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Jun 02, 2023

Dobra versus soldagem em instalações de tubulação de aço inoxidável

Por Nick ErdeiTherma Corp. A prática atual para fabricação e instalação de tubos de aço inoxidável em instalações biofarmacêuticas é a soldagem (a maior parte orbital). Ou seja, acessórios de soldagem e

Por Nick ErdeiTherma Corp.

A prática atual para fabricação e instalação de tubos de aço inoxidável em instalações biofarmacêuticas é a soldagem (a maior parte orbital). Ou seja, soldar conexões e válvulas na tubulação para atingir as configurações desejadas de acordo com as necessidades do processo. O material escolhido é o aço inoxidável 316L, um aço austenítico com teor de carbono mantido abaixo de 0,035%. Este é um detalhe importante porque a soldagem pode sensibilizar o aço inoxidável diminuindo assim sua resistência à corrosão.

A sensibilização mais comum é a formação de carboneto de cromo (Cr23C6) nos limites dos grãos dentro da zona afetada pelo calor da solda. Isto pode levar à fissuração por corrosão e, eventualmente, à falha catastrófica do material. Ao manter o teor de carbono tão baixo quanto 0,035%, não há carbono disponível para o processo de precipitação de carboneto, pelo que a maioria das soldas em aço inoxidável não apresenta sensibilização nos limites dos grãos.

Agora, o que acontece se em vez de soldar acessórios e tubos empregarmos dobra? A seção externa da curva sofrerá tensões de tração, enquanto a seção interna sofrerá tensões de compressão. Estruturalmente falando, isso não é um problema. O aço inoxidável austenítico pertence ao metal base P-No 8, que é sancionado no Código ASME como dobrável a frio sem tratamento térmico pós-dobra. O único problema possível é a suscetibilidade à corrosão induzida por tensão, especialmente na seção externa tensionada. No entanto, testes laboratoriais independentes de um cotovelo de 90 graus formado por flexão a frio em raio 2D não mostraram sinais de corrosão intergranular.

Amostras removidas de uma solda orbital no mesmo pedaço de tubo produziram os mesmos resultados. O único efeito indesejável da flexão é a “casca de laranja” da superfície interna, que pode elevar as leituras de Ra em algumas unidades. A escolha de um material com menor Ra, digamos 20Ra, resultaria em um acabamento de 25Ra mesmo após a dobra. Considerando as economias substanciais decorrentes da dobra em vez da soldagem, o custo da compra de material 20Ra é insignificante. Concluindo, dizemos que chegou a hora de dobrar configurações de tubulação para instalações de processos biofarmacêuticos.

Para obter mais informações: Nick Erdei, gerente de controle de qualidade, Therma Corp., 1601 Las Plumas Ave., San Jose, CA 95133. Tel: 408-347-3400, ramal. 1382.

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