Las tuberías de acero se utilizan en numerosas industrias e instalaciones de producción. A pesar de la complejidad y la duración del proceso de fabricación, siempre existe demanda de tuberías de acero de alta presión.
Los siguientes tipos no son menos populares:
- sin costura;
- salas de calderas;
- soldadura eléctrica;
- perfil.
Todos los tipos mencionados anteriormente están sujetos a requisitos más estrictos, tal como se especifica en las normas GOST 10705-80, 10706-80, 20295-85, 8696-74 y 3262-75.
Sin un procesamiento adicional, las tuberías de acero de alta presión no pueden comercializarse ni producirse. Por ejemplo, cualquier metal debe recibir un recubrimiento anticorrosivo, lo que repercutirá positivamente en su calidad.
Algunos tipos de tuberías laminadas están recubiertas con materiales aislantes, plástico o barniz, y también se puede utilizar pintura especial.
El acero se puede procesar de diversas maneras, por lo que se han desarrollado varios métodos para la producción de tuberías. A continuación, enumeramos los principales.
- Fundición. Fabricado mediante fundición utilizando máquinas o tornos especiales.
- Sin costuras. Fabricado o producido mediante prensado. El proceso consiste en laminar una pieza de acero en bruto.
- Soldado. Fabricado a partir de chapa de acero que, tras ser moldeada en forma redondeada, debe soldarse en la junta.
Los tubos de acero soldados se pueden producir utilizando dos tecnologías:
- Conformado en frío.
- Soldadura eléctrica.
Los tubos de acero sin costura se producen utilizando el siguiente método: laminado en frío o en caliente.
Para cada uno de ellos, existen 6 clases, que a su vez se clasifican de la siguiente manera:
- materiales para la fabricación;
- Integridad del producto en vista transversal;
- propósito técnico;
- método de fabricación;
- por la forma de la sección transversal.
Más detalles sobre cada clase
primer gradoTambién conocidos como gasoductos o cisternas estándar, se utilizan para transportar gas, materiales a granel o líquidos.
La construcción de tuberías, instalaciones de cables subterráneos y sistemas de riego es imposible sin estos productos. También son adecuados para soportes y todo tipo de cercas.
2.º gradoAptas para cualquier tubería principal de alta y baja presión. Transportan gases y productos derivados del petróleo a presión. La segunda clase es adecuada para el transporte de productos petroquímicos, combustibles y líquidos.
tercer gradoAdecuado para sistemas de alta presión o temperaturas extremas. También se utiliza en las industrias alimentaria y química. Asimismo, es apto para la calefacción de calderas y equipos nucleares.
cuarto gradoSe utilizan principalmente en actividades de exploración de recursos naturales como tubería de perforación, tubería auxiliar o tubería de revestimiento.
5to gradoTambién conocidas como tuberías estructurales, se utilizan en la producción de equipos de transporte y auxiliares. Asimismo, se emplean en la fabricación de muebles para pequeñas estructuras de acero. En la industria de la perforación, pueden utilizarse como soportes o mástiles.
Video
sexto gradoSe fabrica para la industria de la ingeniería mecánica, donde se utiliza en la producción de cilindros y pistones para dispositivos hidráulicos. También es apto para cojinetes, ejes de vehículos y otros componentes automotrices. Asimismo, se emplea en la construcción de diversos depósitos que operan bajo presiones significativas.
Leer Un artículo sobre productos de acero para tuberías de agua y gas..
¿Cómo se fabrican las tuberías de acero sin costura de alta presión?
Las normas estatales (GOST) definen parámetros específicos para la producción de un tipo particular de material. Cualquier producto sin costuras se basa en acero al carbono o acero inoxidable.
Los diámetros de las tuberías también se determinan de acuerdo con la norma GOST.
La tubería de acero inoxidable sin costura está hecha según métodos específicos.
- Forja.
- Dibujo.
- Prensado.
- Alquilar.
Independientemente del método de fabricación, las tuberías de acero sin costura son fiables y duraderas. Estas características hacen que se utilicen con mayor frecuencia en tuberías de aire comprimido o sistemas hidráulicos (en este último caso, se utiliza tubería hidráulica de acero de alta presión).
El nombre lo dice todo. Cualquier tubo laminado sin costuras se caracteriza por la ausencia de uniones en su circunferencia. Por ello, el método de producción sin costuras es bastante complejo y requiere más recursos. Esto, inevitablemente, repercute en el precio o coste en comparación con los productos fabricados con otras tecnologías.
laminado en caliente sin costuraSe fabrica mediante una máquina de producción a partir de piezas fundidas, forjadas o laminadas en caliente. Estas piezas se calientan a 1200 °C. El rango de temperatura varía según el tipo de acero.
El proceso descrito anteriormente produce tubos laminados de baja precisión, con paredes gruesas y una superficie de mala calidad. Por consiguiente, este método de producción no es adecuado para fabricar tubos de pequeño diámetro y paredes delgadas.
Las principales etapas de producción incluyen las siguientes.
- La pieza se envía a un horno, donde el acero se calienta justo por encima del punto crítico, que marca el período de recristalización.
- La pieza en bruto al rojo vivo se envía a una prensa perforadora. Allí, la barra rectangular se transforma en un cilindro hueco. En términos metalúrgicos, esto se denomina "fabricación de un manguito". Visualmente, el acero al rojo vivo ya parece un tubo, pero carece de la geometría y el tamaño necesarios.
- Tras el prensado, la pieza se envía a varios rodillos. Estos realizan el proceso de deformación en caliente. La pieza calentada adquiere el diámetro y el espesor de pared deseados. Durante el proceso de laminado, la pieza también se estira.
- Tras el laminado, la pieza debe enfriarse con agua y someterse a una calibración de control.
- El proceso ha finalizado. Solo queda cortar el producto terminado en trozos y almacenarlo.
Video
- GOST 8732-78
- Se especifica el diámetro: mínimo 20 mm, máximo 550 mm.
- Espesor de pared de 2,5 mm a 75 mm.
- Longitud: mínimo 4 metros, máximo 12,5 metros. Algunos fabricantes ofrecen tamaños personalizados con ciertas tolerancias.
- La tolerancia admisible para la curvatura no es superior a 20 milímetros por metro y no superior a 2 a 4 mm para las paredes, dependiendo del tamaño.
- También existe una desviación máxima respecto al diámetro exterior.
Conformado en frío sin costurasSe produce mediante estirado. El proceso utiliza un tubo laminado en caliente, que se pasa a través de una máquina laminadora de tubos.
Las temperaturas para el acero son bastante bajas, no superiores a 450 grados Celsius. La tecnología de conformado en frío permite la producción de diámetros pequeños con paredes delgadas. El espesor se mide con precisión. Esta tecnología garantiza una alta calidad superficial del producto.
Video
El método de deformación en frío es similar a la deformación en caliente, pero hay dos puntos clave:
- Tras pasar por el laminador perforador, la pieza de acero debe enfriarse en agua. El proceso posterior se lleva a cabo a temperaturas más bajas, donde la pieza es menos dúctil. Por lo tanto, su nombre lo dice todo. Sin embargo, las bajas temperaturas durante el proceso generan una cantidad considerable de calor.
- Antes de la calibración final, la deformación en frío implica un recocido preliminar. Básicamente, la pieza se recalienta hasta que se produce la recristalización y luego se deja enfriar. ¿Por qué es necesario? Porque confiere plasticidad y tenacidad al metal, además de aliviar las tensiones internas.
- GOST 8734-75
- Se permiten pequeñas ovalidades o variaciones en el espesor de la pared de la tubería.
- En cuanto a la variación de la curvatura de la sección del producto, el error por metro no supera los 3 milímetros para tubos laminados de pared delgada. Para tubos laminados de espesor medio, el error por metro no supera los 2 milímetros.
- El tratamiento térmico final no se realiza mediante acuerdo individual con el cliente. El tratamiento térmico es obligatorio según la norma.
¿Cómo se clasifican estos productos?
En la práctica, los tipos similares de tubos laminados se clasifican según los métodos de producción y el espesor de la pared.
Video
Se distinguen los siguientes métodos:
- Costura recta soldada eléctricamente.
- Soldadura eléctrica con costura en espiral.
- Deformación en caliente sin costuras.
- Laminado en frío y termoformado sin costuras.
Los dos últimos métodos se combinan en un estándar común.
Según el espesor de la pared:
- Paredes extragruesas;
- De paredes gruesas;
- Paredes delgadas;
- Particularmente delgadas.
Todas las diferencias se deben a la diferencia en los diámetros externos y los espesores de las paredes.
Recubrimiento anticorrosiónEs obligatorio o no se requiere en absoluto. Además, el galvanizado solo está disponible para tuberías de agua y gas y tuberías soldadas eléctricamente con costura recta. Se permite el galvanizado en cualquier tipo de acero, fabricado mediante cualquier método de producción.
¿Dónde se utiliza?
Las tuberías de acero sin costura de alta presión poseen una resistencia a la tracción excepcional y son herméticas. Se aceptan tuberías sin costura de pared gruesa para la producción.
Estos productos son ideales para sistemas hidráulicos. Para elevar la caja de un camión, se necesita un pistón con aceite bombeado a alta presión. Un material sin costuras es esencial para este tipo de pistón.
Video
industria energéticaLa transferencia de calor no se limita a la calefacción mediante calderas. El calor puede suministrarse al consumidor a través de la red de calefacción, al igual que el agua caliente. Los disipadores de calor en las calderas (rejillas y deflectores) requieren un material capaz de soportar vapor y llamas sobrecalentadas.
La resistencia crítica a la rotura por presión interna depende del grosor del disipador de calor. La vida útil también es un factor importante. Sin un elemento sin costuras de alta calidad, es imposible garantizar el suministro de calor durante toda la temporada.
industria petroleraLos tubos de alta presión se utilizan para pozos, tuberías de revestimiento, bombeo de recursos naturales y transporte por oleoductos.
Un buen producto debe resistir muchos factores, incluido el movimiento del terreno. Por supuesto, solo las tuberías de alta calidad pueden ofrecer una larga vida útil sin problemas.
Pueden soportar presiones de decenas y cientos de atmósferas. Cuanto más profundos sean los pozos, mayores serán las cargas. El acero puede soportar presiones muy altas y resiste el espesor del suelo.
Industrias de la automoción, la aviación y la construcción navalEn los sectores mencionados, existe una gran demanda de tuberías sin costura de paredes delgadas y peso mínimo.
ResultadoConsideramos que esta es nuestra introducción a las tuberías de acero de alta presión. En las normas GOST se incluye información técnica más detallada.
