MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO, INDÚSTRIA E
COMÉRCIO EXTERIOR - MDIC
INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E
QUALIDADE INDUSTRIAL-INMETRO
Portaria n.º 161, de 30 de setembro de 2003.
CONSULTA PÚBLICA
OBJETO: Regulamento Técnico da Qualidade para tubos de aço-carbono ou microligados,
com ou sem costura, utilizados na montagem de torres de transmissão de energia elétrica.
ORIGEM: INMETRO/MDIC
O PRESIDENTE DO INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E
QUALIDADE INDUSTRIAL – INMETRO, no uso de suas atribuições, conferidas pela Lei nº
5.966, de 11 de dezembro de 1973, resolve:
Art. 1º
-Disponibilizar, no site www.inmetro.gov.br, a proposta de texto do Regulamento
Técnico da Qualidade para tubos de aço-carbono ou microligados, com ou sem
costura, utilizados na montagem de torres de transmissão de energia elétrica.
Art. 2º - Declarar aberto, a partir da data da publicação desta Portaria, o prazo de 60 (sessenta)
dias para que sejam apresentadas sugestões e críticas relativas ao regulamento
supramencionado.
Art. 3º - Informar que as críticas e sugestões a respeito da proposta deverão ser encaminhadas
para o endereço abaixo:
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – INMETRO
Divisão de Programas de Avaliação da Conformidade – DIPAC
Rua Santa Alexandrina, 416 – 8º andar – Rio Comprido
20261-232 – Rio de Janeiro – RJ
E-mail: [email protected]/[email protected]
Art.4º - Declarar que, findo o prazo estipulado no artigo 2º desta Portaria, o INMETRO se
articulará com as entidades representativas do setor que tenham manifestado interesse
na matéria, para que indiquem representantes nas discussões posteriores, visando à
consolidação do texto final.
Art. 5º - Publicar esta Portaria de Consulta Pública no Diário Oficial da União, quando iniciará a
sua vigência.
ALFREDO CARLOS ORPHÃO LOBO
Presidente do Inmetro em exercício
Regulamento Técnico da Qualidade para Tubos de Aço-Carbono ou Microligados, com
ou sem costura, utilizados na montagem de torres de transmissão de energia elétrica
1 Objetivo
2 Normas referenciadas
3 Definições
4 Requisitos gerais
5 Ensaios
6 Aspecto superficial
Anexo A – Cálculo da Massa Teórica
1. OBJETIVO
Este regulamento técnico estabelece requisitos de conformidade para tubos em aço - carbono
ou microligados, para uso na constração de estruturas de torres de transmissão de energia.
Tais requisitos aplicam-se a tubos produzidos por processo com ou sem costura, conformados
a quente e/ou a frio em seções circular, quadrada ou retangular.
2. NORMAS REFERENCIADAS
NBR 7433:1982 - Produtos tubulares de aço - Determinação das propriedades mecânicas à
tração
NBR 6641:1984 – Coleta de amostras para análise química de aços destinados à laminação e
de produtos laminados
NBR 6642:1984 – Preparação de amostras para análise química de aços destinados à
laminação e de produtos laminados
NBR 6154:1985 – Tubos de aço de seção circular – Ensaio de achatamento – Método de
ensaio
3 . DEFINIÇÕES
Tubo: Produto longo oco, com as extremidades abertas, de seção transversal circular ou outra.
Tubo sem costura: É um tubo sem solda, fabricado a partir de um lingote, palanquilha ou
barra ou por fundição.
Tubo com costura: Tubo obtido a partir de uma tira laminada a quente ou a frio soldado ao
longo das bordas em contato. A solda pode ser longitudinal ou em espiral.
Análise de composição química: Tem o objetivo de determinar se a composição química se
encontra dentro dos limites estabelecidos neste Regulamento Técnico.
Análise química de panela: Analise procedida em amostras extraídas da panela durante o
lingotamento.
Análise química do produto: Analise química feita no corpo de prova retirado do tubo
acabado ou semi acabado.
Análise dimensional: Tem o objetivo de determinar se as tolerâncias dimensionais se
encontram dentro dos limites estabelecidos neste Regulamento Técnico.
Análise de propriedades mecânicas: Tem o objetivo de determinar se as propriedades
mecânicas se encontram dentro dos limites estabelecidos neste Regulamento Técnico.
Análise da Qualidade Superficial: Tem o objetivo de determinar se as condições de
superfície se encontram dentro do estabelecido neste Regulamento Técnico.
Dobra de Laminação: caracteriza-se pela sobreposição de parte do material sobre sua própria
superfície. Geralmente ocorre ao longo do comprimento do produto na direção da laminação.
Trinca Superficial: caracteriza-se por ser uma pequena abertura (fenda) na superfície do
produto. Geralmente tem comprimento pequeno podendo ocorrer ao longo do comprimento do
tubo.
Escamas ou Esfoliações: caracteriza-se por pequenos arrancamentos ou danos na superfície
do material.
Corrida: É o lote de aço que se obtém em cada operação de vazamento de um forno de
elaboração de aço. Se designa também com este mesmo nome a quantidade de aço que
provem de cada uma das panelas em que se recebe o aço do forno, quando este é vazado em
duas ou mais panelas. A corrida caracteriza o início do processo de rastreabilidade do aço.
Grau do Aço : Os aços considerados neste regulamento técnico se classificam segundo suas
propriedades mecânicas em: A, B, C, D, MR 250Cor, MR 300Cor e AR 350Cor, onde MR
significa média resistência, AR significa alta resistência e Cor significa maior resistência a
corrosão atmosférica.
4. REQUISITOS GERAIS
4.1 Materiais e Fabricação
4.1.1 O lingotamento do aço líquido pode ser feito via processo contínuo ou convencional.
Quando aços de diferentes graus são lingotados seqüencialmente, o material de
transição deve ser identificado de modo a garantir a separação entre os diferentes graus
de aço e as respectivas corridas.
4.1.2 Os tubos com costura devem ser fabricados por processo de soldagem automática sem
adição de metal.
4.2 Composição química do aço
O aço deve atender os requisitos de composição química especificados na tabela 1 para
análise de panela, e tabela 2 para variação admissível na análise do produto. A coleta e a
preparação das amostras para análise devem atender aos requisitos da NBR 6641 e NBR
6642 respectivamente. Para verificação desta composição podem ser utilizados os
métodos de via úmida, analise instrumental ou espectrometria (plasma, ótica ou absorção
atômica).
TABELA 1 — Composição química – análise de panela (% em peso)
Elementos
Graus dos aços
A
B
C
D
MR250Cor
MR300Cor
AR350Cor
Carbono máx.
0,26
0,26
0,23
0,26
0,20
0,20
0,20
Fósforo máx.
0,035
0,035
0,035
0,035
0,04
0,04
0,04
Enxofre máx.
0,035
0,035
0,035
0,035
0,04
0,04
0,04
-
-
1,35
-
1,20
1,20
1,20
Manganês máx.
Cobre
-
-
-
-
0,20 - 0,50
0,20 - 0,50
0,20 - 0,50
Cromo
-
-
-
-
0,40 - 0,70
0,40 - 0,80
0,40 - 0,80
Nióbio máx.
-
-
-
-
0,05
0,05
0,05
Vanádio máx.
-
-
-
-
0,15
0,15
0,15
Molibdênio máx.
-
-
-
-
0,35
0,35
0,35
Níquel máx.
-
-
-
-
0,35
0,35
0,35
(-) Não especificado
TABELA 2 - Variação admissível na análise de produto
Tolerância abaixo do limite
mínimo especificado %
0,03
0,04
-
Elementos
Carbono
Fósforo
Enxofre
Manganês
Cobre
Cromo
Nióbio
Vanádio
Molibdênio
Níquel
Tolerância acima do limite
máximo especificado %
0,03
0,10
0,10
0,10
0,03
0,04
0,10
0,10
0,01
0,03
(-) Não especificado
4.3 Propriedades de tração do tubo
Os requisitos mínimos de propriedades de tração são dados na Tabela 3.
TABELA 3 — Propriedades de tração (valores mínimos)
Propriedade
Graus dos aços
A
B
C
D
MR250Cor MR300Cor AR350Cor
Limite de resistência (MPa)
310
400
427
400
400
415
485
Limite de escoamento (MPa)
228
290
317
250
250
300
350
Alongamento % (Lo = 50 mm)
25
23
21
23
20
18
15
4.4 Dimensões nominais
As dimensões nominais dos tubos correspondem ao diâmetro externo e espessura de
parede para seções circulares e dimensões externas dos lados e espessura de parede
para seções retangulares e quadradas. As dimensões externas constam das tabelas 6, 7
e 8.
4.5 Tolerâncias para as dimensões externas
As tolerâncias para o diâmetro e dimensões externas são dadas na Tabela 4.
TABELA 4 — Tolerância nas dimensões externas nominais
Dimensão nominal (mm)
Variação permitida
D ≤ 48,3
± 0,4 mm
D > 48,3
± 1% (dimensão maior)
Notas:
a) D é o diâmetro externo no caso de tubos de seções circulares e as dimensões externas
para o caso de tubos de seção quadrada ou retangular.
b)As medições devem ser feitas em seções distantes pelo menos 100 mm das extremidades;
c) As variações permitidas especificadas já incluem tolerância para a presença de convexidade
ou concavidade nas faces planas dos tubos de seção retangular ou quadrada;
d) Para tubos de seção retangular nos quais a relação entre a dimensão nominal do lado maior
e o menor é menor ou igual a 3, a variação permitida é a da tabela 4 .. Quando tal relação é
maior que 3 a variação permitida na dimensão menor é o dobro da variação permitida, na
tabela 4, para dimensão maior.
As tolerâncias indicadas neste item não incluem o excesso dimensional no diâmetro e na
parede gerados pelo reforço da solda dos tubos com costura.
4.6 Tolerâncias para a espessura de parede
A espessura da parede em qualquer ponto do tubo não deve ser menor que 87,5 % da
espessura nominal .
4.7 Tolerância de massa
A tolerância da massa calculada conforme anexo A é de ± 10%.
4.8 Desvios de forma
Para tubos de seção quadrada ou retangular aplicam-se os seguintes requisitos: a
variação máxima permitida para os ângulos entre as faces é de ± 2º do ângulo reto (90º);
o raio de curvatura externo de qualquer um dos cantos não deve exceder a 3 (três) vezes
a espessura nominal de parede; a torção máxima permitida é dada na Tabela 5.
Entende-se por torção o valor do deslocamento da aresta longitudinal do perfil do tubo em
relação ao plano horizontal medido a 1000 mm de distância de sua extremidade fixa
conforme indicado na Figura 1. Esse valor mede o alinhamento axial da seção do tubo.
TABELA 5 - Torção máxima permitida para perfis de seção quadrada ou retangular
Dimensão maior
(mm)
Torção máxima V
(mm/m)
D ≤ 38,0
1,4
38,0 < D ≤ 63,5
1,7
63,5 < D ≤ 101,6
2,1
101,6 < D ≤ 152,4
2,4
152,4 < D ≤ 203,2
2,8
D > 203,2
3,1
Figura 1
4.9 Retilineidade
O desvio máximo da retilineidade deve ser de 2,5 mm por metro de comprimento do tubo.
5. ENSAIOS
5.1. Tração
O ensaio de tração para avaliação das propriedades especificadas deve ser realizado
conforme NBR 7433 e deve atender os valores da tabela 3. Os corpos-de-prova para o
ensaio devem ser longitudinais ao eixo do tubo e, para tubos de seção não circular,
extraídos no centro de uma das faces planas do produto.
5.2 Achatamento
O ensaio de achatamento é aplicado aos tubos de seção circular, de acordo com a norma
NBR 6154.
5.2.1 Ensaio de achatamento para tubos com costura
5.2.1.1 O ensaio de achatamento deve ser realizado em um segmento de tubo, não menor que
100 mm de comprimento, que deve ser achatado a frio em uma prensa com placas
paralelas, com a solda localizada a 90º em relação à linha de aplicação da força, em
três etapas conforme especificado nos itens 5.2.1.2, 5.2.1.3 e 5.2.1.4 e deve atender as
exigências do item 5.2.1.5.
5.2.1.2 Na primeira etapa, que é um teste de ductilidade da solda e do aço, o corpo-de-prova é
achatado até que as placas da prensa fiquem a uma distância de 2/3 do diâmetro
externo do tubo.
5.2.1.3 Na segunda etapa, que é um teste de ductilidade exclusivo da solda, o ensaio é
prolongado até que as placas da prensa estejam a uma distância equivalente à
metade do diâmetro externo do tubo, porém não menor que 5 vezes a espessura da
parede.
5.2.1.4 Na terceira etapa, que é um teste de sanidade interna do material, o ensaio é
prolongado até que o corpo-de-prova se rompa ou até que suas paredes internas se
toquem.
5.2.1.5 Os tubos soldados ensaiados conforme 5.2.1, não devem apresentar:
a) na primeira etapa, nem fissuras e nem rachaduras tanto na solda como na superfície interna
ou externa do tubo;
b) na segunda etapa, nem fissuras e nem rachaduras na superfície interna nem externa do
tubo, exceto quando os tubos possuem uma relação D/e (diâmetro externo/espessura de
parede respectivamente) menor que 10.
c) na terceira etapa, nem esfoliações nem evidencias de dobras de laminação nem falta de
homogeneidade do material e nem falta de fusão na solda.
5.2.2 Ensaio de achatamento para tubos sem costura
5.2.2.1 O ensaio de achatamento deve ser realizado em um segmento de tubo não menor que
63 mm de comprimento, sendo achatado a frio entre duas placas paralelas em duas
etapas:
5.2.2.2 Na primeira etapa, que é um teste de ductilidade, nenhuma trinca ou fissura na
superfície interna ou externa deve ocorrer enquanto a distância entre as placas for
menor que o valor H calculado pela seguinte equação:
H=
(1 + e ) t
(e + t / D )
onde:
H
distância entre placas, em milímetros;
e
deformação por unidade de comprimento (constante para cada grau de aço, 0,09 para
grau A; 0,07 para graus B, D e MR250Cor e 0,06 para grau C, MR300Cor e AR350Cor);
t
espessura nominal do tubo, em milímetros;
D
diâmetro externo do tubo, em milímetros.
5.2.2.3 Na segunda etapa, o achatamento deve continuar até que se toquem as duas paredes
do tubo. Evidências de dobras de laminação ou falta de homogeneidade do material revelados
durante todo achatamento são motivos para rejeição.
6. ASPECTO SUPERFICIAL
6.1 Os tubos devem estar livres de defeitos superficiais que afetem sua utilização e devem ter
um aspecto de acordo com o processo de fabricação.
6.2 As imperfeições superficiais, tais como marcas de manuseio e marcas dos rolos, não são
consideradas defeitos.
6.3 As imperfeições superficiais que reduzam a espessura nominal em mais de 12,5 % são
consideradas como defeito.
ANEXO A
Cálculo da massa teórica
As equações de cálculo das massas teóricas estão indicadas a seguir (em dimensões
nominais) variando os valores reais em função de:
a) seção circular: tolerância no diâmetro externo e espessura de parede;
b) seções quadrada e retangular: tolerância nas medidas entre faces, espessura de parede e
medidas do raio dos cantos.
Seção circular
e
D
P (kg/m) = 0,0246615 x e (D - e)
Seção quadrada
e
R
L
P (kg/m) = 0,00785 x e [4L - 8R +
(2R - e)]
Seção retangular (A ≠ B)
R
A
e
B
P (kg/m) = 0,00785 x e [2 (B + A) - 8R +
e)]
NOTA -
1) Medidas em milímetros.
2) = 3,1416
(2R -