GB/T 700-2006 Grau D Tubo de aço para soldagem por arco submerso de dupla face (DSAW)
Visão geral básica
GB/T 700-2006 Grau D (Q235D) Tubo de aço para soldagem por arco submerso de dupla face (DSAW)é o tubo de aço estrutural de carbono da mais alta qualidade, projetado especificamente para ambientes frios severos que exigem resistência ao impacto garantida em-20 graus. O grau D apresenta os controles químicos mais rígidos entre todos os graus Q235 e oferece o melhor desempenho em baixas-temperaturas, tornando-o adequado para aplicações críticas em regiões árticas, plataformas offshore e projetos de infraestrutura em climas frios severos [citação:3, citação:5].
O processo DSAW (também conhecido como LSAW - soldagem por arco submerso longitudinal) é um método de soldagem de alta-integridade onde são aplicadas soldas internas e externas, formando umpepita de solda única-de alta qualidade. Esse processo é particularmente adequado-para tubos de grande-diâmetro e paredes-espesas usados em aplicações exigentes onde são necessários confiabilidade máxima e desempenho em{4}}baixas temperaturas .
Explicação do nome
| Papel | Significado |
|---|---|
| GB/T | Padrão nacional chinês (Guobiao/Tuijian) |
| 700-2006 | Número padrão para aços estruturais de carbono (edição de 2006) |
| Grau D | Grau de qualidade mais alto -garante resistência ao impacto de 27 J a -20 graus; controles mais rígidos em P (0,035%) e S (0,035%) |
| DSAW | Soldagem-de arco submerso dupla face – são aplicadas soldas internas e externas; o arco de soldagem é submerso em fluxo granular durante a soldagem |
Especificações principais
| Atributo | Descrição |
|---|---|
| Padrão de Materiais | GB/T 700-2006– Aços Estruturais de Carbono (versão atual; GB/T 700-2019 é mais recente) |
| Classe de aço | Q235D– Limite de escoamento mínimo 235 MPa (para espessura menor ou igual a 16mm) |
| Nível de qualidade | Grau D– Resistência ao impacto garantida em-20 graus(mínimo 27 J); controles químicos mais rígidos |
| Método de desoxidação | TZ (Aço Totalmente Morto)– Desoxidação completa com elementos de ligação-de nitrogênio para estrutura de grãos finos |
| Processo de Fabricação | DSAW (soldagem-de arco submerso de dupla face) / LSAW (soldagem por arco submerso longitudinal) |
| Métodos de formação | JCOE(formação progressiva de J-C-O) ouUOE(U-ing, O-ing, Expanding) |
| Faixa de tamanho | 219 mm a 1829 mm(8" a 72") DE – típico para DSAW |
| Espessura da Parede | 5 mm a 40 mm (até 50 mm para aplicações de empilhamento) |
| Comprimento | Padrão de 6 m a 12,3 m; até 18 m disponíveis |
Composição Química (GB/T 700-2006 Grau D)
| Elemento | % máximo | Notas |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.17% | Menor carbono entre os graus Q235; melhora a resistência-a baixas temperaturas e a soldabilidade [citação:4, citação:6, citação:7] |
| Silício (Si) | 0.35% | Desoxidante [citação:4, citação:6, citação:7] |
| Manganês (Mn) | 1.40% | Fornece força [citação:4, citação:6, citação:7] |
| Fósforo (P) | 0.035% | Controle mais rígido entre as classes Q235; crítico para desempenho-em baixas temperaturas [citation:3, citation:4, citation:6, citation:7] |
| Enxofre (S) | 0.035% | Controle mais rígido entre as classes Q235; reduz o risco de trincas a quente e melhora a-resistência a baixas temperaturas [citação:3, citação:4, citação:6, citação:7] |
*Observação: a nota D exigeaço totalmente morto (TZ)com elementos de refino-de granulação suficientes. Quando a desoxidação de alumínio é usada, o teor de alumínio-solúvel em ácido não deve ser inferior a 0,015%, ou o teor total de alumínio não deve ser inferior a 0,020%.*
Comparação de notas Q235 (níveis de qualidade)
| Nota | Temperatura do teste de impacto | Pmáx (%) | S máx (%) | Cmáx (%) | Desoxidação | Recurso principal |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Q235A | Não garantido | 0.045 | 0.050 | 0.22 | F, Z | Mais econômico; estruturas gerais [citação:3, citação:9] |
| Q235B | +20 grau (27J min) | 0.045 | 0.045 | 0.20 | F, Z | Construção geral, climas amenos [citação:3, citação:9] |
| Q235C | 0 grau (27J min) | 0.040 | 0.040 | 0.17 | Z | Climas mais frios, estruturas externas [citação:3, citação:9] |
| Q235D | -20 graus (27J min) | 0.035 | 0.035 | 0.17 | TZ | Ambientes extremamente frios, aplicações críticas[citação:3, citação:9] |
*A classe D é a única classe Q235 que requeraço totalmente morto (TZ)e oferece resistência ao impacto garantida a -20 graus, tornando-o a escolha ideal para aplicações de baixa temperatura [citação:1, citação:5].*
Propriedades Mecânicas (GB/T 700-2006)
| Propriedade | Requisito Q235D | Doença |
|---|---|---|
| Força de rendimento (min) | 235MPa | Espessura menor ou igual a 16mm |
| 225 MPa | 16mm | |
| 215 MPa | 40mm | |
| 215 MPa | 60mm | |
| 195 MPa | 100mm | |
| 185 MPa | > 150 mm | |
| Resistência à tracção | 370-500 MPa | Todas as espessuras [citação:3, citação:7] |
| Alongamento (min) | 26% | Espessura menor ou igual a 40mm |
| 25% | 40mm | |
| 24% | 60mm | |
| 22% | 100mm | |
| 21% | > 150 mm | |
| Impacto Charpy (Grau D) | 27 J a -20 graus | Obrigatório – a característica definidora do Grau D [citação:3, citação:5] |
| Teste de curvatura a frio (180 graus) | d = 1.5a | Para espessura menor ou igual a 60mm (longitudinal) |
| d = 2a | Para espessura > 60-100mm (longitudinal) |
*Observação: o Q235D apresenta a menor diminuição na resistência ao impacto após o endurecimento por trabalho, tornando-o o material preferido para componentes-formados a frio em ambientes-de baixa temperatura [citação:2, citação:8].*
Especificações dimensionais
| Parâmetro | Faixa/Tolerância |
|---|---|
| Diâmetro externo | 219 mm a 1829 mm(8" a 72") – faixa DSAW típica |
| Espessura da Parede | 5 mm a 40 mm (até 50 mm para empilhamento) |
| Tolerância de diâmetro | ±0,75% do DE especificado (típico) |
| Tolerância de espessura de parede | +15% / -12,5% do nominal (típico) |
| Comprimento | Padrão de 6 m a 12,3 m; até 18 m disponíveis |
Processo de fabricação DSAW/LSAW
A soldagem-de arco submerso de dupla face (DSAW), também conhecida como soldagem por arco submerso longitudinal (LSAW), é um processo de alta-eficiência usado principalmente para tubos de aço de grande-diâmetro:
Descrição do Processo
O arco de soldagem está submerso em fluxo granulardurante a soldagem, protegendo a solda da contaminação atmosférica
São necessárias soldas internas e externas, geralmente realizado em processos separados
As soldas separadas consomem uma parte da outra, resultando em umpepita de solda única-de alta qualidade
Métodos de formação
| Método | Descrição | Diâmetros típicos |
|---|---|---|
| JCOE | Etapas progressivas de formação de J-C-O (formato J-→formato C-→formato O-), expandidas após a soldagem | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Placa pressionada em forma de U-, depois em forma de O-, expandida após a soldagem | 508-1118 mm (20"-44") |
Etapas do processo
Seleção de Placa– Placas de aço que atendem aos requisitos GB/T 700 Q235D (aço totalmente morto)
Preparação de Borda– As bordas são chanfradas para criar uma ranhura em formato de V-
Formando– Placas de aço são formadas em formas cilíndricas usando prensas JCOE ou UOE
Soldagem por pontos– As placas formadas são soldadas-para manter a forma
Soldagem por arco submerso duplo– Costura de tubo soldada em superfícies internas e externas
Expansão Fria– O tubo pode ser expandido em até 1,5% para atingir a dimensão DE final
Inspeção Ultrassônica– Costura inspecionada por detecção automática ultrassônica contínua de falhas; garante 100% de cobertura da costura de solda
Teste de pressão hidrostática– Cada tubo passa por testes de pressão hidrostática
Acabamento– Processamento final, chanfro, revestimento e marcação
Requisitos de teste e inspeção
| Tipo de teste | Exigência | Notas |
|---|---|---|
| Análise química | Por lote de calor | Verifica limites rígidos de composição de acordo com GB/T 700; obrigatório para Grau D |
| Teste de tração | Por lote | Verifica o rendimento e a resistência à tração |
| Teste de achatamento | Obrigatório | Verifica a ductilidade e a integridade da solda |
| Teste de dobra | Obrigatório | Verifica a integridade da solda |
| Teste de Impacto Charpy | Obrigatório para Grau D | 27 J a -20 graus– o teste de definição para a Nota D [citação:3, citação:5] |
| Teste Hidrostático | Cada tubo | Verificação de integridade de pressão |
| Inspeção Ultrassônica | 100% da costura de solda | Detecção automática contínua de falhas |
| Verificação do tamanho do grão | Obrigatório para Grau D | Garante estrutura de grãos finos a partir da prática de aço totalmente morto |
| Inspeção-de raios X | Para juntas em "T" | Onde as tiras de solda cruzam as costuras espirais |
| Inspeção Dimensional | 100% | Por tolerâncias padrão |
| Certificado de teste de moinho | Oferecido | Com resultados completos dos testes |
Aplicativos
Os tubos Q235D DSAW são especificamente adequados para ambientes de frio intenso e aplicações críticas:
| Aplicativo | Descrição |
|---|---|
| Construção Ártica e Sub{0}}Ártica | Estruturas de edifícios, colunas, treliças em regiões com temperaturas extremas de inverno (Nordeste da China, Sibéria, Norte da Europa, Canadá, Alasca) |
| Plataformas Offshore | Estruturas marítimas em ambientes de água fria que exigem resistência garantida a baixas-temperaturas |
| Infraestrutura Crítica | Pontes, torres de transmissão, estruturas rodoviárias em climas frios extremos |
| Transmissão de fluido-de baixa pressão | Água, gasodutos nas regiões árticas |
| Torres de turbinas eólicas | Estruturas de suporte-de grande diâmetro para projetos de energia eólica em climas frios [citação:2, citação:8] |
| Fundações de empilhamento | Estacas-de suporte de carga para construções em regiões de permafrost |
| Máquinas Pesadas | Equipamento que requer resistência garantida a -20 graus |
| Vasos de Pressão | Aplicativos de serviço-de baixa temperatura (com código de design apropriado) |
Comparação GB/T 700-2006 Grau D vs. Graus A/B/C
| Recurso | Grau A | Grau B | Grau C | Grau D |
|---|---|---|---|---|
| Teste de impacto | Não obrigatório | 27J em +20 grau | 27J a 0 grau | 27J a -20 graus |
| Carbono (C) máx. | 0.22% | 0.20% | 0.17% | 0.17% |
| Fósforo (P) máx. | 0.045% | 0.045% | 0.040% | 0.035% |
| Enxofre (S) máx. | 0.050% | 0.045% | 0.040% | 0.035% |
| Desoxidação | F, Z | F, Z | Z | TZ (totalmente morto) |
| Aplicação Típica | Interno, não-crítico | Construção geral, climas amenos | Climas mais frios, estruturas externas | Ambientes extremamente frios, aplicações críticas |
| Custo relativo | Mais baixo | Baixo | Médio | Mais alto |
*A classe D representa o mais alto nível de qualidade na família Q235, oferecendo o melhor desempenho-em baixas temperaturas e os controles químicos mais rígidos [citação:3, citação:5].*
Dados de pesquisa e desempenho
Segundo pesquisa publicada na revista "Tecnologia Ambiental" (2023),Q235D apresenta resistência superior ao impacto-em baixas temperaturasem comparação com outras classes Q235:
O material Q235D apresenta a menor diminuição na resistência ao impacto após o endurecimento por trabalho
A resistência média ao impacto do Q235D é menos afetada pelo processo-de conformação a frio
Q235D é a escolha ideal para componentes que requerem conformação a frio em ambientes-de baixa temperatura [citação:2, citação:8]
Isto torna o Grau D particularmente adequado para:
Componentes estruturais-formados a frio em regiões árticas
Componentes submetidos a trabalho a frio durante a fabricação
Aplicações que exigem desempenho confiável em temperaturas abaixo de{0}}zero
Opções de revestimento
O tubo Q235D DSAW pode ser fornecido com vários revestimentos para proteção contra corrosão:
| Tipo de revestimento | Melhor para | Principais recursos |
|---|---|---|
| 3LPE (polietileno de 3 camadas) | Dutos enterrados | Mais comum; excelente proteção contra corrosão, alta resistência ao impacto |
| FBE (epóxi ligado por fusão) | Oleodutos e gasodutos | Adesão forte, resistência química |
| Revestimento em pó epóxi | Ambientes corrosivos | Boa proteção, superfície lisa |
| IPN8710 | Tubulações de água | Alta resistência à corrosão da água |
| TPEP (3PE + Epóxi Interno) | Proteção dupla | Epóxi interno + 3PE externo |
| Forro de argamassa de cimento | Tubulações de água | Proteção interna contra corrosão |
| Verniz/óleo-antiferrugem | Proteção temporária | Proteção-contra corrosão de curto prazo durante o transporte |
| Revestimento de betume | Serviço enterrado | Proteção-de baixo custo |
| Revestimento de óleo preto | Acabamento de fresagem padrão | Proteção temporária |
Acabamentos finais
Os tratamentos finais disponíveis incluem:
Extremidades lisas (PE)– padrão para a maioria das aplicações
Extremidades chanfradas (BE)– para soldagem em campo (ângulo de bisel de 30 graus)
Extremidades roscadas– para conexões mecânicas
Aproximações Internacionais
| Padrão | Nota Equivalente | Notas |
|---|---|---|
| ASTM | A36 (semelhante) | Rendimento de 250 MPa; diferentes requisitos de temperatura de impacto |
| EN 10025 | S235J2 | Rendimento de 235 MPa, 27J a -20 graus – equivalente europeu direto |
| JIS G3101 | SS400 | Rendimento de 245 MPa; os requisitos de impacto diferem |
| DIN | ST37-3 | Equivalente histórico alemão |
| ISO 630 | E235B | Equivalente ao padrão internacional |
Principais vantagens
| Vantagem | Descrição |
|---|---|
| Mais alto nível de qualidade | Melhor resistência ao impacto-em baixas temperaturas entre as classes Q235 [citação:2, citação:8] |
| Resistência garantida de -20 graus | 27 J a -20 graus garantem desempenho confiável em ambientes de frio intenso [citação:3, citação:5] |
| Controles químicos mais rígidos | Limites mais baixos de P (0,035%) e S (0,035%) para máxima pureza do material [citação:3, citação:4] |
| Aço Totalmente Morto (TZ) | Desoxidação completa com estrutura de grãos finos para propriedades consistentes em baixas-temperaturas |
| Excelente soldabilidade | Baixo teor de carbono (menor ou igual a 0,17%) permite soldagem com pré-aquecimento mínimo |
| Conformação a frio superior | Menor diminuição na resistência ao impacto após o endurecimento por trabalho, ideal para componentes-formados a frio [citação:2, citação:8] |
| Capacidade de Grande Diâmetro | A DSAW produz tubos de 8" a 72" de diâmetro externo – ideal para aplicações de grande-diâmetro |
| Alta integridade de solda | A soldagem-dupla face cria uma única pepita de solda-de alta qualidade com 100% de inspeção UT |
| Desempenho comprovado | Pesquise-resistência ao impacto-de baixa temperatura validada [citação:2, citação:8] |
Considerações importantes
1. Seleção de Grau D vs. Graus A/B/C
Grau A– Sem testes de impacto – somente aplicativos internos ou-não críticos
Grau B– 27 J a +20 grau – climas amenos, construção geral
Grau C– 27 J a 0 graus – climas mais frios, estruturas externas
Grau D – 27 J a -20 graus – ambientes frios severos, aplicações críticas[citação:3, citação:5]
2. Aplicações Regionais
Os tubos Q235D DSAW são recomendados para regiões frias, incluindo:
Heilongjiang, Jilin, Liaoning (Nordeste da China)
Mongólia Interior, Ningxia, Gansu
Xinjiang
Sibéria, Norte da Europa, Canadá, Alasca
3. Nota da versão padrão
GB/T 700-2006 foi substituído porGB/T 700-2019
Ao fazer o pedido, especifique o ano da versão necessária para garantir a conformidade
A maioria dos fabricantes ainda produz de acordo com as especificações padrão de 2006
4. Padrão do Produto
Embora GB/T 700 defina ograu de material, o tubo DSAW acabado é normalmente fabricado de acordo com padrões de produto como:
GB/T 3091– Tubos de aço soldados para transmissão de fluidos-de baixa pressão
GB/T 9711– Tubo de linha para indústrias de petróleo e gás natural
SY/T 5037– Tubo espiral soldado por arco submerso para serviço de fluidos de baixa-pressão
API 5L– Padrão internacional de tubulação de linha
5. Limitações de pressão
Q235D é adequado paraaplicações de baixa a média pressão(normalmente menor ou igual a 1,6 MPa para GB/T 3091)
Para requisitos de pressão mais elevados, considere os graus Q355 ou API 5L
6. Limitações de temperatura
Temperatura máxima de serviço recomendada:350 graus (662 graus F)
Possível exposição de curto-prazo até 450 graus
Temperatura mínima de serviço: -20 graus(com resistência ao impacto garantida)
Para aplicações abaixo de -20 graus, considere aços carbono de baixa temperatura (por exemplo, ASTM A333 Gr.6)
7. Revestimento para proteção contra corrosão
Para aplicações enterradas em regiões frias, especifiqueRevestimento 3LPE ou FBE
Para proteção temporária, verniz ou óleo-antiferrugem é suficiente
Para aplicações offshore, considereepóxi de alcatrão de carvão ou IPN8710
8. Inspeção-de terceiros
Os serviços de inspeção disponíveis incluem SGS, BV, Lloyds, TUV
9. Soldabilidade
Baixo teor de carbono (menor ou igual a 0,17%) garante excelente soldabilidade
Adequado para todos os métodos de soldagem padrão (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
Não é necessário tratamento térmico pós{0}}soldagem para a maioria das espessuras
Pré-aquecimento: 100-150 graus recomendado para seções mais espessas
Resumo
GB/T 700-2006 Grau D (Q235D) Tubo de aço soldado por arco submerso de dupla face (DSAW)é o tubo de aço estrutural de carbono da mais alta qualidade, projetado especificamente para ambientes frios severos que exigem resistência ao impacto garantida em-20 graus. Com limite de escoamento mínimo de235 MPa (34.000 psi)e resistência à tração de370-500 MPa, este material representa a escolha premium para aplicações críticas em regiões árticas, plataformas offshore e projetos de infraestrutura exigentes onde o desempenho-em baixas temperaturas é essencial.
Principais recursos:
Padrão de materiais: GB/T 700-2006 Q235D
Grau D garante resistência ao impacto de 27 J a -20 graus– a característica definidora do mais alto nível de qualidade [citação:3, citação:5]
Controles químicos mais rigorosos– P menor ou igual a 0,035%, S menor ou igual a 0,035% – garantindo máxima pureza do material e desempenho em baixa-temperatura [citação:3, citação:4]
Aço totalmente morto (TZ)– desoxidação completa com estrutura de grãos finos para propriedades consistentes em baixas-temperaturas
Conformação a frio superior– menor diminuição na resistência ao impacto após o endurecimento por trabalho, validado por pesquisa [citação:2, citação:8]
Fabricação DSAWproduz tubos de8" a 72" DEcom espessura de parede até40mm
Soldagem-dupla facecria uma única pepita de solda-de alta qualidade
Formação JCOE ou UOEmétodos garantem precisão dimensional precisa
Inspeção ultrassônica 100%da costura de solda garante qualidade
Excelente soldabilidadee boa conformabilidade
As aplicações comuns incluem:
Construção ártica e sub{0}}ártica (estruturas de construção, colunas, treliças)
Plataformas offshore em ambientes de água fria
Infraestrutura crítica em climas frios extremos
Torres de turbinas eólicas em regiões frias [citação:2, citação:8]
Transmissão de fluidos-de baixa pressão em áreas árticas
Empilhando fundações em regiões de permafrost
Componentes-formados a frio que exigem resistência confiável a baixas-temperaturas [citação:2, citação:8]
Ao fazer o pedido, especifique:GB/T 700-2006, grau Q235D, DSAW (soldado por arco submerso de dupla face), tamanho (OD x WT), comprimento, acabamento final (liso/chanfrado), requisitos de revestimento e certificado de teste de moinho.
A nota D é aapenas a classe Q235 que oferece resistência ao impacto garantida a -20 graus, tornando-o a escolha ideal para ambientes com frio intenso. Para construção geral em climas amenos onde o congelamento não é uma preocupação,Grau Bé suficiente e mais econômico. Para aplicações que exigem resistência ainda maior com resistência a baixas-temperaturas, considereQ355D(GB/T 1591).
