1. Womic Steel: Capacità produttive e solidità aziendale
Womic Steel Group è un produttore leader ed esportatore globale con oltre 20 anni di esperienza nella produzione di prodotti tubolari in acciaio inossidabile. Il nostro impianto specializzato nella produzione di tubi saldati in TP304N utilizza molteplici tecnologie di saldatura avanzate con apporto termico controllato per mantenere il contenuto di azoto nel metallo di saldatura:
- Linea ERW (saldatura a resistenza elettrica):Per diametri da 6,35 mm a 610 mm (1/4″ – 24″), spessore della parete da 0,5 mm a 12,7 mm. Saldatura ad alta frequenza con parametri ottimizzati per trattenere l'azoto. Ideale per tubi in TP304N di piccolo e medio diametro per applicazioni in pressione e strutturali.
- Linea EFW (saldatura a fusione elettrica):Per diametri da 219 mm a 1219 mm (8″ – 48″), spessore della parete da 4,0 mm a 50 mm. Passata di radice TIG (GTAW) con passate di riempimento SAW, utilizzando materiale d'apporto compatibile (ER304N o ER308 con azoto).
- Linea LSAW/SAWL per acciaio inossidabile:Per diametri da 406 mm a 1524 mm (16″ – 60″), spessore della parete fino a 50 mm. Saldatura ad arco sommerso di lamiere laminate in acciaio TP304N.
Tutti i tubi saldati in TP304N vengono sottoposti a ricottura di solubilizzazione (trattamento termico) a 1040-1120 °C, seguita da tempra in acqua per trattenere l'azoto in soluzione solida e ripristinare la resistenza alla corrosione, e infine a decapaggio e passivazione.
Certificazioni di qualità e conformità normativa:
- Certificazione ISO 9001:2015
- PED 2014/68/UE (Marcatura CE) per apparecchiature a pressione
- Certificazione EN 10204 3.2 con convalida da parte di terzi (TÜV, BV, SGS, LR)
- Ispezione di terze parti (TPI) approvata da SGS, BV, ABS, DNV, TÜV
- Codice ASME per caldaie e recipienti a pressione (Sezione VIII, Div. 1) disponibile su richiesta
Womic Steel fornisce tubi saldati in acciaio TP304N a oltre 40 paesi, operando nei settori dei recipienti a pressione, delle strutture metalliche e dell'industria chimica.
Flessibilità produttiva:
- ERW: 6,35–610 mm OD × 0,5–12,7 mm WT × ≤ 12 m
- EFW: 219–1219 mm OD × 4,0–50 mm WT × ≤ 12 m (più lungo su richiesta)
- LSAW: 406–1524 mm OD × 6,0–50 mm WT × ≤ 18 m
- Opzioni di finitura: Ricotto e decapato, ricotto brillante, lucidato (da 180# a 320#)
2. ASTM A312 TP304N: Composizione del materiale e caratteristiche prestazionali
L'acciaio inossidabile ASTM A312 TP304N è una versione rinforzata con azoto del normale acciaio inossidabile 304. L'azoto (0,10-0,16%) fornisce un rinforzo per soluzione solida, aumentando il carico di snervamento di circa il 35% pur mantenendo un'eccellente duttilità, tenacità e resistenza alla corrosione. Ciò consente di realizzare sezioni a parete più sottile a parità di pressione nominale, riducendo peso e costi.
Composizione chimica (analisi in siviera, % in massa):
| Elemento | TP304N (ASTM A312) | TP304 (per confronto) |
| C | ≤ 0,08 | ≤ 0,08 |
| Mn | ≤ 2,00 | ≤ 2,00 |
| P | ≤ 0,045 | ≤ 0,045 |
| S | ≤ 0,030 | ≤ 0,030 |
| Si | ≤ 1,00 | ≤ 1,00 |
| Cr | 18,0 – 20,0 | 18,0 – 20,0 |
| Ni | 8,0 – 11,0 | 8,0 – 11,0 |
| N | 0,10 – 0,16 | ≤ 0,10 |
| Fe | Bilancia | Bilancia |
Proprietà meccaniche (temperatura ambiente, ricottura in soluzione):
| Proprietà | TP304N | TP304 |
| Resistenza allo snervamento (minimo, offset dello 0,2%) | 275 MPa (39.900 psi) | 205 MPa (30.000 psi) |
| Resistenza alla trazione (min) | 550 MPa (79.800 psi) | 515 MPa (74.700 psi) |
| Allungamento (minimo, calibro 50 mm) | 35% | 40% |
| Durezza (massima) | 90 HRB | 90 HRB |
Proprietà fisiche:
- Densità: 7,93 g/cm³
- Modulo di elasticità: 200 GPa (29 × 10⁶ psi)
- Conducibilità termica: 16,2 W/m·K a 100 °C
- Coefficiente di dilatazione termica: 17,2 × 10⁻⁶/°C (20-100°C)
Resistenza alla corrosione:
- Simile al 304 nella maggior parte degli ambienti (buona resistenza agli acidi ossidanti e agli acidi organici)
- Leggermente migliorata la resistenza alla corrosione per vaiolatura grazie all'azoto (PREN ≈ 19-20 contro 18 per l'acciaio inossidabile 304)
- Eccellente resistenza alla corrosione intergranulare dopo la saldatura (se sottoposta a ricottura di solubilizzazione appropriata).
- Non adatto per applicazioni con cloruri a temperature superiori a quella ambiente (utilizzare acciaio inox 316N o duplex per cloruri).
Principali vantaggi rispetto al 304:
- Una resistenza allo snervamento superiore del 35% consente pareti più sottili (riduzione di peso del 20-25%).
- Maggiore sollecitazione ammissibile secondo la Sezione VIII dell'ASME per i recipienti a pressione
- Saldabilità e formabilità comparabili
- Leggermente migliore resistenza alla corrosione puntiforme
3. Gamma dimensionale e conformità agli standard
| Articolo | Specifiche |
| Standard | ASTM A312 / ASME SA312 (anche A358, A249) |
| Processi di produzione | ERW, EFW, LSAW |
| Gamma di diametro esterno | ERW: 6,35 – 610 mm; EFW/LSAW: 219 – 1524 mm |
| Intervallo di spessore della parete | ERW: 0,5 – 12,7 mm; EFW/LSSA: 4,0 – 50 mm |
| Intervallo di programmazione | 5S, 10S, 40S, 80S (per NPS da 1/8″ a 48″) |
| Gamma di lunghezze | Standard: 6 m; Estesa: 12 m, 18 m, fino a 24 m |
| Finitura finale | Estremità liscia (PE), estremità smussata (BE) |
| Finitura superficiale | Ricotto e decapato, ricotto brillante, lucidato |
| Tolleranze | OD: ±0,5% o ±3,2 mm; WT: ±12,5% (secondo ASTM A999); Lunghezza: +50 mm / -0 mm |
4. Dimensioni e specifiche disponibili – Tubo in acciaio inossidabile saldato ASTM A312 TP304N
| NPS | OD (mm) | Programma | WT (mm) | Peso (kg/m) | Lunghezza standard | Applicazione tipica |
| 1/2″ | 21.3 | 10S | 2.11 | 1.00 | 6m | Linea idraulica |
| 3/4″ | 26.7 | 10S | 2.11 | 1.28 | 6m | Dosaggio chimico |
| 1″ | 33.4 | 10S | 2,77 | 2.09 | 6m | acqua ad alta pressione |
| 1-1/2″ | 48.3 | 10S | 2,77 | 3.11 | 6m | Linea di processo |
| 2 pollici | 60.3 | 10S | 2,77 | 3,93 | 6 m / 12 m | Recipiente a pressione |
| 3 pollici | 88,9 | 10S | 3.05 | 6.46 | 6 m / 12 m | Colonna strutturale |
| 4 pollici | 114.3 | 10S | 3.05 | 8.37 | 6 m / 12 m | Scambiatore di calore |
| 6 pollici | 168.3 | 10S | 3.40 | 13.8 | 6 m / 12 m | Cartiera |
| 8 pollici | 219.1 | 10S | 3,76 | 20.0 | 12 metri | piattaforma offshore |
| 10 pollici | 273,0 | 10S | 4.19 | 27.8 | 12 metri | Supporto strutturale |
| 12 pollici | 323,9 | 10S | 4,57 | 36.0 | 12 metri | Intestazione principale |
| 16 pollici | 406.4 | 10S | 4,78 | 47.4 | 12 metri | Guscio del recipiente a pressione |
| 20 pollici | 508.0 | 10S | 5.54 | 68,6 | 12 metri | Grande diametro |
| 24 pollici | 609,6 | 10S | 6.35 | 94,4 | 12 metri | Serbatoio di stoccaggio |
Sono disponibili dimensioni personalizzate al di fuori di questi intervalli. Il TP304N consente di realizzare pareti più sottili rispetto al 304 a parità di pressione nominale.
5. Standard e gradi comuni di acciaio inossidabile prodotti da Womic Steel
| Standard | Gradi di acciaio | Applicazione tipica | Processo di saldatura |
| ASTM A312 | TP304N, TP304, TP304L, TP316N, TP316 | Servizio corrosivo, pressione | ERW/EFW/LSAW |
| ASTM A358 | TP304N, TP304, TP316 | Saldatura a fusione elettrica | EFW |
| ASTM A249 | TP304N | Caldaia, surriscaldatore, scambiatore di calore | ERW/EFW |
| ASTM A312 | TP304L, TP316L | Servizio generale di pulizia corrosiva | ERW/EFW/LSAW |
| EN 10217-7 | 1,4315 (304N) | Scopi di pressione | SAW/ERW |
Utilizzo:Recipienti a pressione, componenti strutturali, tubazioni offshore, impianti chimici, scambiatori di calore, attrezzature per cartiere.
6. Processo di produzione – Tubi in acciaio inossidabile saldati (ERW, EFW, LSAW)
Processo di saldatura a resistenza elettrica (ERW) – Diametri da piccoli a medi (6,35–610 mm di diametro esterno):
1. Ispezione delle materie prime (nastri/bobine):Striscia TP304N con composizione verificata (Cr 18-20%, Ni 8-11%, N 0,10-0,16%). Ogni bobina ha un numero di lotto univoco.
2. Svolgimento e livellamento
3. Rifinitura del bordo a striscia
4. Formazione:Formatura continua a rulli.
5. Saldatura ad alta frequenza:Apporto termico ottimizzato (≤ 1,5 kJ/mm) per trattenere l'azoto. Potrebbero essere necessarie velocità di rotazione più elevate.
6. Ricottura delle giunzioni:Ricottura a induzione seguita da tempra in acqua.
7. Taglia e stiratura
8. Taglio a misura
9. Controlli non distruttivi:Test a correnti parassite (100%) + UT opzionale.
10.Ricottura in soluzione (tubo intero):1040-1120 °C, tempra in acqua. Fondamentale per dissolvere i nitruri e ripristinare le proprietà.
11.Prova idrostatica
12.Decapaggio e passivazione
13.Verifica PMI (XRF) e azoto (se specificato)
14.Ispezione finale e marcatura
Processo EFW (saldatura a fusione elettrica) – Grande diametro (219–1219 mm OD, 4,0–50 mm WT):
1. Preparazione della piastra:Piastra TP304N, bordi smussati (smusso a X).
2. Formatura a rulli
3. Saldatura a punti
4. Saldatura TIG (GTAW) di radice:Materiale d'apporto compatibile (ER308 o ER304N), gas di supporto argon.
5. Passaggi di riempimento e chiusura SAW:Saldatura ad arco sonico multipassaggio con apporto termico controllato (≤ 1,8 kJ/mm), temperatura tra i passaggi ≤ 150 °C.
6. Saldatura interna
7. Test radiografico al 100%(secondo ASTM A358)
8. Ricottura in soluzione:Trattamento termico completo del tubo (1040-1120 °C), tempra in acqua.
9. Decapaggio e passivazione
10.Prova idrostatica
11.Ispezione dimensionale e marcatura
Processo LSAW per acciaio inossidabile – Diametro molto grande (406–1524 mm OD, 6,0–50 mm WT):
- UOE o JCOE formato da piastra TP304N
- Saldatura SAW su entrambi i lati
- Ricottura completa di soluzione dopo la saldatura
Considerazioni speciali per TP304N:
- Il contenuto di azoto deve essere controllato per evitare la precipitazione di nitruri
- Temperatura di ricottura in soluzione, limite superiore dell'intervallo (1080-1120 °C) per sciogliere i nitruri
- Il raffreddamento rapido con acqua è indispensabile per trattenere l'azoto in soluzione solida
- I materiali di consumo per la saldatura devono avere un contenuto di azoto corrispondente (ER308L con aggiunta di N).
7. Procedure di controllo qualità e collaudo per tubi in acciaio inossidabile saldato ASTM A312 TP304N
| Palcoscenico | Metodo di ispezione | Scopo |
| Materia prima | Analisi chimica (OES + combustione per N) | Verificare TP304N (N 0,10-0,16%, Cr 18-20%, Ni 8-11%) |
| Materia prima | Prova di trazione | Verificare che il carico di snervamento sia ≥ 275 MPa e la resistenza alla trazione sia ≥ 550 MPa. |
| Materia prima | Durezza | ≤ 90 HRB |
| In corso | Monitoraggio dell'apporto di calore | ≤ 1,8 kJ/mm |
| Saldatura (ERW) | Correnti parassite (100%) | Integrità della saldatura |
| Saldatura (EFW/LSAW) | 100% UT (o PAUT) | Individuare i difetti di saldatura |
| Saldatura (EFW/LSAW) | RT (a campione o al 100% secondo le specifiche) | Qualità della saldatura |
| Saldare | Penetratore colorante (PT) | crepe superficiali |
| Dopo la ricottura della soluzione | Prova di durezza | ≤ 90 HRB |
| Dopo la ricottura della soluzione | Verifica dell'azoto (se specificato) | Confermare il contenuto di N nel tubo finito |
| Tubo di finitura | Prova idrostatica | Integrità della pressione |
| Tubo di finitura | Appiattimento / Curvatura guidata | Duttilità |
| Tubo di finitura | PMI (XRF) | Confermare il grado (Cr, Ni) |
| Tubo di finitura | Visuale e marcatura | Tracciabilità |
Test facoltativi:
- Prova di trazione ad alta temperatura (se richiesta per la progettazione)
- Test di corrosione per vaiolatura (ASTM G48) per applicazioni critiche
- Prova di corrosione intergranulare (ASTM A262 Pratica E)
8. Applicazioni principali – Tubi in acciaio inossidabile saldati ASTM A312 TP304N
1. Recipienti a pressione e serbatoi di stoccaggio:La maggiore sollecitazione ammissibile secondo la sezione VIII dell'ASME consente pareti più sottili (risparmio di peso del 20-25%) rispetto all'acciaio inossidabile 304.
2. Componenti strutturali in ambienti corrosivi:Supporti per piattaforme offshore, strutture portanti di impianti chimici, colonne di impianti di trasformazione alimentare. Maggiore resistenza per ridurre le dimensioni della sezione.
3. Tubazioni di superficie delle piattaforme offshore:Tubazioni di processo in cui è richiesta una pressione nominale più elevata ma non è necessario il duplex. Il TP304N offre una resistenza intermedia.
4. Processi chimici (sistemi ad alta pressione):Tubazioni di ingresso/uscita del reattore, linee di trasferimento ad alta pressione dove l'acciaio inox 304 è insufficiente ma il 316L è sovradimensionato.
5. Involucri e tubi degli scambiatori di calore:La pressione sul lato del mantello può essere aumentata senza ispessire il mantello stesso. I tubi possono avere pareti più sottili per un migliore trasferimento di calore.
6. Attrezzature per cartiere:Linee di scarico del digestore, tubazioni per la preparazione del materiale di partenza dove è richiesta una maggiore resistenza all'erosione e alla corrosione.
7. Tubature per birrifici e caseifici:Sistemi CIP (Clean-In-Place) ad alta pressione e linee di prodotto operanti a 10-15 bar.
8. Linee idrauliche:Linee di strumentazione e controllo che richiedono una pressione di scoppio superiore a quella del modello 304.
9. Corpi pompa e valvole:Componenti fusi o fabbricati (sostituiscono l'acciaio inossidabile 304 con una resistenza superiore).
10.Sistemi di trattamento dell'acqua ad alta pressione:Linee di alimentazione per osmosi inversa (con pressione nominale più elevata).
11.Strutture architettoniche:Dove una maggiore resistenza consente profili più sottili (corrimano, supporti).
9. Imballaggio e spedizione – Tubo in acciaio inossidabile saldato ASTM A312 TP304N
Confezione:
- Protezione anticorrosione:Pipe oliate o con carta VCI. Per alimenti/birra, nessun residuo di olio (pellicola trasparente).
- Tappi terminali:Tappi in plastica per estremità smussate.
- Raggruppamento (diametri piccoli):Pacchi imballati con cinghie d'acciaio e carta intercalare.
- Confezioni singole (diametri grandi):Pellicola di plastica.
- casse di legnoper applicazioni critiche.
Spedizione:
- Contenitori per diametri ≤ 610 mm, spedizione sfusa per diametri maggiori.
- Documentazione:MTC 3.1/3.2, rapporto di prova idrostatica, rapporti di correnti parassite/UT, rapporto PMI, rapporto dimensionale, lista di imballaggio, COO.
10. Vantaggi e domande frequenti su Womic Steel – Tubo in acciaio inossidabile saldato ASTM A312 TP304N
Perché scegliere Womic Steel per i tubi saldati in acciaio TP304N?
- Gamma completa di dimensioni: ERW da 1/4″ a 24″, EFW/LSAW da 8″ a 60″.
- Ricottura completa di solubilizzazione dopo la saldatura (1040-1120 °C, tempra in acqua).
- La ritenzione di azoto è stata verificata tramite analisi della combustione.
- La maggiore resistenza consente di realizzare pareti più sottili, con un risparmio di peso del 20-25% rispetto all'acciaio inossidabile 304.
- Tempi di consegna competitivi: 25-35 giorni per ERW, 35-50 giorni per EFW/LSAW.
- Certificazione globale: ISO 9001, PED (CE), EN 10204 Tipo 3.2.
Domande frequenti (FAQ) – Tubo saldato ASTM A312 TP304N
D: Qual è il vantaggio dell'acciaio TP304N rispetto al 304 standard?
A: L'acciaio TP304N ha una resistenza allo snervamento superiore del 35% (275 MPa contro 205 MPa) pur mantenendo una resistenza alla corrosione, una duttilità e una saldabilità simili. Ciò consente ai progettisti di utilizzare pareti più sottili per recipienti a pressione e tubazioni, riducendo il peso del 20-25% e diminuendo il costo del materiale a parità di pressione nominale. Per le applicazioni strutturali, è possibile utilizzare sezioni di dimensioni inferiori.
D: L'acciaio TP304N è più costoso del 304?
R: Leggermente, grazie all'aggiunta di azoto e a un controllo più rigoroso della composizione. Tuttavia, il risparmio di peso (pareti più sottili del 20-25%) si traduce spesso in un costo complessivo del materiale inferiore per le applicazioni in cui è presente pressione. Per le applicazioni strutturali in cui la resistenza è fondamentale, la riduzione di peso può compensare il prezzo unitario più elevato.
D: È possibile saldare l'acciaio inossidabile TP304N senza perdere azoto?
R: Sì, con parametri di saldatura adeguati (basso apporto termico, ≤ 1,8 kJ/mm) e materiale d'apporto appropriato (ER308 o ER304N). L'azoto trattenuto nel metallo di saldatura è in genere pari all'80-90% di quello del metallo base. Il processo ERW di Womic utilizza una saldatura ad alta frequenza ottimizzata che riduce al minimo la perdita di azoto. Per applicazioni critiche, la ricottura di solubilizzazione dopo la saldatura ripristina la distribuzione dell'azoto.
D: Il TP304N richiede un trattamento di ricottura di solubilizzazione dopo la saldatura?
A: La norma ASTM A312 richiede la ricottura di solubilizzazione per i tubi saldati. Per il TP304N, è necessaria una ricottura di solubilizzazione a 1040-1120 °C seguita da tempra in acqua per dissolvere eventuali nitruri che potrebbero essersi formati durante la saldatura e per ripristinare la piena resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche. Womic esegue la ricottura di solubilizzazione su tutti i tubi saldati in TP304N.
D: Il TP304N è adatto all'utilizzo in acqua di mare?
A: Non raccomandato. Il TP304N ha una resistenza alla corrosione per vaiolatura simile al 304 (PREN ≈ 19-20). Per ambienti con acqua di mare o ad alto contenuto di cloruri, utilizzare 316N (con Mo) o acciaio inossidabile duplex. Il TP304N è indicato per applicazioni che richiedono una maggiore resistenza in ambienti privi di cloruri o a basso contenuto di cloruri.
D: Qual è la sollecitazione ammissibile tipica per il TP304N secondo la sezione VIII dell'ASME?
A: A temperatura ambiente, la sollecitazione ammissibile per TP304N è di circa 137 MPa (20.000 psi) rispetto a 115 MPa (16.700 psi) per 304, circa il 19% in più. I valori effettivi dipendono dalla temperatura; fare riferimento alla Sezione II, Parte D dell'ASME. I progettisti devono utilizzare i valori di sollecitazione ammissibile corretti per la specifica lega.
D: Quali sono i tempi di consegna tipici per i tubi in acciaio inossidabile saldati TP304N?
A: 25-35 giorni per ERW (diametri piccoli e medi), 35-50 giorni per EFW/LSAW (diametri grandi). Il TP304N è una qualità standard per molte acciaierie, quindi i tempi di consegna sono simili a quelli del 304.
D: Il TP304N può essere utilizzato per applicazioni ad alta temperatura (superiore a 500 °C)?
A: La resistenza alle alte temperature del TP304N è superiore a quella del 304 grazie al rinforzo per soluzione solida di azoto. Tuttavia, per un utilizzo prolungato a temperature superiori a 550 °C, sono preferibili leghe con un contenuto di carbonio più elevato (304H) o leghe resistenti allo scorrimento viscoso (321H, 347H). Il TP304N è più adatto per temperature moderate (< 425 °C) dove è richiesta resistenza.
11. Riferimento progetto – Tubazioni e supporti strutturali della sovrastruttura di una piattaforma offshore (Brasile)
Paese:Brasile (bacino di Campos, al largo di Rio de Janeiro)
Standard e grado:ASTM A312 TP304N (saldato)
Dimensioni e quantità:
- OD 219,1 mm (8″) × Schedule 10S (3,76 mm WT) – 1.200 metri (circa 28 tonnellate) – processo EFW
- OD 168,3 mm (6″) × Schedule 10S (3,40 mm WT) – 1.800 metri (circa 22 tonnellate) – processo ERW
- OD 114,3 mm (4″) × Schedule 10S (3,05 mm WT) – 2.500 metri (circa 20 tonnellate) – processo ERW
- OD 60,3 mm (2″) × Schedule 10S (2,77 mm WT) – 3.000 metri (circa 12 tonnellate) – processo ERW
- OD 406,4 mm (16″) × Schedule 10S (4,78 mm WT) – 300 metri (circa 12 tonnellate) – Processo EFW (colonne strutturali)
Totale:8.800 metri (8,8 km), circa 94 tonnellate
Specifiche:Acciaio inossidabile ASTM A312 TP304N ricotto in soluzione e decapato, estremità smussate. Test idrostatico. UT al 100% per tubi EFW, correnti parassite per tubi ERW. PMI su ogni tubo. Prova di trazione (snervamento ≥ 275 MPa, valore raggiunto 310-340 MPa; resistenza a trazione ≥ 550 MPa, valore raggiunto 580-620 MPa). Resilienza Charpy a -20 °C (min 27 J, valore raggiunto 100-150 J). Test di corrosione intergranulare secondo ASTM A262 Pratica E (superato). Ispezione di terze parti da parte di DNV Brasile.
Applicazione:Tubazioni di processo e supporti strutturali per una piattaforma di produzione offshore nel bacino di Campos. Le tubazioni di processo gestiscono acqua di produzione e gas a bassa pressione a 50-80 °C con basso contenuto di cloruri (acqua di produzione trattata). I supporti strutturali sono destinati a skid per apparecchiature e rastrelliere per tubazioni. La piattaforma necessitava di una riduzione di peso per prolungarne la vita utile (problemi di fatica). L'acciaio TP304N è stato scelto per la sua resistenza allo snervamento superiore del 35%, che consente l'utilizzo di pareti più sottili (Schedule 10S anziché Schedule 40S) sia per le tubazioni che per gli elementi strutturali.
Contesto ingegneristico:La piattaforma era stata originariamente progettata per tubazioni in acciaio inox 304. Grazie all'aggiornamento al TP304N e alla riduzione dello spessore delle pareti dallo standard Schedule 40S (4,55-8,18 mm) allo standard Schedule 10S (2,77-4,78 mm), il team di ingegneri ha ottenuto una riduzione del peso del 45% sulle tubazioni e del 30% sui supporti strutturali, per un risparmio totale di 35 tonnellate (il 27% del peso originale). Ciò ha permesso alla piattaforma di rimanere entro i limiti di peso previsti per la sovrastruttura.
Sfide e soluzioni tecniche:
- Riduzione del peso senza compromettere la pressione nominale– La maggiore resistenza allo snervamento del TP304N ha consentito l'utilizzo di pareti più sottili secondo la norma ASME B31.3. Per le tubazioni da 8", lo Schedule 10S (3,76 mm) ha sostituito lo Schedule 40S (8,18 mm), riducendo il peso del 54%. Womic ha fornito la certificazione dimensionale e i rapporti delle prove di pressione. La prova idrostatica a 3,0 MPa è stata superata (pressione di progetto 1,8 MPa, pressione di prova 2,7 MPa).
- Corrispondenza della resistenza del metallo di saldatura– Il metallo d'apporto per le saldature ERW ed EFW deve avere una resistenza pari a quella del metallo base. Womic ha ottimizzato i parametri ERW per ottenere un'efficienza del giunto di saldatura del 95% (resistenza alla trazione 560 MPa contro 590 MPa del metallo base). Le saldature EFW con materiale d'apporto ER308 hanno raggiunto un'efficienza del giunto del 100%. Tutti i test di trazione delle saldature sono stati superati.
- Resistenza alla corrosione con spessore ridotto della parete– Le pareti più sottili hanno una minore tolleranza alla corrosione. L'acqua di produzione ha un basso contenuto di cloruri (< 50 ppm) con pH 6,5-7,5, quindi il tasso di corrosione è basso. Il TP304N ha una resistenza alla vaiolatura leggermente migliore rispetto al 304 grazie all'azoto. Womic ha eseguito il test di vaiolatura ASTM G48 (24 ore a 22 °C) – nessuna vaiolatura. Accettato dal cliente.
- Progettazione di supporti strutturali utilizzando TP304N– Per le colonne strutturali da 16″ è stato utilizzato acciaio Schedule 10S (4,78 mm) anziché Schedule 40S (9,53 mm). L'analisi agli elementi finiti (FEA) ha confermato che la parete più sottile con la maggiore resistenza allo snervamento del TP304N forniva una capacità di carico equivalente. Womic ha fornito una tolleranza di rettilineità ≤ 0,15% per la stabilità della colonna.
- Procedura di saldatura in loco per TP304N– Il team di manutenzione della piattaforma ha dovuto modificare le tubazioni durante l'installazione. Womic ha fornito la procedura di saldatura (WPS) utilizzando il processo GTAW con materiale d'apporto ER308, apporto termico ≤ 1,8 kJ/mm, temperatura tra le passate ≤ 150 °C. 20 provini di saldatura hanno superato i test RT, PT e di trazione.
- Logistica per il bacino di Campos– I tubi sono stati spediti da Shanghai a Rio de Janeiro, quindi alla piattaforma offshore tramite nave di supporto. I tubi sono stati ispezionati da DNV al momento del carico. Tutte le 94 tonnellate sono state consegnate in due spedizioni nell'arco di 5 settimane.
Risultato:Nel secondo trimestre del 2024 sono state installate le tubazioni e i supporti strutturali della sovrastruttura della piattaforma. Il risparmio di peso di 35 tonnellate ha permesso alla piattaforma di rispettare il limite di peso massimo consentito senza necessità di rinforzi strutturali. Dopo 12 mesi di attività, le ispezioni non hanno evidenziato corrosione o cedimenti delle saldature. L'operatore prevede di utilizzare l'acciaio TP304N per futuri aggiornamenti della piattaforma al fine di ridurne il peso e prolungarne la durata. Womic Steel è ora un fornitore qualificato per le esigenze di tubazioni in acciaio inossidabile di questo operatore.
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