La fabricación de tubos de acero data de principios del siglo XIX.Inicialmente, la tubería se fabricaba a mano: calentando, doblando, lapeando y martillando los bordes.El primer proceso automatizado de fabricación de tuberías se introdujo en 1812 en Inglaterra.Los procesos de fabricación han mejorado continuamente desde entonces.A continuación se describen algunas técnicas populares de fabricación de tuberías.
Soldadura por solape
El uso de la soldadura por solape para fabricar tuberías se introdujo a principios de la década de 1920.Aunque el método ya no se utiliza, algunas tuberías que se fabricaron mediante el proceso de soldadura por solape todavía se utilizan en la actualidad.
En el proceso de soldadura por solape, el acero se calentaba en un horno y luego se laminaba hasta darle forma de cilindro.A continuación se "cortaron" los bordes de la placa de acero.El escarpado implica superponer el borde interior de la placa de acero y el borde cónico del lado opuesto de la placa.Luego, la costura se soldó usando una bola de soldadura y el tubo calentado se pasó entre rodillos que forzaron la costura a unirse para crear una unión.
Las soldaduras producidas mediante soldadura por solape no son tan confiables como las creadas con métodos más modernos.La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) ha desarrollado una ecuación para calcular la presión operativa permitida de una tubería, según el tipo de proceso de fabricación.Esta ecuación incluye una variable conocida como "factor de unión", que se basa en el tipo de soldadura utilizada para crear la costura de la tubería.Los tubos sin costura tienen un factor de unión de 1,0. Los tubos soldados por solape tienen un factor de unión de 0,6.
Tubería soldada por resistencia eléctrica
La tubería soldada por resistencia eléctrica (ERW) se fabrica conformando en frío una lámina de acero en forma cilíndrica.Luego se pasa corriente entre los dos bordes del acero para calentar el acero hasta un punto en el que los bordes se juntan para formar una unión sin el uso de material de relleno de soldadura.Inicialmente, este proceso de fabricación utilizaba corriente alterna de baja frecuencia para calentar los bordes.Este proceso de baja frecuencia se utilizó desde la década de 1920 hasta 1970. En 1970, el proceso de baja frecuencia fue reemplazado por un proceso ERW de alta frecuencia que produjo 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 gancho y una unión inadecuada de las costuras, por lo que ya no se utilizan ERW de baja frecuencia para fabricar tuberías.El proceso de alta frecuencia todavía se utiliza para fabricar tuberías para su uso en la construcción de nuevas tuberías.
Tubo soldado por flash eléctrico
Los tubos soldados por chispa eléctrica se fabricaron a partir de 1927. La soldadura por chispa se logró dando forma cilíndrica a una lámina de acero.Los bordes se calentaron hasta que estuvieron semifundidos, luego se juntaron hasta que el acero fundido salió de la junta y formó un cordón.Al igual que las tuberías ERW de baja frecuencia, las uniones de las tuberías soldadas por flash son susceptibles a la corrosión y grietas en gancho, pero en menor medida que las tuberías ERW.Este tipo de tubería también es susceptible a fallas debido a puntos duros en la placa de acero.Debido a que la mayoría de los tubos soldados por flash fueron producidos por un solo fabricante, se cree que estos puntos duros ocurrieron debido al enfriamiento accidental del acero durante el proceso de fabricación utilizado por ese fabricante en particular.La soldadura por chispa ya no se utiliza para fabricar tuberías.
Tubería soldada por arco sumergido doble (DSAW)
Al igual que otros procesos de fabricación de tuberías, la fabricación de tuberías soldadas por doble arco sumergido implica primero formar placas de acero en formas cilíndricas.Los bordes de la placa laminada están formados de manera que se formen ranuras en forma de V en las superficies interior y exterior en la ubicación de la costura.Luego, la costura de la tubería se suelda mediante una sola pasada de un soldador de arco en las superficies interior y exterior (por lo tanto, doblemente sumergido).El arco de soldadura está sumergido bajo 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
Los tubos sin costura se fabrican desde el siglo XIX.Si bien el proceso ha evolucionado, ciertos elementos siguen siendo los mismos.Los tubos sin costura se fabrican perforando un tocho de acero redondo caliente con un mandril.Luego el acero hueco se lamina y se estira para lograr la longitud y el diámetro deseados.La principal ventaja de los tubos sin costura es la eliminación de defectos relacionados con las costuras;sin embargo, el costo de fabricación es mayor.
Las primeras tuberías sin costura eran susceptibles a defectos causados por impurezas en el acero.A medida que mejoraron las técnicas de fabricación de acero, estos defectos se redujeron, pero no se eliminaron por completo.Si bien parece que la tubería sin costura sería preferible a la tubería formada con costura soldada, la capacidad de mejorar las características deseables en la tubería es limitada.Por esta razón, los tubos sin costura están disponibles actualmente en calidades y espesores de pared más bajos que los tubos soldados.
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Hora de publicación: 19-dic-2022