Normas para tuberías sin soldadura de gran diámetro

Las tuberías sin soldadura de gran diámetro se refieren generalmente a tuberías de acero sin soldadura con un diámetro exterior ≥ 219 mm (8"). Se caracterizan por su alta resistencia a la presión, mínima necesidad de soldadura y gran fiabilidad, y se utilizan ampliamente en las industrias del petróleo, el gas, la química y la energía.

Como material industrial importante, las tuberías de acero sin soldadura de gran diámetro se utilizan con frecuencia en entornos de alta temperatura, alta presión y corrosivos, así como en condiciones de trabajo complejas. Por lo tanto, se han establecido varias normas técnicas estrictas a nivel internacional para garantizar su calidad, seguridad y fiabilidad. A continuación, se presenta una introducción detallada a las principales normas internacionales.

Tuberías sin soldadura de gran diámetro ISO

1. ISO 3183 Tuberías

"Sistemas de tuberías de acero para la industria del petróleo y el gas"
Esta norma es la norma internacional principal para tuberías de acero utilizadas en oleoductos y gasoductos, y se aplica a tuberías sin soldadura de gran diámetro. La versión más reciente es la ISO 3183:2019. Sus principales contenidos técnicos incluyen:
- Especificación de dos niveles de especificación de producto: PSL1 y PSL2;
- Especificaciones detalladas para la composición química, propiedades mecánicas, tolerancias dimensionales, etc.;
- Requisitos estrictos para ensayos no destructivos;
- Requisitos especiales para la resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC) y al agrietamiento por tensión de sulfuros (SSC).

2. ISO 11960 Tuberías

"Especificación para revestimiento y producción para la industria del petróleo y el gas"
Aplicable a revestimiento sin soldadura de gran diámetro para pozos de petróleo y gas. La versión más reciente es la ISO 11960:2020. Características principales:
- Clasificación en 9 grupos según grado de acero: H, J, K, N, C, L, P, Q, R;
- Especifica los requisitos de procesamiento de roscas y rendimiento de conexión;
- Incluye requisitos de rendimiento especiales para entornos de alta temperatura y alta presión;
- Especifica claramente la resistencia al impacto del cuerpo de la tubería.

Tubería sin costura de gran diámetro API

1. Tubería API SPEC 5L

"Especificación para tubería de acero para oleoductos"
Esta es la norma para tuberías de oleoductos más utilizada a nivel mundial. La versión más reciente es API SPEC 5L 46 (2018). Contenido principal:
- Los productos se dividen en dos niveles: PSL1 y PSL2;
- Los grados de acero van desde A25 hasta X120, con un total de 20 grados;
- Especificaciones para la prueba de impacto Charpy con entalla en V:
- Requisitos específicos para la calificación del procedimiento de soldadura:
- Requisitos suplementarios para oleoductos y gasoductos de energías alternativas:

2. API SPEC 5CT Tubería

"Especificación para revestimiento y producción"
Aplicable a revestimiento sin costura de gran diámetro para pozos de petróleo y gas. La versión más reciente es API SPEC 5CT 9 (2018):
- Incluye 11 grados de acero, desde H40 hasta Q125:
- Especifica los requisitos de rendimiento para conexiones roscadas especiales:
- Límites estrictos en la dureza del cuerpo del tubo:
- Incluye requisitos especiales para la resistencia al aplastamiento:

ASTM Tubería sin costura de gran diámetro

1. ASTM A106/A106M Tubería

"Tuberías de acero al carbono sin costura para servicios a alta temperatura"
Aplicable a tubos sin costura de gran diámetro para servicios a alta temperatura. La versión más reciente es ASTM A106/A106M-19:
- Dividida en tres grados: A, B y C;
- Especifica la resistencia mínima a la tracción a altas temperaturas;
- Límites claros para el equivalente de carbono;
- Incluye requisitos de normalización.

2. ASTM A333/A333M Tubería

"Tuberías de acero soldadas y sin costura  para bajas temperaturas"
Aplicable a tubos sin costura de gran diámetro para entornos de baja temperatura. La versión más reciente es ASTM A333/A333M-18:
- Incluye 6 grados (1, 3, 6, 7, 8, 9 y 10);
- Especifica los requisitos de la prueba de impacto a baja temperatura;
- Temperatura mínima de servicio hasta -195 °C;
- Requisitos específicos para los procesos de tratamiento térmico.

3. Tubos ASTM A335/A335M

"Tubos de acero aleado ferrítico sin soldadura para altas temperaturas"
Aplicable a tubos sin soldadura de aleación de gran diámetro para entornos de alta temperatura y alta presión. La versión más reciente es ASTM A335/A335M-19:
- Incluye 11 grados, desde P5 hasta P92;
- Especifica el rango de contenido de elementos de aleación;
- Requisitos estrictos para la microestructura;
- Incluye requisitos de ensayo de dureza.

Tubos sin soldadura de gran diámetro EN

1. Tubos EN 10216-2

"Tubos de acero sin soldadura para aplicaciones a presión"
- Parte 2: Tubos de acero aleado y no aleado que especifican las propiedades a alta temperatura
- Aplicable a tubos sin soldadura de gran diámetro para aplicaciones a alta temperatura. Contenido principal:
- Incluye 8 grados de acero, desde P195 hasta P460;
- Especifica los requisitos de resistencia a la rotura por fluencia;
- Limitaciones estrictas en inclusiones no metálicas;
- Incluye requisitos especiales de inspección.

2. EN 10210-1 Tubería

"Perfiles estructurales huecos conformados en caliente de aceros no aleados y de grano fino"
Aplicable a tubos sin soldadura de gran diámetro para aplicaciones estructurales. Características principales:
- Incluye 5 grados de acero, desde S235 hasta S460;
- Especifica los requisitos de energía de impacto;
- Especificaciones detalladas para tolerancias dimensionales;
- Incluye requisitos de soldabilidad.

Otras normas internacionales importantes

1. JIS G3454 Tubería

"Tuberías de acero al carbono para aplicaciones de alta presión"
Norma industrial japonesa, aplicable a tubos sin soldadura de gran diámetro para aplicaciones de alta presión:
- Incluye 4 grados, desde STPT370 hasta STPT480;
- Especifica los requisitos para ensayos hidrostáticos;
- Requisitos estrictos para la calidad superficial.

2. GOST 8732-78 Tubería

"Tubería de acero laminada en caliente sin costura"
Norma nacional rusa, aplicable a tuberías sin costura de gran diámetro para uso general:
- Incluye 5 grados de acero, del 10 al 20;
- Especifica los requisitos para las pruebas de abocardado;
- Disposiciones especiales para las pruebas de doblado.

Comparación de normas comunes para tuberías sin costura de gran diámetro

Sistema estándar	Usos principales	Grados de acero típicos	Características
API 5L	Oleoductos y gasoductos	X42–X120	PSL2: Altos requisitos, estricta tenacidad, de uso común en la industria del petróleo y el gas.
API 5CT	Revestimiento de pozos de petróleo y gas	H40–Q125	Conexiones roscadas estrictas, alta resistencia al aplastamiento.
ISO 3183	Transporte de petróleo y gas	L245–L555	Similar a API 5L, de amplia aplicabilidad internacional.
ASTM A106	Tubería estructural para altas temperaturas	A/B/C	Uso común en calderas e industrias químicas, acero al carbono.
ASTM A333	Tubería de presión para bajas temperaturas	Gr.6 etc.	Tuberías para condiciones de operación de -195 °C.
ASTM A335	Tubería para altas temperaturas y alta presión	P5–P92	Tuberías de acero aleado para centrales eléctricas
EN 10216-2	Tuberías de presión	P235–P460	Requisitos estrictos de rendimiento a altas temperaturas
EN 10210	Tuberías de acero estructural	S235–S460	Amplias aplicaciones en la construcción

Tendencias en el desarrollo de normas internacionales

1. Alto rendimiento

Las nuevas normas incrementan continuamente los requisitos de resistencia y tenacidad, como la incorporación del acero X120 en la norma API 5L.

2. Adaptabilidad ambiental

Aumento de los requisitos para condiciones operativas especiales, como entornos ácidos y de baja temperatura.

3. Ensayos más rigurosos

Mejora continua de las normas de ensayos no destructivos, como la incorporación de los requisitos de ensayo TOFD.

4. Gestión integral del ciclo de vida

Las normas comienzan a abarcar todos los requisitos del ciclo de vida del diseño, la fabricación, la instalación y el funcionamiento de las tuberías de acero.

5. Digitalización

Algunas normas nuevas empiezan a exigir la presentación de datos digitales del producto.

Recomendaciones para la selección estándar de tuberías sin soldadura de gran diámetro

Aplicación	Normas recomendadas
Oleoductos y gasoductos de larga distancia	API 5L / ISO 3183
Revestimiento de pozos de petróleo y gas	API 5CT / ISO 11960
Calderas de alta temperatura y alta presión	ASTM A335 / EN 10216-2
Ingeniería estructural	EN 10210 / ASTM A106
Entornos de baja temperatura (p. ej., GNL)	ASTM A333
Medios ácidos (con H₂S)	API 5L PSL2 Sour / Requisitos API 5CT SSC

Preguntas frecuentes

1. ¿Cuál es la diferencia entre tuberías sin costura y tuberías con costura de gran diámetro?

Las tuberías sin costura se fabrican perforando una sola pieza de acero, sin soldaduras, lo que resulta en una alta resistencia y un precio más elevado.
Las tuberías con costura se fabrican laminando y soldando placas de acero, lo que implica soldaduras, una resistencia ligeramente menor y un precio más asequible.

2. ¿Cuáles son las aplicaciones de las tuberías sin costura de gran diámetro?

Transporte de petróleo y gas; terminación y perforación de pozos de petróleo y gas; tuberías de vapor de alta temperatura en centrales térmicas; equipos químicos a presión; ingeniería estructural a gran escala.

3. ¿Cuál es el rango de tamaños de las tuberías sin costura de gran diámetro?

Diámetro exterior común: 219 mm–1220 mm; Espesor de pared: 6 mm–60 mm (puede extenderse según las normas).

Resumen

Con los avances tecnológicos y el desarrollo industrial, las normas internacionales para tuberías de acero sin costura de gran diámetro se actualizarán y mejorarán continuamente. Se recomienda que las empresas pertinentes supervisen atentamente la evolución de las normas y ajusten sus procesos de producción y sistemas de control de calidad en consecuencia.