La fabricación de tuberías de acero se remonta a principios del siglo XIX. Inicialmente, las tuberías se fabricaban a mano, calentando, doblando, solapando y uniendo los bordes con martillo. El primer proceso automatizado de fabricación de tuberías se introdujo en Inglaterra en 1812. Desde entonces, los procesos de fabricación han mejorado continuamente. A continuación, se describen algunas técnicas populares de fabricación de tuberías.
Soldadura por solape
El uso de la soldadura por solape para la fabricación de tuberías se introdujo a principios de la década de 1920. Si bien este método ya no se emplea, algunas tuberías fabricadas mediante este proceso todavía se utilizan hoy en día.
En el proceso de soldadura por solape, el acero se calentaba en un horno y luego se laminaba dándole forma cilíndrica. Posteriormente, se realizaba un biselado en los bordes de la placa de acero. Este biselado consiste en superponer el borde interior de la placa y el borde cónico del lado opuesto. A continuación, se soldaba la junta con una bola de soldadura y el tubo caliente se pasaba entre rodillos que comprimían la junta para crear una unión.
Las soldaduras realizadas mediante soldadura a solape no son tan fiables como las realizadas con métodos más modernos. La Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) ha desarrollado una ecuación para calcular la presión de operación admisible de las tuberías, según el tipo de proceso de fabricación. Esta ecuación incluye una variable denominada «factor de unión», que depende del tipo de soldadura utilizada para crear la costura de la tubería. Las tuberías sin costura tienen un factor de unión de 1,0, mientras que las tuberías soldadas a solape tienen un factor de unión de 0,6.
Tubo soldado por resistencia eléctrica
La tubería soldada por resistencia eléctrica (ERW) se fabrica mediante el conformado en frío de una lámina de acero en forma cilíndrica. A continuación, se aplica corriente eléctrica entre los dos bordes del acero para calentarlo hasta que estos se unen, formando una unión sin necesidad de material de aporte. Inicialmente, este proceso de fabricación utilizaba corriente alterna de baja frecuencia para calentar los bordes. Este proceso de baja frecuencia se empleó desde la década de 1920 hasta 1970. En 1970, el proceso de baja frecuencia fue sustituido por un proceso ERW de alta frecuencia que producía una soldadura de mayor calidad.
Con el tiempo, se descubrió que las soldaduras de tuberías ERW de baja frecuencia eran susceptibles a la corrosión selectiva de las costuras, grietas en forma de gancho y una unión inadecuada de las mismas, por lo que la soldadura ERW de baja frecuencia ya no se utiliza para fabricar tuberías. El proceso de alta frecuencia todavía se utiliza para fabricar tuberías destinadas a la construcción de nuevos oleoductos.
Tubería soldada por descarga eléctrica
La fabricación de tuberías soldadas eléctricamente por destello comenzó en 1927. Este proceso consistía en dar forma cilíndrica a una lámina de acero. Los bordes se calentaban hasta alcanzar un punto de fusión parcial y luego se unían mediante presión hasta que el acero fundido salía de la junta, formando un cordón. Al igual que las tuberías ERW de baja frecuencia, las uniones de las tuberías soldadas por destello son susceptibles a la corrosión y a las grietas en forma de gancho, aunque en menor medida. Este tipo de tubería también es susceptible a fallas debido a puntos duros en la placa de acero. Dado que la mayor parte de las tuberías soldadas por destello fueron producidas por un único fabricante, se cree que estos puntos duros se produjeron debido al enfriamiento accidental del acero durante el proceso de fabricación utilizado por dicho fabricante. La soldadura por destello ya no se utiliza para la fabricación de tuberías.
Tubería soldada por arco sumergido doble (DSAW)
Al igual que en otros procesos de fabricación de tuberías, la fabricación de tuberías soldadas por arco sumergido doble implica, en primer lugar, dar forma cilíndrica a las placas de acero. Los bordes de la placa laminada se conforman de manera que se formen ranuras en forma de V en las superficies interior y exterior, en la ubicación de la costura. A continuación, la costura de la tubería se suelda mediante una sola pasada de un soldador de arco en ambas superficies (de ahí el término "doble inmersión"). El arco de soldadura se encuentra sumergido en fundente.
La ventaja de este proceso es que las soldaduras penetran el 100% de la pared de la tubería y producen una unión muy fuerte del material de la tubería.
Tubo sin costura
La fabricación de tuberías sin costura se remonta al siglo XIX. Si bien el proceso ha evolucionado, algunos elementos se han mantenido. Este proceso se realiza perforando una barra redonda de acero caliente con un mandril. El acero hueco se lamina y estira para obtener la longitud y el diámetro deseados. La principal ventaja de las tuberías sin costura es la eliminación de los defectos asociados a las uniones; sin embargo, su costo de fabricación es mayor.
Las primeras tuberías sin costura eran susceptibles a defectos causados por impurezas en el acero. Con la mejora de las técnicas de fabricación del acero, estos defectos se redujeron, pero no se eliminaron por completo. Si bien parece que las tuberías sin costura serían preferibles a las tuberías conformadas y soldadas, la capacidad de mejorar las características deseables en una tubería es limitada. Por esta razón, actualmente las tuberías sin costura están disponibles en grados y espesores de pared inferiores a los de las tuberías soldadas.
Jindalai Steel Group se especializa en la producción de tuberías de alta tecnología soldadas por resistencia eléctrica (ERW) y por arco sumergido en espiral (SSAW). Nuestra empresa cuenta con una avanzada máquina de soldadura por resistencia de costura recta de alta frecuencia de 610 mm de diámetro y una máquina de soldadura por arco sumergido en espiral de 3048 mm de diámetro. Además de nuestras fábricas de ERW y SSAW, contamos con otras tres fábricas asociadas para la producción de LSAW y SMLS en toda China.
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Fecha de publicación: 19 de diciembre de 2022
