Tubería de acero sin costura de gran diámetro

¿Qué es una tubería de acero sin costura de gran diámetro?

La tubería de acero sin costura es hueca y sin costuras. Su proceso de fabricación elimina la necesidad de soldadura o tratamiento de costuras, lo que resulta en una mayor continuidad y uniformidad estructural. Las tuberías de acero sin costura con un diámetro exterior superior a 108 mm se denominan generalmente tuberías de acero sin costura de gran diámetro. Se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales que requieren alta presión y temperatura, o para transportar grandes volúmenes de fluidos. Gracias a su exclusivo proceso de fabricación y características estructurales, este tipo de tubería de acero desempeña un papel fundamental en diversos campos.

Proceso de producción de tubos de acero sin costura de gran diámetro

1. Laminación en caliente

Este es el método principal para producir tubos de acero sin costura de gran diámetro.
La palanquilla redonda se calienta primero a 1100-1250 °C para lograr una buena plasticidad. A continuación, la palanquilla sólida se perfora en un laminador de perforación para formar una carcasa hueca.
La carcasa se somete a múltiples pasadas de laminación (como laminación cruzada de tres rodillos, laminación continua o extrusión) para reducir gradualmente su diámetro exterior y espesor de pared hasta el tamaño deseado. Posteriormente, la carcasa se somete a etapas de procesamiento posteriores, como dimensionamiento, enfriamiento, enderezamiento y detección de defectos.

2. Proceso de estirado en frío/laminado en frío

Para tubos de acero sin costura de gran diámetro que requieren mayor precisión y espesores de pared más delgados, se realiza el estirado en frío o laminado en frío además del laminado en caliente.
El estirado en frío consiste en estirar el tubo de acero laminado en caliente a través de una matriz específica para lograr dimensiones más precisas. El laminado en frío, por otro lado, implica el laminado del tubo de acero mediante un laminador. Esto puede mejorar aún más la calidad de la superficie y la precisión dimensional, pero también resulta en una eficiencia de producción relativamente baja.

3. Tecnologías clave de producción

Las tecnologías clave de fabricación incluyen el control de temperatura, el ajuste de la velocidad de deformación y el tratamiento de enfriamiento, que inciden directamente en las propiedades mecánicas y la microestructura de la tubería de acero.
Por ejemplo, una velocidad de enfriamiento adecuada puede refinar el tamaño del grano, mejorando la resistencia del material y la resistencia a la corrosión. Las tuberías de acero sin costura de gran diámetro también se someten a pruebas no destructivas, como pruebas ultrasónicas o radiográficas, para garantizar la ausencia de defectos internos.

4. Proceso de producción

Tocho de tubo redondo → calentamiento → perforación → laminado transversal de tres rodillos, laminado continuo o extrusión → decapado → dimensionado (o reducción de diámetro) → enfriamiento → enderezamiento → pruebas hidráulicas (o detección de defectos) → marcado → almacenamiento

Selección de materiales para tubos de acero sin costura de gran diámetro

Los tubos de acero sin costura suelen estar hechos de acero al carbono, acero aleado o acero inoxidable, y la elección específica depende de la aplicación.

1. Acero al carbono

Como el acero Q235 y el acero 20#. El Q235 es relativamente económico y ofrece una resistencia y tenacidad razonables, lo que lo hace comúnmente utilizado para componentes estructurales generales y tuberías de fluidos.
El acero 20# ofrece un excelente rendimiento general y es ampliamente utilizado. Se puede utilizar para fabricar piezas mecánicas y tuberías de fluidos donde los requisitos de resistencia no son altos.

2. Acero de baja aleación

Como el Q345 y el Q390. Al añadir elementos de aleación, estos aceros ofrecen mayor resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión que el acero al carbono. Son adecuados para la fabricación de componentes estructurales sometidos a cargas elevadas y entornos hostiles, como estructuras de soporte para puentes y grandes edificios.

3. Acero aleado

Por ejemplo, 40Cr y 20CrMo.
Este tipo de acero ofrece mayor resistencia, dureza y excelente templabilidad, y se utiliza a menudo en la fabricación de piezas mecánicas importantes, como ejes de transmisión para equipos grandes y tuberías de alta presión.

4. Acero inoxidable

Ejemplos comunes son el 304 y el 316L.
Las tuberías de acero inoxidable sin costura de gran diámetro ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y son adecuadas para su uso en industrias que requieren alta resistencia a la corrosión, como las industrias alimentaria, química y médica, para el transporte de medios corrosivos o para operar en entornos corrosivos.

Especificaciones de los tubos de acero sin costura de gran diámetro

1. Cálculo del peso de los tubos de acero sin costura de gran diámetro

[(Diámetro exterior - Espesor de pared) * Espesor de pared] * 0,02466 = kg/m (peso por metro)

2. Especificaciones generales

Especificaciones generales de los tubos de acero sin costura de gran diámetro:
El diámetro de los tubos de acero sin costura de gran diámetro suele oscilar entre 108 mm y 1200 mm, con tamaños mayores disponibles, incluso hasta 3600 mm. El espesor de pared varía según las necesidades específicas y puede variar entre 5 mm y 50 mm.
Los tubos de acero sin costura de gran diámetro cumplen con normas internacionales como API. Las especificaciones comunes incluyen DN150, DN200 y DN250.

Ventajas de los tubos de acero sin costura de gran diámetro

1. Uniformidad estructural

El diseño sin costuras evita la concentración de tensiones y mejora la capacidad de soportar presión.

2. Resistencia mecánica

Mediante el tratamiento térmico y la optimización del proceso, se puede lograr un equilibrio entre alta resistencia y tenacidad.

3. Resistencia a la corrosión

La selección del material y los tratamientos superficiales (como el enchapado o el recubrimiento) pueden prolongar la vida útil.

Aplicaciones de los tubos de acero sin costura de gran diámetro

Los tubos de acero sin costura de gran diámetro se utilizan ampliamente en industrias como la energética, la química, el transporte y la construcción.

1. Energía

Los tubos de acero sin costura de gran diámetro se utilizan en oleoductos y gasoductos de larga distancia, así como en tubos de sobrecalentadores en calderas de centrales eléctricas.
Estas aplicaciones requieren que los tubos soporten altas presiones y temperaturas, a la vez que reducen el riesgo de fugas.

2. Industria química

Los tubos de acero sin costura se utilizan en reactores, intercambiadores de calor y tuberías que transportan productos químicos corrosivos. Su estructura sin costuras reduce la posibilidad de arrastre de fluidos y contaminación.

3. Transporte

Los tubos de acero de gran diámetro se utilizan en estructuras de soporte de puentes y en la construcción naval, proporcionando la resistencia y durabilidad necesarias.

4. Construcción

Estos tubos sirven como pilares o marcos para grandes estructuras, desempeñando un papel especialmente importante en edificios de gran envergadura como estadios y aeropuertos.

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