Visão Geral do Projeto

Em um grande projeto de construção de oleoduto e gasoduto de longa distância em Dubai, foi necessário um tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) preciso para soldas circunferenciais de tubulação montadas em campo. O PWHT é um processo crítico para eliminar tensões residuais de soldagem, melhorar a microestrutura do cordão de solda e da zona afetada pelo calor, prevenir trincas por retardo e aumentar a segurança operacional do oleoduto. Métodos tradicionais de tratamento térmico, como mantas de resistência cerâmica, apresentavam desafios como baixa eficiência de aquecimento, dificuldade em controlar a uniformidade da temperatura, alto consumo de energia e cabeamento complexo no local. Para garantir a segurança operacional de longo prazo desta artéria energética, o contratante do projeto, após rigorosa avaliação técnica, selecionou o Sistema de Aquecimento por Indução CR2000 fabricado pela Shenzhen Canroon Electric Co., Ltd. como equipamento principal para as operações de PWHT.

Introdução ao Sistema Canroon CR2000

O Canroon CR2000 é um dispositivo moderno de tratamento térmico projetado com base na avançada tecnologia de inversor IGBT e no princípio da indução eletromagnética. O sistema de aquecimento por indução da série CR2000 é potente, oferece excelente desempenho e é adequado para diversas aplicações especializadas, incluindo pré-aquecimento para soldagem circunferencial automática, pré-aquecimento para aplicação de revestimento anticorrosivo em interfaces, PWHT para componentes de jaqueta e conexões de flange, pré-aquecimento para soldagem em plataformas offshore e desmontagem/montagem a quente de rotores.

Vantagens Principais Demonstradas Neste Projeto

• Operação Confiável com Monitoramento, Proteção & Resfriamento a Ar: O sistema possui um sistema de resfriamento a ar integrado altamente eficiente. Isso garante que os componentes de potência (IGBTs) não reduzam sua capacidade ou desliguem devido ao superaquecimento durante operação contínua prolongada em alta potência (ou seja, ciclo de trabalho de 100%). Isso é crucial para o tratamento térmico de tubulações que requer várias horas de manutenção contínua da temperatura, garantindo estabilidade e confiabilidade do processo.

• Alta Eficiência & Economia de Energia: O aquecimento por indução eletromagnética gera rapidamente correntes parasitas uniformes dentro do metal do tubo para aquecimento, alcançando eficiência térmica muito alta (acima de 80%). Comparado aos métodos de aquecimento por resistência, economiza aproximadamente 30%-40% no consumo de energia. Isso não apenas reduz custos operacionais, mas também diminui a demanda por capacidade de geradores no local.

• Controle de Temperatura Preciso: O sistema está equipado com termopares de alta precisão e um módulo inteligente de controle de temperatura, permitindo controle fechado e preciso da zona de aquecimento. Ao dispor bobinas de indução em múltiplas zonas, gerencia com precisão o gradiente de temperatura ao redor da circunferência do tubo e através da espessura da parede na solda circunferencial. Isso garante adesão estrita à curva de temperatura de tratamento térmico especificada, mitigando efetivamente os riscos de superaquecimento ou aquecimento insuficiente.

• Facilidade de Operação & Segurança Aprimorada: O alto nível de integração do sistema simplifica a configuração no local – normalmente requer apenas o enrolamento do cabo de indução e a conexão dos termopares para iniciar o trabalho. Além disso, o aquecimento por indução é "sem contato"; o próprio tubo se torna eletrificado, eliminando riscos de vazamento elétrico. A temperatura ambiente permanece baixa, melhorando significativamente a segurança no local de trabalho. O design modular da unidade também facilita a manutenção.

  
  

Processo de Implementação da Aplicação

1. Preparação: Após a soldagem da junta circunferencial do tubo e a conclusão dos testes não destrutivos, a área de aquecimento em ambos os lados da solda é limpa.

2. Instalação do Sistema: O cabo flexível de indução eletromagnética é enrolado de maneira uniforme e firme ao redor da largura especificada do tubo em ambos os lados da solda. Termopares são instalados em locais-chave – no centro da solda e dentro das zonas afetadas pelo calor – para monitoramento e controle de temperatura em tempo real.

3. Configuração do Processo: Com base no grau do material de aço e na espessura da parede do tubo, a curva de procedimento PWHT – incluindo taxa de aquecimento, temperatura alvo (por exemplo, ±10°C), tempo de manutenção e taxa de resfriamento – é programada no painel de controle do CR2000.

Processo de Execução com o Sistema CR2000

• Estágio de Aquecimento: A unidade CR2000 é iniciada, fornecendo saída de energia estável. O tubo aquece rapidamente e de forma uniforme devido às correntes parasitas induzidas, com a taxa de aquecimento controlada com precisão.

• Estágio de Manutenção: Ao atingir a temperatura alvo, o sistema ajusta automaticamente a saída de energia para manter a temperatura dentro de uma faixa muito estreita pelo tempo definido (por exemplo, 2 horas), alcançando manutenção precisa da temperatura.

• Estágio de Resfriamento: Após a taxa de resfriamento pré-definida, o sistema interrompe o aquecimento. O resfriamento lento controlado é então gerenciado usando mantas de isolamento instaladas até que uma temperatura segura seja alcançada.

• Registro de Dados & Rastreabilidade: O perfil completo de temperatura-tempo é registrado e armazenado automaticamente durante todo o processo PWHT, gerando relatórios de dados abrangentes para rastreabilidade de qualidade e fins de auditoria.

Resultados da Aplicação e Valor Entregue

• Qualidade Aprimorada: As soldas após PWHT exibiram distribuição de dureza mais uniforme e eliminação eficaz de tensões residuais, reduzindo significativamente a suscetibilidade a trincas induzidas por hidrogênio. Isso melhora a qualidade geral e a vida útil do oleoduto.

• Eficiência Duplicada: Comparado aos métodos tradicionais, o sistema CR2000 reduziu o tempo de aquecimento em quase 50%. Sua configuração e desmontagem rápidas e fáceis aceleraram significativamente o cronograma de construção.

• Economia de Custos: A alta eficiência e características de economia de energia reduziram diretamente os custos de eletricidade. Simultaneamente, a confiabilidade e durabilidade do equipamento reduziram despesas de manutenção e tempo de inatividade.

• Benefícios de Segurança & Ambientais: A ausência de chamas abertas e cabos de alta temperatura no local melhorou o ambiente operacional dos trabalhadores, alinhando-se com os padrões modernos de engenharia para requisitos de Saúde, Segurança e Meio Ambiente (HSE).