BR102013021664A2 - Processo para produção de tubo cladeado por trefilação e tubo cladeado - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE TUBO CLADEADO POR TREFILAÇÃO E TUBO CLADEADO. A presente invenção refere-se a um processo para produção de tubo cladeado (1), a partir de um elemento tubular co preendendo pelo menos um tubo externo (10) de material metálico e um tubo interno (20) de material metálico disposto no interior do tubo externo, a superfície interna do tubo externo (10) estando unida mecanicamente à superfície externa do tubo interno (20), no qual, em uma linha de produção, o elemento tubular simultaneamente aquecido e trefilado, em que cada porção do elemento tubular é submetida a um aquecimento por indução e, em seguida, a uma trefilação a quente, e sendo que o elemento tubular é trefilado com um mandril localizado no seu interior. A invenção também se refere a um tubo cladeado (1) produzido por esse processo, sendo que o tubo externo (10) é composto por uma liga à base de carbono e manganês e o tubo interno (20) é constituído de um material resistente à corrosão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE TUBO CLADEADO POR TREFILAÇÃO E TUBO CLADEADO". A presente invenção refere-se a um processo para produção de tubo cladeado a partir de pelo menos um tubo interno e um tubo externo, por meio de pelo menos uma etapa de conformação mecânica a quente. Os tubos produzidos por meio desse processo são normalmente dotados de uma camada resistente à corrosão, que permite sua aplicação a ambientes altamente corrosivos e um tubo com alta resistência mecânica.

Descrição do estado da técnica Tubos revestidos, tais como tubos cladeados fclad pipes”) e de tubos lineados (“lined pipes”), bem como seus processos Ide fabricação são objeto de desenvolvimento industrial corrente, sendo esses tubos revestidos empregados principalmente na indústria de petróleo onde as solicitações mecânicas são intensas e o meio externo é altamente corrosivo. O fluido transportado internamente normalmente promove ataque químico ao tubo, sendo necessário o uso de materiais resistentes à corrosão.

Pela definição apresentada nas Normas DNV OS F101 e API 5LD, um tubo cladeado consiste em um tubo externo que apresenta um revestimento interno resistente à corrosão, de forma que a ligação entre estes dois materiais seja uma ligação metalúrgica. Ainda pela definição apresentada nas Normas DNV OS F101 e API 5LD, um tubo lineado consiste em um tubo externo que apresente um revestimento interno resistente à corrosão, de forma que a ligação entre estes dois materiais seja uma ligação mecânica.

No estado da técnica, são encontrados diversos processos de fabricação de tubos cladeados, geralmente incluindo uma etapa de preparação dos materiais, uma etapa opcional de lineamento e uma etapa de cla-deamento. Dois processos bastante conhecidos, e utilizados em escala industrial para grandes produções são os processos de cladeamento por la-minação e por sobreposição de solda.

No processo de cladeamento por laminaçãoi a laminação de chapas de dois materiais dissimilares é feita simultaneamente, originando ao fim do processo uma única chapa cladeada. Esta chapa é então tratada, conformada e soldada, dando origem ao tubo cladeado com costura.

No processo de cladeamento por sobreposição de solda, a junção dos materiais é realizada através da deposição de cordões de solda ao . I longo da superfície interna do tubo externo. O material utilizado no cordão é geralmente uma liga resistente à corrosão. O processo de deposição da solta proporciona uma ligação metalúrgica entre os materiais^ interno e externo do tubo cladeado. O documento GB2085330 revela um processo de fabricação de tubos cladeados que compreende uma primeira etapa de estiramento a frio para obter uma boa conexão mecânica entre um tubo interno e o tubo externo. Em seguida, o produto acoplado intermediário passa por uma etapa de aquecimento em um forno, quando ocorre a união entre os dois tubos. Posteriormente, o produto intermediário é submetido a uma etapa de trabalho a quente para conformação do produto final por prensagem ou laminação. Nesse documento, o processo de fabricação de tubos cladeados compreende ainda uma etapa preparação das superfícies que entram em contato na trefilação a frio. Nessa etapa ocorre a limpeza das superfícies que entram em contato via polimento. Alternativamente, essa etapa pode compreender o jateamento das superfícies que entram em contato no lugar do polimento.

Ainda de acordo com o documento GB2085330, nos casos em que a diferença do coeficiente de expansão térmica entre os tubos interno e externo é grande, as extremidades do tubo acoplado são soldadas para prevenir entrada de ar entre os materiais que compõem o tubo acoplado, pois a entrada de ar pode prejudicar a qualidade dos tubos. Normalmente, também é necessária uma etapa final de laminação do tubo, após' as conformações a frio e a quente. O documento US3598156 revela um processò de fabricação de um tubo bimetálico que possui um metal de junção, o qual realiza a ligação metalúrgica entre um tubo externo e um tubo interno. No processo descrito no documento, é efetuada uma expansão a frio do tubo interno com um mandril cônico, garantindo uma ligação forte entre as três camadas metálicas. Em seguida, o tubo é aquecido por uma bobina de indução eletromagnética, fazendo com que o tubo interno com maior coeficiente de expansão se expanda mais do que o tubo externo, exercendo uma grande pressão sobre a camada intermediária de junção. Essa camada de junção se funde, sem que ocorra a fusão dos tubos interno e externo, e posteriormente se ressolidifica, fazendo a união metalúrgica entre os tubos interno e externo. O documento não sugere uma etapa subsequente de trefilação a quente;

Por outro lado, esse documento também revela que antes da trefilação a frio, é realizada uma etapa de tratamento químico e/ou polimento na superfície externa do tubo interno e na superfície interna do tubo externo. Porém, não sugere o jateamento dessas superfícies, para aumento da rugo-sidade e da força de contato. Como se trata de um tubo cladeado, ou seja, de dois tubos conectados metalurgicamente, não é necessário aumentar a rugosidade das superfícies e a força mecânica de união entre os tubos, o que seria importante para tubos lineados. No entanto uma melhoria do produto cladeado com este tratamento também pode ser obtida.

Os processos de cladeamento de tubos concêntricos apresentados no estado da técnica compreendem sempre etapas preparatórias, uma etapa de conformação ou deposição de solda, etapa essa que resulta na u-nião metalúrgica entre os tubos, e uma etapa de acabamento ou finalização, que é geralmente uma etapa entre uma laminação, uma prensagem, um rolamento, uma extrusão ou uma cotrefilação.

Nenhum processo do estado da técnica apresenta a produção de tubos cladeados em apenas uma etapa de conformação, sem necessidade de uma etapa de finalização. Ainda nenhum dos processos do estado da técnica apresenta a possibilidade de implementar todas as suas etapas em uma única linha de produção, sem necessidade de mover o tubo de uma bancada à outra entre etapas, ou deslocar tubos aquecidos de dentro da fornalha para a linha de produção, o que onera o processo quanto a velocidade de produção e a mão de obra.

Breve descrição da invenção Os objetivos da invenção são alcançados por üm processo para produção de tubo cladeado, a partir de um elemento tubular compreendendo pelo menos um tubo externo de material metálico e um tubo interno de material metálico disposto no interior do tubo externo, a superfície interna do tubo externo estando unida mecanicamente à superfície externa do tubo interno, o processo compreendendo as seguintes etapas: em uma linha de produção, o elemento tubular é simultaneamente aquecido e trefilado, em que cada porção do elemento tubular é submetida a um aquecimento por indução e, em seguida, a uma trefilação a quente, e sendo que o elemento tubular é trefilado com um mandril localizado no séu interior. O tubo externo é composto por uma liga à base de carbono e manganês e o tubo interno é constituído de um material resistente à corrosão.

Preferivelmente, cada seção do elemento tubular é aquecida a uma temperatura de pelo menos 900°C ao atravessar uma bobina eletromagnética disposta na linha de produção. Também preferivelmente, nas etapas de aquecimento e trefilação, o elemento tubular é tracionado através do interior de pelo menos uma bobina eletromagnética, onde é aquecido a uma temperatura entre 950° e 1050° C, e de uma matriz de trefilação disposta sequencialmente na saída da bobina eletromagnética, com o mandril disposto no interior do elemento tubular em alinhamento com uma abertura da matriz de trefilação. A etapa de trefilação pode compreender diminuir a espessura da parede do elemento tubular pela compressão do elemento tubular entre a matriz de trefilação e o mandril. O processo pode compreender ainda, após a etapa de trefilação, pelo menos uma etapa de tratamento térmico com resfriamento. Também podem ser realizadas uma etapa de lubrificação da superfície interna do tubo interno e da superfície externa do tubo externo e uma etapa de cur-vamento do elemento tubular após a trefilação.

Os objetivos da invenção também são alcançados por um tubo cladeado produzido pelo processo aqui descrito, o tubo cladeado compreendendo pelo menos um tubo externo de material metálico e um tubo interno de material metálico disposto no interior do tubo externo, a superfície interna do tubo externo estando unida metalurgicamente à superfície externa do tubo interno, sendo que o tubo externo é composto por uma liga à base de carbono e manganês e o tubo interno é constituído de um material resistente à corrosão. O tubo interno de material metálico pode ser constituído de um material que compreende pelo menos um dentre aço carbono, aço baixa liga, aço alta liga, aço inoxidável, liga a base de níquel, liga a base de titânio, liga a base de cobalto, liga a base de cobre, liga a base d^e estanho e liga a base de zircônio. Os tubos externo e interno são, preferivelmente, tubos sem costura. O tubo cladeado pode compreender pelo menos uma camada intermediária de material metálico disposta entre os tubos externo e interno, a camada intermediária de material metálico possuindo um ponto de fusão inferior aos pontos de fusão dos tubos externo e interno. O tubo cladeado também pode compreender a uma camada externa adicional disposta externamente ao tubo externo, a camada externa sendo constituída por um segundo tubo externo com um diâmetro interno maior do que o diâmetro externo do tubo externo e estando metalurgicamente ligada ao tubo externo. A camada externa é, preferivelmente, constituída de um dentre material resistente à corrosão, material resistente à abrasão e material resistente à fadiga.

Descrição resumida dos desenhos A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos.

As figuras mostram: Figura 1 - é uma vista esquemática de uma primeira modalidade -da etapa de trefilação a quente do proeesso-para produção de tubo cladea-— do da presente invenção;

Figura 2 - é um diagrama de blocos apresentando etapas do processo da presente invenção;

Figura 3 - é uma vista esquemática de uma segunda modalidade da etapa de trefilação a quente do processo para produção de tubo cla-deado da presente invenção;

Figura 4 - é uma fotografia da interface entre os tubos unidos mecanicamente, produzido pelo processo de acordo com a presente invenção, associado a um diagrama da concentração dos elementos ferro e níquel na interface entre os tubos; e Figura 5 - é uma fotografia da interface entre os tubos de uma modalidade do tubo cladeado trefilado produzido pelo processo de acordo com a presente invenção, associado a um diagrama da concentração dos elementos ferro e níquel na interface entre os tubos.

Descrição detalhada das figuras Como pode ser visto nas figuras 1 a 5, a presente invenção se refere a um processo para produção de um tubo cladeado 1 a partir de um elemento tubular compreendendo pelo menos um tubo externo 10 de material metálico e um tubo interno 20 também de material metálico, de tal modo que o tubo produzido pelo processo é um tubo cladeado compreendendo pelo menos uma camada externa constituída a partir do tubo externo 10 u-nida metalurgicamente a uma camada interna constituída a partir de um tubo interno 20. O elemento tubular pode, alternativamente, compreender inicialmente mais do que dois tubos, gerando um tubo 1 com múltiplas camadas cladeadas.

Os tubos que constituem o elemento tubular são preferivelmente tubos sem costura. O tubo interno 20 é preferivelmente constituído de um material resistente a corrosão (CRA) e é inicialmente disposto no interior do tubo externo 10, formando uma espécie de revestimento para esse último. O tubo interno também pode ser constituído de materiais resistentes à abrasão (WRA) ou à fadiga. Normalmente, o tubo externo 10 é responsável por proporcionar resistência mecânica ao tubo cladeado final. Também é importante que a superfície interna do tubo externo 10 esteja unidal mecanicamente à superfície externa do tubo interno 20, de modo que não haja oxigênio entre os dois tubos. A presença de oxigênio na interface entre! os tubos poderia causar a produção de óxidos que geraria corrosão e impediría um bom cla-deamento entre os tubos. O elemento tubular compreendendo tubos unidos mecanicamente entre si pode ser chamado de tubo lineado. A formação da união mecânica entre os tubos pode ser feita por meio de qualquer processo do estado da técnica, como por exemplo, etapas de conformação mecânica por expansão mecânica, extrusão, trefilação a frio, laminação, entre outros. Preferivelmente, antes da etapa de formação da união mecânica entre os tubos, é realizada uma etapa de jateamento da superfície interna do tubo externo 10 e da superfície externa do tubo interno 20 que serão unidas mecanicamente entre si. Essas superfícies são preferivelmente jateadas com granalha de aço, de forma a aumentar sua rugosi-dade e otimizar a força de contato entre os materiais, melhorando, assim, a ligação mecânica entre os tubos. O uso de granalhas de aço no jateamento é vantajoso, pois como as granalhas são constituídas de ãço, elas não contribuem para o aumento de impurezas na superfície do tubo. A ligação mecânica entre os tubos externo 10 e interno 20 que constituem o tubo lineado 1 de acordo com um exemplo de produto da invenção pode ser vista na figura 4. Essa figura contém uma fotografia da interface da junção entre os tubos. O detalhe da interface entre os tubos é mostrado em versão ampliada no diagrama, em que o eixo das ordenadas representa a concentração de cada elemento em percentual em massa e o eixo das abscissas representa a posição dentro do tubo lineado. Esse diagrama mostra a concentração dos elementos ferro (Fe) e níquel (Ni) ao longo da “seta x” na região de interface entre tubos no tubo lineado. A linha cheia representa a concentração de ferro que, de acordo! com uma modalidade da invenção, é um dos principais elementos constituintes do tubo externo 10. A linha tracejada representa a concentração de Níquel nessa região de interface, sendo o níquel um dos elementos principais do tubo interno 20 de acordo com essa modalidade da invenção. A variação abrupta da concentração de ferro e de níquel ocorre na mesma posição do gráfico que I representa a região de interface entre os tubos. Isso significa que não houve notável difusão entre os materiais dos dois tubos, de modo que existe somente uma ligação mecânica entre eles, não tendo havido ligação metalúrgica, ou seja, não houve cladeamento. O fluxograma de uma modalidade preferida do processo de a-cordo com a invenção é mostrado na figura 2. Após a união mecânica dos tubos e antes de ser efetuada a trefilação a quente, o processo de acordo com a invenção preferivelmente compreende uma etapa de lubrificação da superfície interna do tubo interno 20, a qual realizará contato com o mandril 2, e da superfície externa do tubo externo 10 que realizará contato com uma matriz de trefilação 4 durante a etapa de trefilação a quente. Essa lubrificação pode ser também efetuada durante a etapa de trefilalção. A circulação do lubrificante 11 é mostrada nas figuras 1 e 3. A lubrificação é efetuada com a finalidade de reduzir o atrito resultante do contato do elemento tubular com a matriz de trefilação e com o mandril. O lubrificante 11 utilizado é preferivelmente a base de uma mistura de água e grafite, ou ainda qualquer lubrificante para processos em altas temperaturas, tipo hex a-BN. Este lubrificante tem a vantagem que não modifica a composição química superficial dos tubos.

No processo de acordo com a invenção, para que uma união metalúrgica seja formada entre os tubos externo 10 e interno 20, é realizada pelo menos uma etapa de trefilação a quente 22, sendo que as etapas de aquecimento e trefilação do tubo são efetuadas simultaneamente em uma mesma linha de produção. Assim, cada porção do elemento tubular é submetida, em uma mesma linha de produção, a um aquecimento por indução i e, subsequentemente, a uma trefilação a quente. A trefilação ocorre com auxílio de um mandril 22 localizado no interior do elemento tubular.

Uma vez que a abertura da matriz de trefilação 4 possui um diâmetro menor do que o elemento tubular que será tracionado através dela, então antes da trefilação, o elemento tubular é preferivelmente submetido a uma etapa de apontamento, em que a extremidade do tubo é conformada, a fim de ter seu diâmetro externo reduzido, para que possa ser inicialmente puxada através da abertura da matriz de trefilação 4. Em uma modalidade preferida da invenção, a ponta do elemento tubular é aquecida em linha ou em um forno e, em seguida, é forjada para assumir o diâmetro e o tamanho necessários ao seu tracionamento através da matriz de trefilação. O apontamento também pode ser efetuado por forjamento a frio.

Na etapa de aquecimento para a realização da trefilação a quente, o elemento tubular é tracionado através do interior de pelo menos uma bobina eletromagnética 7 disposta na linha de produção, de tal modo que cada seção do tubo, ao atravessar a bobina, é aquecida por indução por meio do Efeito Joule, atingindo uma temperatura mínima de 900°C na saída da bobina, e preferivelmente na faixa de 950° a 1050°C, dependendo da geometria do tubo, do comprimento a ser produzido, dos materiais aplicados, da redução aplicada, entre outros.

Em seguida, o elemento tubular ainda quente é tracionado através de uma matriz de trefilação 4 disposta sequencialmenjte na saída da bobina eletromagnética 7 na mesma linha de produção. Quando o elemento tubular atravessa a matriz de trefilação 4, o mandril 2 está disposto no interior do elemento tubular em alinhamento com uma abertura da matriz de trefilação 4.

Na etapa de trefilação, a espessura da paredje do elemento tubular pode ser diminuída pela compressão do elemento tubular entre a matriz de trefilação 4 e o mandril 2. Esse parâmetro de compressão do elemento tubular e espessura do tubo final pode ser ajustado em função do produto final que se deseja obter. Caso necessário, no processo de acordo com a invenção pode ser realizada mais de uma etapa de trefilação a frio ou a quente, para que o tubo alcance as dimensões desejadas.

Em uma modalidade preferida da invenção, a etapa de trefilação a quente é realizada em uma banca de trefilação mostrada na figura 1, na qual a extremidade do elemento tubular é tracionada por um carro na direção da seta F mostrada na figura 1, fazendo o elemento tubular passar através da bobina eletromagnética 7 e da matriz de trefilação 4, com um mandril 2 preso a uma biela 3 dispostos no interior do elemento tubular. O mandril 2 fica localizada no interior da abertura da matriz de trefilação, de modo que o elemento tubular passe entre o mandril 2 e a matriz de tréfilação 4. O equipamento de trefilação pode ser refrigerado por meio de circulação de água 12 entre seus componentes, como pode ser visto nas figuras 1 e 3. O uso de uma bobina de indução eletromagnética pãra aquecimento do tubo é vantajoso, pois permite se verificar a homogeneidade de temperatura do tubo durante o aquecimento e, consequentemente, controlar dinamicamente os demais parâmetros do processo para a sua correção, tais como velocidade da banca e potência da bobina. Além disso, o aquecimento com essa bobina realizado simultaneamente com a etapa de trefilação proporciona taxas de aquecimento mais elevadas do que aquelas obtidas por outros meios de aquecimento. Essas taxas de aquecimento elevadas previnem um eventual crescimento de grão, o qual poderia ocorrer durante um aquecimento convencional, se o material ficar exposto pbr longo tempo a altas temperaturas.

Outra vantagem do aquecimento por indução; realizado na presente invenção é que a bobina de indução eletromagnética é de fácil insta- I lação na linha, e essa bobina móvel elimina a necessidadè de manipulação de tubos quentes, o que impacta diretamente em questõeé de segurança do trabalho, e também aumenta a velocidade de produção dos tubos, pois elimina a necessidade de transporte dos tubos do forno para a linha de produção. Além disso, o aquecimento indutivo elimina a necessidade de se queimar gás combustível para aquecimento dos tubos em fornos.

Após a trefilação a quente, o tubo trefilado ainda quente pode ' ser submetido a pelo menos uma etapa de curvamento, jquando se deseja produzir um tubo dotado de curvas com um formato específico. O processo de acordo com a invenção pode compreender ainda etapas de tratamento térmico após as etapas de aquecimento e trefilação a quente, com a finalidade de ajustar as propriedades dos materiais. Essas etapas de tratamento térmico dependem das propriedades mecânicas e metalúrgicas do tubo cladeado 1 que podem precisar de ajustes. Em modalidades preferidas da invenção, na etapa de tratamento térmico, o tubo cladeado é submetido a um resfriamento, o qual contribui para d ajuste das propri- edades mecânicas e metalúrgicas do tubo. A figura 3 mostra esquematicamente uma modalidade da invenção em que um equipamento de resfriamento 8 dos tubos é disposto em série na saída da matriz de trefilação 4. As formas de resfriamento são determinadas em função dos parâmetros finais do tubo cladeado que se deseja obter. O resfriamento pode ser efetuado, por exemplò, em uma bancada revestida com material refratário, para manter temperaturas altas e possibilitar a difusão por um longo tempo, ou ainda utilizando ventiladores industriais promovendo resfriamento por convecção forçada para aumentar a resistência mecânica do tubo externo e evitar estrições durante o processo. O resfriamento pode ser também simplesmente ao ar atmosférico, ou por qualquer outra forma de resfriamento adequada para ajustar as propriedades do material.

Importante destacar que após a trefilação, nãp são necessárias etapas adicionais de posterior laminação, diferentemente idos processos do estado da técnica.

Como pode ser visto na figura 5 que contém uma fotografia da interface da junção entre os tubos cladeados de acordo com um exemplo de produto da invenção, no tubo cladeado final 1 a interface entre o tubo interno e o tubo externo é praticamente extinta, caracterizando a união metalúrgica dos materiais. O detalhe da interface entre os tubos é mostrado em versão ampliada no diagrama, em que o eixo das ordenadas representa a concentração de cada elemento em percentual em massá e o eixo das abs-cissas representa a posição dentro do tubo cladeado. Ass!im como na figura 4, esse diagrama mostra a concentração dos elementos ferro (Fe) e níquel ? (Ni) ao longo da “seta x” na região de interface entre tubos no tubo cladeado. A linha cheia corresponde à concentração de ferro, representando o tubo externo 10, e a linha tracejada corresponde à concehtração de níquel, representando o tubo interno 20 de acordo com uma modalidade da invenção. Nota-se que a variação da concentração de ferro e de níquel ocorre de forma mais suave, constituindo uma zona de difusão em que os dois materi- í ais se misturam. Isso significa que houve ligação metalúrgica, ou seja, cla-deamento entre os tubos. Quanto maior a zona de difusão, melhor o clade-amento.

Alternativamente, após o resfriamento do tubo, também pode | ser efetuada uma etapa de verificação da união metalúrgica entre os tubos, para confirmação de que ocorreu cladeamento. Essa verificação pode ser de forma destrutiva, cortando-se uma seção do tubo, por exemplo, a intervalos de 90 °C para verificar se em todos esses pedaços, os tubos externo e interno permanecem unidos. A verificação também pode ser de forma não destrutiva, por meio de inspeção por ultrassom, entre outros métodos que permitem verificar a existência de interface entre os tubos. A presente invenção também se refere a um tubo cladeado produzido pelo processo aqui descrito, compreendendo pelo menos uma camada externa constituída a partir do tubo externo 10 unida metalurgicamen-te a uma camada interna constituída a partir de um tubo interno 20. Alterna-tivamente, o tubo cladeado pode compreender múltiplas camadas cladeâdas externa e internamente ao tubo 10, o qual é responsável por proporcionar resistência mecânica ao tubo cladeado final. Essas camadas são preferivelmente constituídas a partir de tubos sem costura dispostos externamente ao tubo externo 10 e submetidos ao processo de trefilação a quente aqui descrito. Os tubos interno 20 e externo 10 são, preferivelmente, tubos sem costura, de modo a evitar que o tubo cladeado produzido apresente costuras na sua superfície. O tubo externo 10 que, normalmente, propòrciona resistência mecânica é composto por uma liga à base de aço carbono e manganês, e o tubo interno 20 é constituído de um material resistente à corrosão, resistente à abrasão ou resistente à fadiga. Conforme explicado anteriormente, podem ser aplicados sobre o tubo externo outros tubos de material resistente à corrosão (CRA) ou à abrasão (WRA) ou à fadiga constituindo camadas externas adicionais. O tubo interno 20 e/ou tubos usados para cladeamento externo podem ser constituídos de um material que compreende pelo menos um dentre aço carbono, aço baixa liga, aço alta liga, aço inoxidável, liga a base de níquel, liga a base de titânio, liga a base de cobalto, liga a base de cobre, liga a base de estanho e liga a base de zircônio.

Em uma modalidade alternativa da invenção, o elemento tubular, antes da realização da trefilação a quente, compreendé pelo menos uma camada intermediária de material metálico na interface entre os tubos externo 10 e interno 20. Essa camada intermediária de material metálico apresenta ponto de fusão inferior ao ponto de fusão dos materiais metálicos que constituem os tubos externo 10 e interno 20, porém ela não é um componente necessário para garantir a união metalúrgica entre os tubos. Assim, nessa modalidade do processo com trefilação a quente, o tubo pode ser a-quecido a uma temperatura significativamente abaixo do intervalo informado de 950°C a 1050°C. A camada intermediária de material metálico deve ainda ser constituída de material que possui afinidade com os materiais metáli- . cos dos tubos externo 10 e interno 20, a fim de evitar a formação de fases deletérias que, consequentemente, possam fragilizar a interface entre materiais.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a-pensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (14)

1. Processo para produção de tubo cladeado -(1-), a partir de um elemento tubular compreendendo pelo menos um tubo externo (10) de material metálico e um tubo interno (20) de material metálico disposto no interior do tubo externo, a superfície interna do tubo externo (10) estando unida mecanicamente à superfície externa do tubo interno (20), o processo caracterizado pelo fato de que: em uma linha de produção, o elemento tubular é simultaneamente aquecido e trefilado, em que cada porção do e emento tubular é submetida a um aquecimento por indução e, em seguida, a uma trefilação a quente, e sendo que o elemento tubular é trefilado com um mandril localizado no seu interior.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo externo (10) é composto por uma liga à base de carbono e manganês e o tubo interno (20) é constituído de um material resistente à corrosão.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada seção do elemento tubular é aquecida a uma temperatura de pelo menos 900°C ao atravessar uma bobina eletromagnética (7) disposta na linha de produção.

4. Processo, de acordo com uma das reivindibações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que nas etapas de aquecimento e trefilação, o elemento tubular é tracionado através do interior de pelo menos uma bobina eletromagnética (7), onde é aquecido a uma temperatura entre 950° e 105Q°C, e de uma matriz de trefilação disposta sequencialmente na saída da bobina eletromagnética (7), com o mandril (2) disposto no interior do e-lemento tubular em alinhamento com uma abertura da matriz de trefilação (4).

5. Processo, de acordo com uma das reivindibações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de trefilação compreende diminuir a espessura da parede do elemento tubular pela compressão ao elemento tubular entre a matriz de trefilação (4) e o mandril (2).

6. Processo, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, ca-' · | racterizado pelo fato de compreender, após a etapa de trpfilação, pelo menos uma etapa de tratamento térmico com resfriamento.

7. Processo, de acordo com uma das reivindijcações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de lubrificação da superfície interna do tubo interno (20) e da superfície externa do tqbo externo (10).

8. Processo, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de curvafnento do elemento tubular após a trefilação.

9. Tubo cladeado (1) produzido pelo processo icomo definido em uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de òompreender pelo menos um tubo externo (10) de material metálico e um tubo interno (20) de . I material metálico disposto no interior do tubo externo, a sujperfície interna do tubo externo (10) estando unida metalurgicamente à sup!erfície externa do tubo interno (20), sendo que o tubo externo (10) é composto por uma liga à base de carbono e manganês e o tubo interno (20) é constituído de um material resistente à corrosão.

10. Tubo cladeado (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o tubo interno de material metálico (20) é constituído de um material que compreende pelo menos um dentre aço carbono, aço baixa liga, aço alta liga, aço inoxidável, liga a base de níquel, liga a base de titânio, liga a base de cobalto, liga a base de cobre, liga a base de estanho e liga a base de zircônio.

11. Tubo cladeado (1), de acordo com a reivihdicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que os tubos externo e interno (10, 20) são tubos sem costura.

12. Tubo cladeado, de acordo com uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos uma camada intermediária de material metálico disposta entre os tubos externo e interno (10, 20), a camada intermediária de material metálico possuindo um ponto de fusão inferior aos pontos de fusão dos tubos externo e interno (10, 20).

13. Tubo cladeado (1), de acordo com uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de compreender uma camada externa adicional disposta externamente ao tubo externo, a camada externa sendo constituída por um segundo tubo externo com um diâmetro interno maior do que o diâmetro externo do tubo externo (10) e estando metalurgicjamente ligada ao tubo externo (10).

14. Tubo cladeado (1), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a camada externa é constituída de um dentre material resistente à corrosão, material resistente à abrasão é material resistente à fadiga.