Tubo de acero sin costura. Parámetros que caracterizan el diseño sin costuras.

La tubería sin costura es uno de los tipos de metal más caros. Esto se debe a la complejidad de su producción. El producto es altamente confiable y se fabrica de acuerdo con los estándares. Las tuberías sin costura sin costura son ampliamente utilizadas en la refinación de petróleo, la industria química, la construcción de aviones y máquinas, así como en los servicios públicos.

Las tuberías sin costura son más duraderas que las tuberías soldadas, pero también son más caras.

Contras y pros de las tuberías de acero sin costura

El alcance de las tuberías de acero es muy extenso, ya que la ausencia de costuras afecta las características de resistencia de los productos: se vuelven casi invulnerables. El diseño sin costuras se caracteriza por una baja expansión lineal, que es causada por la influencia de altas temperaturas, resistencia a la corrosión y no teme a las altas presiones.

El grado de conductividad térmica depende del material de fabricación y, por regla general, está en un buen nivel. La tubería de acero sin costura tiene una superficie perfectamente lisa en el interior, lo que mejora el rendimiento. En comparación con un producto soldado, el diseño sin costuras es mucho mejor en términos de resistencia y resistencia a las influencias externas.

Entre las deficiencias de este tipo de laminado de metal, se puede observar la falta de flexibilidad de los productos de paredes gruesas, lo que puede generar ciertas dificultades al realizar trabajos de reparación y construcción. Además, la producción de tuberías requiere equipos costosos, y la tecnología en sí es muy compleja. En combinación con el alto costo de los materiales, esto conduce a un aumento en el costo de producción, por lo que en algunos casos no es práctico utilizar dichos productos.

Diseño sin costuras: tipos principales

La tubería de acero sin costura se clasifica según el grosor de la pared. En el caso de que la pared sea más grande que el diámetro, la estructura sin costura se llama especialmente de paredes gruesas. Además, se distinguen especialmente los elementos de pared delgada, pared delgada y simplemente pared gruesa.

El espesor de la pared de uno de los tipos de tubos sin costura puede alcanzar el 10% del diámetro.

¡Nota! El primer tipo se caracteriza por un espesor de pared de no más del 2.5% del diámetro, para el segundo del 2.5 al cinco por ciento, para el tercero del 5 al 10%.

Las estructuras ligeras, reforzadas y ordinarias también se distinguen. Las opciones de tubería reforzada se caracterizan por una mayor resistencia a la corrosión, y los pulmones se prestan bien a la flexión. La más común es una estructura de acero sin costura, pero son posibles productos de diversas aleaciones y metales no ferrosos. Las tuberías varían en las técnicas de fabricación. Sobre esta base, se distinguen los productos laminados en frío y en caliente.

Ámbitos de uso de productos sin costura

Debido a las excelentes características de resistencia, la tubería sin costura ha encontrado su aplicación en un gran número de sectores de la vida humana, pero el principal es la instalación de carreteras para diversos fines.En las industrias de gas y petróleo, estos productos se utilizan para transportar combustible.

La ausencia de una soldadura y una superficie absolutamente lisa en el interior permite el uso de dichos elementos en las tuberías para el suministro de agua potable. El diseño sin costuras permite organizar carreteras que transportan sustancias agresivas y están bajo altas presiones y temperaturas elevadas.

La industria nuclear no está completa sin tales tuberías. Se utilizan en la construcción de barcos, automóviles, aviones, tractores y máquinas, por ejemplo, para resolver el problema de la rotación del eje de transmisión. Se necesita una estructura hueca sin costura en la construcción de minas de carbón y plataformas petroleras.

Es aconsejable usarlo en condiciones de operación particularmente difíciles, cuando el metal ordinario y la soldadura pueden no resistir. Los productos monolíticos también se encontraron en la industria de la defensa.

Las tuberías sin costura son indispensables para las carreteras que operan en condiciones difíciles, bajo alta presión o temperatura.

Requisitos estandarizados de tamaño del producto

Los requisitos para productos deformados en frío se establecen en la norma 8734 de 1975. Según este documento, se puede producir una tubería sin costura en longitudes no medidas o medidas. En la primera variante, esta característica está dentro de los límites de 4.5–9 metros, en la segunda, de un año y medio a 11.5 m. Las desviaciones máximas no son más de 1 cm.

Por acuerdo con el cliente, se pueden producir tuberías de longitud medida de 4 a nueve metros con un valor constante de desviaciones límite. Los productos de múltiples longitudes medidas se producen en tamaños de uno y medio a 9 m.

¡Nota! Por lo general, los productos se fabrican de acuerdo con el grosor de la pared y el diámetro exterior, sin embargo, de acuerdo con los requisitos del cliente, puede centrarse en otras características, por ejemplo, la diferencia y los diámetros o la pared y el diámetro interno.

A petición del cliente, las desviaciones límite también se pueden combinar. Por ejemplo, el diámetro del producto se realiza con precisión ordinaria, y se aumenta el grosor de la pared.

Los fabricantes deben asegurarse de que ni la diferencia de tamaño ni la ovalidad de las tuberías superen los límites de las desviaciones permitidas. El estándar también proporciona valores de curvatura. Para productos con una sección transversal de hasta 8 milímetros, no debe ser más de 3 mm, dentro de 8-10 mm, más de 2 mm por 1 m de longitud, más de 10 mm, más de un milímetro y medio.

Productos sin costura para fines especiales

Hay tubos sin costura para fines especiales, que se producen de acuerdo con la norma 9941 de 1981. Este tipo de laminado de metal también se caracteriza por una longitud medida, múltiple y no medida. El grosor de la pared varía de 0.3 a 24 mm, diámetro: de 5 a 250 mm.

Las tuberías sin costura están disponibles en longitudes medidas y no medidas según las normas

La posible curvatura de la estructura se determina según los parámetros. Por ejemplo, para productos con una sección transversal superior a 5 mm y una pared de medio milímetro, esta cifra no puede ser superior a 1 milímetro por metro, y para un diámetro de más de 15 mm y un espesor de metal de menos de 0,5 mm, hasta 2 mm.

Los bordes del metal deben estar libres de defectos y cortados a 90 grados. A petición del consumidor en los extremos se pueden aplicar chaflanes para soldar. Esto está permitido cuando el grosor del metal es superior a 5 mm. En este caso, el material de fabricación debe cumplir requisitos especiales. Por ejemplo, la composición química del acero está regulada por la norma estatal 5632, y algunas de las impurezas nocivas (azufre) no pueden superar el 0,02%.

La superficie de las tuberías debe caracterizarse por la ausencia de puestas de sol, conchas y grietas. La excepción son los productos que no se han limpiado. Al mismo tiempo, se permiten capturas individuales, pequeñas abolladuras o riesgos, pero se excluye la influencia de estos defectos en el diámetro y la pared del elemento.

Estándares para tuberías deformadas en caliente

Los productos sin costura deformados en caliente deben cumplir completamente con los estándares estipulados en el estándar estatal 8732 de 1978. Este documento contiene tablas con posibles tamaños de productos. Los productos deformados en caliente de longitud medida / no medida se hacen de 4 a 12,5 metros. En el caso de múltiples longitudes, es posible una asignación, que no exceda los 5 milímetros por corte.

La producción de tuberías deformadas en caliente se lleva a cabo en estricta conformidad con GOST

¡Nota! La desviación máxima permitida es +15 mm si el producto tiene más de 6 m, +10 mm si la tubería es más corta que esta longitud.

En cuanto a los elementos deformados en frío, la diferencia y la ovalidad no deben llevar la pared y el diámetro más allá de los límites especificados. La curvatura de las tuberías depende del grosor del metal (todos los valores corresponden a un metro del producto). Si es inferior a 20 mm, entonces el parámetro no puede ser superior a 1,5 mm; si 20-30 mm - hasta 2 mm. Para tuberías con un espesor de pared mayor, se permite una curvatura de hasta 4 mm.

Control de calidad del producto

Los tubos sin costura sin costura de alta calidad están sujetos a una serie de pruebas. Después de verificar la ausencia de defectos en la superficie de los productos con la ayuda de instrumentos especiales, se miden el diámetro, la ovalidad, la longitud y la curvatura.

Se realiza una prueba de tracción según el documento 10006-80. En este caso, se determina el estrechamiento relativo y el alargamiento de la tubería después de la ruptura, la resistencia temporal del material y su límite elástico. De acuerdo con los requisitos de la norma 19040-81, las estructuras sin costura se someten a prueba de tracción a temperaturas elevadas. En este caso, las características del material se establecen a temperaturas de 35 a 1200 grados.

Además, todos los elementos son probados por presión hidráulica. El documento reglamentario 17410 estipula las condiciones para las pruebas ultrasónicas. Si al menos un indicador no cumple con los estándares, es necesario realizar pruebas repetidas con el doble de muestras.

Los secretos de la producción de tubos.

Considere el proceso de fabricación de tubos laminados en caliente. Consiste en varios pasos tecnológicos. Las materias primas son palanquillas, que pueden ser continuamente fundidas, forjadas, laminadas o incluso lingotes.

El lingote para la tubería es una barra sólida de acero.

¡Nota! El tipo de elemento seleccionado afecta la clase de resistencia y la clase de productos terminados.

En la etapa inicial, los espacios en blanco van a prensas o molinos, donde se produce la formación de la manga. Además, su diámetro aumenta al tamaño requerido. En la misma etapa, tiene lugar la nivelación de la superficie del producto futuro. Luego la tubería ingresa al laminador en caliente. El paso final es un proceso de calibración en frío. Si es necesario, se aplica un hilo a la tubería.

La formación del manguito se lleva a cabo en máquinas que consisten en rodillos en forma de cono o hongo con rotación unilateral. Están ubicados en un plano vertical y se caracterizan por una pendiente de varios grados. Debido al movimiento rotacional-traslacional, la sección transversal de la pieza de trabajo ubicada entre los ejes se reduce y aparece un pequeño orificio en la parte axial. Para aumentar el diámetro, se requiere un mandril especial.

Corrección de los parámetros del producto durante la fabricación.

El mandril se instala entre los ejes, y se monta un manguito metálico sobre él durante los próximos pasos. El desplazamiento estructural se puede evitar con rodillos fijos y guías de regla. Para ajustar el diámetro de la tubería, hay varias instalaciones automáticas. Su trabajo se lleva a cabo de acuerdo con este principio: el mandril se inserta en el calibre para que quede un espacio igual al grosor de la pared del producto futuro. Además, la estructura sin costuras se enrolla y el mandril se despliega en ángulo recto cada vez. Para que la tubería ingrese al mandril, es necesario bajar el rodillo inferior de la instalación.Después de ocupar el lugar deseado con el blanco, el rodillo se coloca en su posición original.

Se fabrica una tubería deformada en frío sobre la base de un tocho laminado en caliente, cuyo calentamiento se lleva a cabo a bajas temperaturas. La tubería futura se somete a un proceso de dibujo, durante el cual se dibuja, se regula el diámetro y disminuye el grosor de la pared. Dichos elementos se distinguen por la alta calidad de la superficie. La tubería adquiere propiedades anticorrosivas por galvanización. Una capa delgada de zinc promueve la aparición de una película protectora en la superficie del metal, lo que evita su contacto con O₂ (oxígeno) y su penetración profunda. Los productos procesados ​​de esta manera no necesitan imprimación ni pintura.

Las tuberías sin costura son elementos estructurales indispensables que funcionan en condiciones difíciles y agresivas. Sus parámetros son muy superiores a las características de resistencia de los productos con costura.