¿Cómo elegir el tamaño de la tubería de revestimiento de acero?

El tamaño de la tubería de revestimiento de acero es un factor clave a tener en cuenta al seleccionar y utilizar tuberías de revestimiento de acero. Los parámetros de especificación del tamaño afectan directamente el rendimiento y los requisitos de instalación de la tubería de revestimiento de acero. El tamaño de la tubería de revestimiento de acero para diferentes propósitos también será diferente. En términos generales, el tamaño de la tubería de revestimiento de acero sigue las normas nacionales o regionales, como la Norma Nacional Estadounidense (ANSI), la Norma de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) o la Norma Industrial Alemana (DIN), etc., para garantizar la calidad y compatibilidad del producto.

Selección de longitud
La longitud de la tubería de revestimiento de acero debe determinarse de acuerdo con la longitud del objeto protegido y el entorno de instalación. Al pasar a través de estructuras de edificios como pisos y paredes, la longitud de la tubería de revestimiento de acero debe ser ligeramente más larga que la parte de la tubería o cable protegido que pasa a través de la estructura, generalmente alrededor de 100-200 mm más larga, para garantizar que la parte que pasa esté completamente cubierta y desempeñe un buen papel protector. Por ejemplo, en un edificio, cuando la tubería pasa a través de un piso de 300 mm de espesor, la longitud del tubo de revestimiento de acero se puede seleccionar entre 500 y 600 mm, de modo que el tubo de revestimiento de acero tenga una cierta longitud de extensión por encima y por debajo del piso.

Selección del diámetro interior
1. Considere el diámetro exterior del objeto a proteger

El diámetro interior del tubo de revestimiento de acero debe ser mayor que el diámetro exterior del objeto a proteger (como tuberías, cables, etc.). En términos generales, se debe reservar un espacio de 10 a 20 mm para facilitar la instalación y las posibles operaciones de mantenimiento posteriores. Por ejemplo, si desea proteger una tubería con un diámetro exterior de 50 mm, el diámetro interior del tubo de revestimiento de acero se puede seleccionar entre 60 y 70 mm. Tal espacio puede evitar que la tubería quede aplastada entre la tubería y el tubo de revestimiento de acero cuando la tubería se expande o se contrae debido a los cambios de temperatura, y también proporciona espacio para operaciones como la aplicación de materiales anticorrosión y materiales de aislamiento de envoltura. 

2. Considere el caudal y la permeabilidad del fluido u objeto interno

Si la tubería de revestimiento de acero se utiliza para proteger la tubería que transporta fluidos, también se deben considerar los requisitos de flujo del fluido interno. Un diámetro interior demasiado pequeño puede limitar el caudal del fluido y aumentar la velocidad de flujo y la resistencia del fluido. Por ejemplo, en tuberías químicas, de acuerdo con la fórmula de flujo del fluido (caudal, velocidad de flujo y área de la sección transversal de la tubería), cuando se debe garantizar un cierto caudal, un diámetro interior demasiado pequeño provocará una velocidad de flujo demasiado alta y una caída de presión excesiva, por lo que se debe calcular el diámetro interior apropiado de acuerdo con el caudal para garantizar que el fluido pueda pasar sin problemas.

Selección del diámetro exterior
1. Considere la limitación del espacio de instalación
Por ejemplo, en lugares con espacio limitado, como pozos de tuberías de edificios y corredores de tuberías subterráneas, el diámetro exterior de la tubería de revestimiento de acero debe determinarse de acuerdo con el espacio de instalación real. Cuando el espacio de instalación es estrecho, se debe seleccionar una tubería de revestimiento de acero con un diámetro exterior más pequeño para garantizar que se pueda colocar en la posición predeterminada. Al mismo tiempo, también se debe considerar el espacio operativo de la herramienta de instalación. Por ejemplo, cuando se utiliza una grúa o una carretilla elevadora para instalar la tubería de revestimiento de acero, es necesario asegurarse de que haya suficiente espacio alrededor para que el equipo funcione normalmente.
2. Considere las cargas externas y los requisitos de protección

Cuando la tubería de revestimiento de acero necesita soportar presión externa, fuerza de impacto o protegerse contra entornos externos hostiles, un diámetro exterior más grande puede proporcionar una mejor resistencia y estabilidad. Por ejemplo, para soportar la presión generada por la conducción del vehículo, la tubería de revestimiento de acero del cruce de tuberías debajo de la carretera o el ferrocarril debe seleccionar una tubería de revestimiento de acero con un diámetro exterior más grande y un espesor de pared suficiente para garantizar la seguridad de la tubería. De acuerdo con fórmulas empíricas o análisis de elementos finitos y otros métodos, se puede calcular el diámetro exterior mínimo requerido bajo una carga externa dada para seleccionar la especificación adecuada.

Selección del espesor de pared
1. Considere los requisitos de resistencia
Determine el espesor de pared de acuerdo con el entorno de trabajo y la carga de la tubería de revestimiento de acero. Si la tubería de revestimiento de acero se utiliza para pozos petrolíferos o tuberías químicas que soportan alta presión, debe tener un espesor de pared suficiente para resistir la presión interna. De acuerdo con la fórmula de la teoría de la resistencia de los cilindros de pared delgada (para la tensión circunferencial, para la presión interna, para el diámetro exterior, para el espesor de pared), el espesor de pared mínimo requerido se puede calcular cuando se conocen la presión interna y la tensión circunferencial admisible. En términos generales, el espesor de pared de la tubería de revestimiento de acero en un entorno de alta presión puede alcanzar los 10-20 mm.
2. Considere la resistencia a la corrosión y la vida útil
En entornos corrosivos, aumentar adecuadamente el espesor de pared puede extender la vida útil de la tubería de revestimiento de acero. Debido a que la corrosión generalmente comienza desde la superficie y se erosiona gradualmente hacia adentro, un espesor de pared más grueso puede proporcionar un mayor margen para la corrosión. Por ejemplo, en entornos marinos o entornos con medios químicos corrosivos, puede ser necesario aumentar el espesor de la pared entre 2 y 5 mm en comparación con el de la tubería de revestimiento de acero en entornos ordinarios para garantizar que la tubería de revestimiento de acero no falle debido a la corrosión dentro de una determinada vida útil. Al mismo tiempo, también se pueden considerar medidas como los revestimientos anticorrosión para mejorar aún más la resistencia a la corrosión de la tubería de revestimiento de acero.

Resumen
La elección del tamaño correcto de la tubería de revestimiento de acero es esencial para garantizar el funcionamiento normal del sistema. Un tamaño demasiado grande o demasiado pequeño puede provocar dificultades de instalación, degradación del rendimiento o riesgos de seguridad. Por lo tanto, al seleccionar la tubería de revestimiento de acero, asegúrese de determinar las especificaciones de tamaño adecuadas en función de las necesidades reales y las normas nacionales o regionales (como ANSI, ASME, DIN, etc.).