de aceitao do ensaio de impacto Charpy V deve ser definido por acordo.

Legenda:

1 - Solda tangente (trecho reto)

2 - Metal-base da zona de transio

3 - Metal-base extradorso

4 - Solda na curva

5 - Solda na zona de transio

6 - Metal-base intradorso

7 - Metal-base tangente (trecho reto)

Figura 2 Localizao de extrao de cupons para ensaios

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Legenda:

1 - linha de centro da solda

2 - linha de fuso

3 linha de fuso + 2 mm

4 -linha de fuso + 5 mm

Figura 3 Localizao dos corpos-de-prova para ensaio de Charpy V na regio da solda de tubos SAW

8.3.4 Dureza ao longo da espessura


O ensaio de dureza ao longo da espessura deve ser efetuado usando-se o mtodo Vickers HV10, conforme ASTM E 92.

A localizao dos pontos de dureza deve ser conforme anexo A.


Nenhuma leitura de dureza deve exceder 300 HV 10 , desde que no seja especificado o contrrio pelo comprador.

8.3.5 Ensaio de dureza superficial


Trs leituras de dureza superficial devem ser feitas ao longo de dois pontos circunferenciais no extradorso e ao longo de uma posio circunferencial em cada tangente.

O mesmo equipamento de ensaio deve ser usado para as curvas de ensaio e de produo. A escolha do equipamento de ensaio deve ser feita por acordo


O valor mdio das trs leituras em cada posio da curva de ensaio fabricada para aprovao da especificao do procedimento de fabricao (MPS) deve ser usado como referncia para aceitao do ensaio de produo.

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Valores individuais de dureza devem estar de acordo com 8.3.4.2, fazendo-se correlao ao tipo de dureza utilizado.

8.3.6 Exame metalogrfico


Os corpos-de-prova para ensaio de dureza ao longo da espessura (ver 8.4.4) devem ser examinados antes do ensaio de dureza, com uma ampliao no inferior a 100X. A preparao dos corpos-de-prova deve ser conforme ASTM E 340.

Microfotografias das microestruturas do material do arco da curva, da zona de transio e das tangentes da curva de ensaio devem ser preparadas aps trmino de todo o tratamento trmico ps-curvamento (quando aplicvel) com uma ampliao de 100X e 400X. As microfotografias devem ser representativas de toda a espessura e devem incluir a superfcie externa do extradorso e a zona de transio. A medida do tamanho de gro deve ser conforme ASTM E 112, quando apropriada para a microestrutura.


As microfotografias devem demonstrar que o curvamento por induo e qualquer tratamento trmico posterior tm produzido uma microestrutura consistente sem segregao no metal-base e, para tubos soldados, na solda e na HAZ. O tipo de microestrutura e o tamanho de gro encontrados devem ser registrados no relatrio de qualificao do procedimento de curvamento. O mnimo nmero mdio do tamanho de gro deve ser sete.

8.4 Ensaios no destrutivos (END)

8.4.1 Inspeo visual

Inspeo visual para detectar laminaes, trincas, entalhes e outras imperfeies deve ser efetuada na totalidade da superfcie externa e, onde possvel, na superfcie interna da curva. Antes da inspeo visual, todas as superfcies de todas as curvas devem ser limpas com jateamento at o grau de limpeza definido na ISO 8501-1 (Sa 2 ).

Uma caracterstica do processo de induo que um ressalto (enrugamento) pode ocorrer em funo da relao D/T e R/D em cada ponto de tangncia (transio) de uma curva. Estes ressaltos so de natureza esttica (aparncia) e no so classificados como defeitos perniciosos.

O enrugamento, conforme mostrado na figura 4, deve ser aceitvel, desde que sejam atendidos os seguintes requisitos:

as formas da ruga concordem com a superfcie do tubo de forma gradual, com profundidade mxima crista-a-vale, CVD, de 1% do dimetro externo real,

a razo entre a distncia entre cristas adjacentes, l, e a CVD seja no mnimo 25. CVD deve ser calculada conforme abaixo:

342

2DDDCVC +=

Onde:

D2 e D4 so os dimetros externos de duas cristas adjacentes;

D3 o dimetro externo do vale intercalado.

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Figura 4 Diagrama esquemtico para a medio de ondulaes

8.4.2 Cordo de solda


Ensaio radiogrfico ou ultra-snico do cordo de solda deve ser exigido para:

a) a extenso total do cordo de solda no arco da curva e nas zonas de transio;

b) 250 mm nas extremidades das tangentes, caso no tenham sido examinadas no tubo-me, antes do curvamento.


O critrio de aceitao deve ser acordado entre o comprador e o fabricante.

8.4.3 Extremidades


Aps preparao das extremidades, as extremidades e 100 mm do cordo de solda a partir das extremidades devem ser inspecionados por partcula magntica ou lquido penetrante.


A rea deve estar isenta de trincas e laminaes. Todas as indicaes maiores que 3 mm em qualquer orientao devem ser classificadas como imperfeies e podem ser reparadas de acordo com 8.4.6.

8.4.4 Ensaio de partcula magntica ou lquido penetrante no corpo-da-curva


Para todas as curvas, o corpo-da-curva deve ser inspecionado ao longo de um arco de 90 em ambos os lados a partir do extradorso, por partcula magntica ou lquido penetrante.

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A rea deve estar isenta de trincas e laminaes. Todas as indicaes maiores que 3 mm em qualquer orientao devem ser classificadas como imperfeies e podem ser reparadas de acordo com 8.4.6.

8.4.5 Ensaio de ultra-som no corpo-da-curva


O exame ultra-snico deve ser efetuado no extradorso para verificar que a curva esteja isenta de defeitos transversais.


O critrio de aceitao deve ser acordado entre o comprador e o fabricante.

8.4.6 Reparos

Reparos por solda no devem ser permitidos em qualquer parte da curva e tangentes, a menos que acordado em contrrio com o comprador. Caso acordado, os reparos por solda devem ser verificados por ultra-som ou raio X, e partcula magntica ou lquido penetrante.

Defeitos superficiais podem ser removidos por esmerilhamento, desde que uma superfcie curvada uniforme seja mantida e que a espessura mnima requerida seja mantida. Medies de espessura por ultra-som devem estar de acordo com a ASTM E 797.

Todas as reas reparadas por esmeril devem ser examinadas por partcula magntica conforme ou lquido penetrante, para confirmar a remoo completa dos defeitos.

8.4.7 Inspetores de END

Todo o pessoal de END deve estar qualificado pelo Sistema Nacional de Qualificao e Certificao de Pessoal em um nvel de qualificao adequado, ou entidade internacional compatvel.

8.5 Requisitos dimensionais

As dimenses das curvas devem ser medidas para confirmar que as dimenses especificadas pelo comprador tenham sido atingidas dentro das tolerncias permitidas conforme descrito em 8.5.1 a 8.5.8.

8.5.1 Espessura


Medidas de espessura da parede por ultra-som devem ser efetuadas em trs pontos no extradorso da curva.


Espessura mnina conforme informado pelo comprador.

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8.5.2 Ovalizao das extremidades


A ovalizao (OV) deve ser medida com paqumetro nas extremidades retas e deve ser avaliada a diferena do dimetro externo mximo e mnimo em relao ao dimetro nominal.


No deve exceder 1,5% (desde que o trecho reto mnimo seja de 500 mm em ambas as extremidades), conforme equao abaixo:

%100=D

BAOV

Onde:

A o dimetro externo maior;

B o dimetro externo menor;

D o dimetro externo nominal.

8.5.3 Ovalizao no corpo-da-curva


A ovalizao (OV) deve ser medida com paqumetro no meio do corpo-da-curva e deve ser avaliada a diferena do dimetro externo mximo e mnimo em relao ao dimetro externo nominal.


No deve exceder 3,0% (desde que a curva seja projetada conforme anexo B), conforme equao abaixo:

%100=D

BAOV

Onde:



D o dimetro externo nominal.

8.5.4 Dimenses lineares

O mtodo de inspeo e o critrio de aceitao devem ser definidos por acordo entre o comprador e o fabricante.

8.5.5 ngulo


O ngulo da curva deve ser medido atravs de um risco da curva especificada numa bancada e comparando-se com curva obtida.

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a) prolongar a linha de centro de cada tangente at o "centro da curva, onde os dois eixos se cruzam;

b) medir e marcar a distncia do "centro da curva" a cada um dos centros das extremidades;

c) calcular o ngulo da curva a partir dos comprimentos "centro da curva" a centro das extremidades, e do comprimento da corda.

Para ngulos menores que 15, o ngulo pode ser medido pelo tringulo formado pelas duas linhas de centro e a distncia centro da curva ao centro da extremidade (7) conforme figura 5b).

5a) Curvas com ngulo maior ou igual a 15

5b) Curvas com ngulo menor que 15

Legenda:

1 - Linhas de centro

2 - Centro a extremidade

3 - Centro da curva

4 - ngulo da curva

5 - Corda

6 - Prolongamento

7 - Deslocamento centro da curva ao centro da extremidade

Figura 5 Dimenses para a determinao do ngulo da curva

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0,75

8.5.6 Raio


O raio da curva deve ser medido atravs de um risco da curva especificada numa bancada e comparando-se com curva obtida.


Raio da curva para R 1 000 mm 1% do raio especificado. Raio da curva para R 1 000 mm 10,0 mm.

8.5.7 Esquadrejamento


O esquadrejamento das extremidades deve ser medido a partir de linhas traadas pelo ngulo especificado e linhas perpendiculares ao plano da curva conforme, mostrado na figura 6.

Legenda:

1 Esquadrejamento

Figura 6 Determinao do esquadrejamento das extremidades

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3,0 mm

8.5.8 Planicidade


A planicidade deve ser medida nivelando-se a linha de centro das tangentes e medindo-se a diferena de altura entre as linhas de centro das duas tangentes, conforme mostrado na figura 7.

Legenda:

1 Planicidade.

Figura 7 Determinao da planicidade


O que for menor entre 1% do raio da curva e 90

10 curvadangulo , expresso em milmetros.

8.6 Acabamento (calibrao)

Os requisitos para calibrao devem ser decididos por acordo.

8.7 Ensaio hidrosttico

Ensaio hidrosttico das curvas no deve ser exigido.

Caso venha a ser exigido pelo comprador, os mtodos de ensaio e os requisitos devem ser decididos por acordo.

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9 Documentao

O comprador deve estabelecer qual a documentao, assim como qualquer requisito especfico para o formato e contedo dos documentos. Os resultados de ensaios de qualificao da especificao do procedimento de fabricao (MPS) devem ser includos na documentao.

10 Identificao

Ambas as extremidades de cada curva devem ser marcadas com as seguintes informaes:

a) nmero da ordem de compra e item;

b) dimetro (interno ou externo);

c) espessura mnima de parede;

d) ngulo da curva;

e) raio;

f) nmero da corrida ou identificao da corrida fornecida pelo fabricante;

g) nome do fabricante ou marca registrada;

h) quaisquer marcaes adicionais especificadas na ordem de compra.

As marcaes devem ser feitas com tinta na superfcie interna ou, caso no seja possvel, na superfcie externa, para curvas de pequeno dimetro.

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Anexo A (normativo)

Localizao dos pontos de dureza

Conforme figura A.1.

A.1-a) Posies para medio de dureza em tubo sem costura

A.1-b) Posies para medio de dureza em junta soldada por fuso

A.1-c) Posies para medio de dureza em soldagem por alta freqncia (HFW) ou solda a resistncia

topo a topo

Figura A.1 Posio para medio de dureza

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Anexo B (informativo)

Dados para o projeto de curvas por induo

B.1 Ovalizao prevista pelo processo (OV)

Conforme tabela B.1.

Tabela B.1 Ovalizao mxima (%)

R/DN DN/t

2 3 4 5 6 7 8 10 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

20 2,5 2,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,5

30 3,5 3,5 3,0 2,5 2,5 2,0 2,0

40 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 3,0 2,5

50 6,0 5,5 5 4,0 4 4 3

60 -- 6 5 5 4,5 4,5 3,5

70 -- 6 6 5 5 4,5 4

Medida pela equao:

%100=D

BAOV

Onde:



DN o dimetro externo nominal.

B.2 Reduo de espessura mxima prevista na parede do lado tracionado da curva (RE)

Conforme tabela B.2.

Tabela B.2 Reduo de espessura

R/DN 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 RE (%) 19,0 15,0 12,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0

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Medida pela equao:

%T

TTRE 100

0

0 =

Onde:

To a espessura antes do curvamento;

T a espessura aps o curvamento.

Exemplo: Espessura mnima do projeto = 10,0 mm, raio mdio da curva = 3D RE=15%

Espessura mnima do tubo-me = 11,76 mm.

B.3 Passagem de PIG (rgido)

Diametro interno aps curvamento = diac

=200

1 990 OV,diac x dimetro interno nominal

Onde:

OV a ovalizao prevista pelo processo (ver B.1).

Previso: passa ou no passa

Caso diac > dimetro PIG, passa.

Caso diac dimetro PIG, no passa.

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Anexo C (informativo)

Bibliografia

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ASME BPV:1998 - Boiler and pressure vessel code

ASME B 16.25:2003 - Buttwelding ends

ASME B 31.3:2002 - Pressure piping

ASME B 36.10 M:2004 - Welded and seamless wrought steel pipe

ASTM A 751:2001 - Standard test methods, practices and terminology for chemical analysis of steel products

ASTM E 29:2004 - Practice for using significant digits in test data to determine conformance with specifications

ASTM E 140:2005 - Standard hardness conversion tables for metals relationship among brinell hardness, vickers hardness, rockwell hardness, superficial hardness, knoop hardness, and scleroscope hardness

ASTM E 384:1999 - Standard test method for microhardness of materials

NACE MR 01 75/ISO 15156-1 - Petroleum and natural gas industries - Materials for use in H2S- Containing environments in oil and gas production - Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials

NACE MR 01 75/ISO 15156-2:2003 - Petroleum and natural gas industries -- Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production -- Part 2: Cracking-resistant carbon and low alloy steels, and the use of cast irons (available in English only)

SSPC SP 6:2000 - Commercial blast cleaning

TPA-IBS-98 - Induction bending of pipe and tube

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