A indústria de petróleo e gás é fundamental no fornecimento de energia e no crescimento econômico global. Para operar eficientemente em plataformas offshore e instalações de processamento, é indispensável o uso de materiais robustos e duráveis.
As ligas especiais são as mais adequadas, por conta de suas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. A escolha desses materiais acontece devido às condições extremas e ambientes corrosivos aos quais os equipamentos e estruturas estão expostos. Diversos tipos de aços são amplamente utilizados para atender aos requisitos específicos dessa indústria.
A maioria das estruturas e equipamentos utilizados nessa indústria é composta por aço ou incorpora componentes desse material. Desde a perfuração inicial de poços a construção de plataformas offshore, exploração, refino, até os sistemas de transporte, o aço está praticamente em todas as fases da produção.
Quais tipos de aços são mais utilizados?
O aço carbono e o aço ligado são duas das opções mais comuns na indústria de petróleo e gás, devido às suas propriedades mecânicas e a sua resistência à corrosão.
Aço Carbono
Amplamente utilizados pela sua disponibilidade e custo relativamente baixo, os aços carbono são adequados para ambientes menos agressivos, sendo comumente aplicados em tubulações e estruturas. Ele pode ser encontrado em diversas formas como tubos, barras, flanges e são usados na fabricação de equipamentos como válvulas e tubulações do processo. No entanto, sua suscetibilidade à corrosão em ambientes mais hostis limita sua utilização em determinadas aplicações.
O material DIN ST 52.3 pode ser um bom exemplo de aço carbono utilizado nesta indústria, pois apresenta boa soldabilidade, com elevado limite de escoamento e granulação fina. Sua aplicação é voltada para componentes estruturais tubulares, como circuitos e vasos de pressão.
Aços Ligados
A escolha popular do aço ligado é para aplicações que exigem propriedades mecânicas superiores, como alta resistência à tração e tenacidade. É composto por elementos de liga, como cromo, níquel e molibdênio, que conferem ao material essas propriedades mecânicas avançadas. Também possui excelente resistência à corrosão, o que o torna uma escolha popular em ambientes agressivos.
SAE 4140: é um aço voltado para o beneficiamento que possui boa temperabilidade. Sendo assim, atinge uma boa profundidade de camada temperada, indicado para aplicações severas de fadiga, impacto e tensões a altas temperaturas.
SAE 4340: elevada temperabilidade e média forjabilidade. Proporciona um baixo nível de soldabilidade, podendo ser aplicado na fabricação de manifolds e outras peças de maior porte, que necessitam de alta dureza e resistência mecânica.
SAE 4130: com média temperabilidade, é indicado para beneficiamento, pois une resistência média com uma boa tenacidade após tratamento, podendo ser utilizado em Árvore de Natal Molhada (ANM), Manifold, cabeça de poço e componentes de válvulas na indústria petroquímica.
SAE 8630: este é um aço ligado com média temperabilidade e que atinge dureza, resistência e tenacidade de nível médio após o tratamento térmico. É muito aplicado em peças de dimensões médias que necessitam de média resistência mecânica com boa soldabilidade, como em Árvores de Natal Molhada (ANM), manifolds e cabeças de poço.
Quais suas aplicações?
Uma das aplicações fundamentais do aço é na fabricação de tubos, dutos, conexões e válvulas. Os tubos são empregados para o transporte de petróleo, gás natural e outros fluidos ao longo de longas distâncias, seja por meio de dutos terrestres ou submarinos. Esses tubos precisam resistir a pressões elevadas, temperaturas extremas e serem resistentes à corrosão.
Além dos tubos, é utilizado na construção de equipamentos offshore, incluindo plataformas de perfuração e produção, navios-tanque e embarcações de apoio. Esses equipamentos são concebidos para operar em condições extremas, enfrentando ventos intensos, ondas altas e variações térmicas significativas. Para atender a essas exigências, as estruturas e equipamentos offshore são fabricados com aços de alta resistência e tenacidade.
Também é aplicado na produção de equipamentos de perfuração, como brocas e hastes de perfuração. Esses instrumentos enfrentam forças extremas durante o processo de perfuração, incluindo pressões e temperaturas elevadas, além do desgaste constante causado pela rocha e outros materiais. Para resistir a essas condições adversas, as brocas e hastes de perfuração são fabricadas com aços de elevada resistência e durabilidade.
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