O tubo de aço estrutural, como categoria fundamental de seções estruturais ocas, é projetado especificamente para componentes de suporte de carga em construção, infraestrutura e aplicações industriais. A fabricação de tubos de aço estrutural transforma matérias-primas em componentes capazes de suportar cargas de compressão, tração e torção. É amplamente utilizado em diversas estruturas, como colunas de edifícios, treliças de pontes, plataformas offshore e suportes de equipamentos pesados. O estágio inicial de seleção do material envolve a escolha de bobinas laminadas a quente (HRC) ou placas de aço que passem nos testes de composição química, propriedades mecânicas e conformidade dimensional. Isso garante a conformidade com os padrões aplicáveis, como ASTM A500, A53 ou API 2B, garantindo que o material de base possua a resistência ao escoamento, ductilidade e soldabilidade necessárias para funções estruturais. As classes comuns incluem aço A500 B/C para aplicações de construção e ligas de alta resistência para usos especializados.
Os principais processos de fabricação de tubos de aço estrutural seguem diversas rotas de produção distintas, com cada processo selecionado com base nos requisitos de diâmetro, especificações de espessura de parede e padrões de desempenho. Para tubos de pequeno a médio diâmetro, a soldagem de alta frequência (HFW) ou a soldagem por resistência elétrica (ERW) são predominantemente utilizadas. Neste processo, as bobinas de aço passam por desenrolamento e achatamento progressivos antes de serem transformadas em cilindros por meio de perfilagem de precisão. As bordas são então fundidas usando aquecimento por indução de alta frequência para soldagem de topo, eliminando a necessidade de metal de adição. Este processo contínuo produz tubos com alta precisão dimensional e superfícies lisas, oferecendo custo-benefício significativo para aplicações como tubos estruturais, tubos de estacas e componentes mecânicos. Após a conclusão da soldagem, a costura soldada passa por tratamento de recozimento. Posteriormente, o tubo de aço é dimensionado, endireitado e cortado no comprimento especificado pelo cliente, normalmente variando de 6 a 12 metros.
Os processos de pós-formação são críticos para alcançar as propriedades mecânicas e a precisão dimensional necessárias para aplicações estruturais. Os processos de tratamento térmico – incluindo normalização ou revenimento – são particularmente cruciais para tubos usados em ambientes criogênicos ou aplicações sísmicas. Os processos de dimensionamento e endireitamento eliminam a distorção térmica gerada durante a soldagem, garantindo que os tubos atendam às rigorosas tolerâncias especificadas para estruturas estruturais. A preparação final subsequente envolve a usinagem de geometrias de chanfro de solda padronizadas – normalmente de 30 a 35 graus – usando máquinas de chanfro. Isso facilita a soldagem eficiente e em conformidade com o código durante a montagem estrutural, seja no local ou na oficina.
A fase final do tratamento – preparação da superfície e revestimento protetor – é essencial para a longevidade da tubulação de aço estrutural, especialmente em ambientes externos, marítimos ou industriais. O jato de areia remove incrustações de forno, ferrugem e contaminantes até o metal branco (SA 2.5) e cria a rugosidade superficial necessária para a adesão do revestimento. Para aplicações estruturais convencionais, um sistema de revestimento multicamadas com primer epóxi e acabamento de poliuretano fornece proteção de longo prazo contra corrosão. Para máxima durabilidade em ambientes agressivos, a camada sacrificial de zinco da galvanização por imersão a quente fornece proteção catódica para bordas cortadas e áreas soldadas. Para aplicações enterradas ou submersas que exigem proteção de barreira excepcional, um revestimento de epóxi ligado por fusão (FBE) ou um revestimento de polietileno de três camadas (3LPE) é a escolha certa.
