La tubería de acero soldada, también conocida como tubería sin soldadura, es una tubería fabricada a partir de chapa o fleje de acero mediante un proceso de engarzado y soldadura. Su producción es sencilla, eficiente, ofrece una amplia variedad de modelos y especificaciones, y requiere una menor inversión en equipos. Sin embargo, su resistencia general es inferior a la de la tubería sin soldadura. Desde la década de 1930, gracias al rápido desarrollo de la producción continua de laminación de fleje y al avance de las tecnologías de soldadura e inspección, la soldadura se ha perfeccionado constantemente. La variedad y las especificaciones de las tuberías de acero soldadas han aumentado progresivamente, sustituyendo a las tuberías sin soldadura en un número creciente de sectores. Según la forma de la soldadura, las tuberías de acero soldadas se clasifican en tuberías con soldadura recta y tuberías con soldadura en espiral.
El proceso de producción detubería soldada con costura rectaEs sencillo, la eficiencia de producción es alta, el costo es bajo y el desarrollo es rápido. La resistencia de la tubería soldada en espiral es generalmente mayor que la de la tubería soldada con costura recta, y se puede producir tubería soldada de mayor diámetro con una palanquilla más estrecha, mientras que tuberías soldadas de diferentes diámetros se pueden producir con una palanquilla del mismo ancho. Sin embargo, en comparación con la tubería soldada con costura recta de la misma longitud, la longitud de soldadura aumenta entre un 30 % y un 100 %, y la velocidad de producción es menor. Por lo tanto, la mayoría de las tuberías soldadas de menor diámetro se fabrican mediante soldadura con costura recta, y la mayoría de las tuberías soldadas de mayor diámetro se fabrican mediante soldadura en espiral.
Las tuberías soldadas de acero para el transporte de fluidos a baja presión (GB/T3092-1993), también conocidas como tuberías soldadas o tuberías de acero alveolar, se utilizan para transportar agua, gas, aire, aceite, vapor de calefacción y otros fluidos a baja presión. Según el espesor de la pared, se clasifican en tuberías de acero estándar y tuberías de acero reforzado; y según el tipo de conexión, en tuberías sin rosca (tuberías ligeras) y tuberías roscadas. La especificación de la tubería se expresa mediante el diámetro nominal (mm), que es un valor aproximado del diámetro interior. Es habitual expresarlo en pulgadas, como 1 1/2, etc. Además de su uso directo para el transporte de fluidos, las tuberías soldadas de acero para el transporte de fluidos a baja presión también se utilizan ampliamente como base para la fabricación de tuberías soldadas galvanizadas para el mismo fin.
2. La tubería de acero soldada galvanizada para el transporte de fluidos a baja presión (GB/T3091-1993), también conocida como tubería de acero soldada eléctricamente galvanizada o simplemente tubería blanca, es una tubería de acero soldada por inmersión en caliente (ya sea mediante soldadura en horno o eléctrica) utilizada para transportar agua, gas, aire, aceite, vapor de calefacción, agua caliente y otros fluidos generales a baja presión, entre otros usos. El espesor de la pared se clasifica en tubería de acero galvanizado ordinaria y tubería de acero galvanizado reforzada; la forma de los extremos se divide en tubería de acero galvanizado sin rosca y tubería de acero galvanizado roscada. La especificación de la tubería se expresa mediante el diámetro nominal (mm), que es un valor aproximado del diámetro interior. Es habitual expresarlo en pulgadas, como 1 1/2, etc.
3. La funda de alambre de acero al carbono ordinaria (GB3640-88) es un tubo de acero utilizado para proteger los cables en proyectos de instalación eléctrica, como edificios industriales y civiles, e instalación de maquinaria y equipos.
4. La tubería de acero electrosoldada con costura recta (YB242-63) es una tubería de acero cuya costura de soldadura es paralela a la dirección longitudinal de la tubería. Generalmente se clasifica en tubería de acero electrosoldada métrica, tubería electrosoldada de pared delgada, tubería para aceite refrigerante de transformadores, etc.
5. La tubería de acero soldada por arco sumergido con costura en espiral (SY5037-2000) para el transporte general de fluidos a baja presión se fabrica a partir de bobinas de fleje de acero laminado en caliente, conformadas en espiral a temperatura ambiente, mediante soldadura automática por arco sumergido a doble cara o soldadura a una sola cara. Es apta para el transporte general de fluidos a baja presión como agua, gas, aire y vapor.
6. El tubo de acero soldado en espiral para pilotes (SY5040-2000) se fabrica a partir de bobinas de fleje de acero laminado en caliente, conformadas en espiral a temperatura ambiente, mediante soldadura por arco sumergido a doble cara o soldadura de alta frecuencia. Se utiliza en estructuras de construcción civil, muelles y pilotes de cimentación para puentes y estructuras similares.
Avances técnicos en el laminado de tubos de acero con costura recta:
1) Incrementar la temperatura y la proporción de carga térmica: Incrementar la temperatura y la proporción de carga térmica es una medida importante para el ahorro de energía y la reducción de emisiones, y ha suscitado gran interés. Actualmente, la temperatura promedio de carga en caliente en mi país es de 500-600 °C, con una temperatura máxima que puede alcanzar los 900 °C; la proporción promedio de carga en caliente es del 40 %, y la línea de producción supera el 75 %. La tasa de carga en caliente del tren de laminación en caliente de 1780 mm en la planta de Fukuyama de Japan Steel Tube es del 65 %, la tasa de laminación directa es del 30 % y la temperatura de carga en caliente alcanza los 1000 °C; la proporción de carga en caliente es del 28 %. En el futuro, mi país debería aumentar la proporción de carga en caliente de las planchas de colada continua por encima de los 650 °C y esforzarse por ahorrar entre un 25 % y un 35 % de energía.
2) Diversas tecnologías de calentamiento del horno: Las tecnologías de calentamiento incluyen calentamiento regenerativo, control automático de la combustión, combustión de combustibles de bajo poder calorífico, calentamiento con baja oxidación o sin oxidación, etc. Según las estadísticas, más de 330 hornos de calentamiento para laminación de acero en mi país han adoptado la tecnología de combustión regenerativa, con un ahorro energético que puede alcanzar entre el 20 % y el 35 %. El consumo de energía puede reducirse aún más optimizando la combustión. Esto requiere trabajar en el uso de combustibles de bajo poder calorífico, incrementando la aplicación de gas de alto horno y gas de convertidor. La tecnología de calentamiento con baja oxidación y control de la atmósfera, y la tecnología de calentamiento sin oxidación y protección del gas, son medidas importantes para reducir las pérdidas por combustión oxidativa y aumentar el rendimiento. Esta tecnología incluso elimina la necesidad de decapado. Actualmente, la cascarilla de óxido producida en el proceso de calentamiento para laminación de acero es de 3-3,5 kg/t, y se estima que la pérdida anual es de aproximadamente 1,5 millones de toneladas de acero (unos 7.500 millones de yuanes).
3) Tecnología de laminación a baja temperatura y lubricación por laminación: Algunos fabricantes nacionales de alambre de alta velocidad han adoptado la tecnología de laminación a baja temperatura, alcanzando una temperatura media en sus hornos de 950 °C y una mínima de 910 °C. La potencia se ha diseñado y fabricado para una temperatura de laminación de 850 °C. El consumo energético total de la laminación a baja temperatura se reduce entre un 10 % y un 15 % en comparación con la laminación convencional. Según las estadísticas de la planta de laminación en caliente de Kashima Iron Works en Japón, una reducción de 8 °C en la temperatura de la palanquilla supone un ahorro energético de 4,2 kJ/t, lo que representa un ahorro del 0,057 %. Sin embargo, la laminación a baja temperatura exige una estricta uniformidad en la temperatura de calentamiento de la palanquilla, y la diferencia de temperatura a lo largo de una palanquilla de 130-150 mm no debe superar los 20-25 °C. La tecnología de lubricación por laminación puede reducir la fuerza de laminación entre un 10 % y un 30 %, el consumo de energía entre un 5 % y un 10 %, la cascarilla de óxido de hierro en aproximadamente 1 kg/t, lo que incrementa el rendimiento entre un 0,5 % y un 1,0 %, y también puede reducir el consumo de ácido de decapado en aproximadamente 0,3 a 1,0 kg/t. Numerosas plantas de laminación nacionales la han aplicado con éxito en la producción de acero inoxidable y acero eléctrico, obteniendo excelentes resultados. En el futuro, al tiempo que impulsamos enérgicamente la lubricación por laminación, debemos fortalecer la investigación y el desarrollo de medios de lubricación, tecnologías de lubricación y tecnologías de reciclaje respetuosos con el medio ambiente.
4) Tecnología y equipos de laminación y enfriamiento controlados: La tecnología de laminación y enfriamiento controlados es indispensable para el ahorro de energía, la obtención de productos de alto rendimiento y la optimización de la producción. Materiales de acero representativos como el acero DP, TRIP, TWIP, CP, AHSS, UHSS, otros aceros para tuberías, aceros estructurales para la construcción, aceros granulares y aceros sin tratamiento térmico se producen mediante esta tecnología. La laminación y el enfriamiento controlados no solo se basan en los avances de la metalurgia física, sino que también se benefician de nuevas tecnologías y equipos, como laminadores de alta presión que permiten alcanzar bajas temperaturas y altas presiones, laminadores ultracompactos, sistemas de enfriamiento ultrarrápido (UltraFastCooling), dispositivos de enfriamiento acelerado en línea (Super-OLAC) y maquinaria de reducción y dimensionamiento, entre otros. En el futuro, el desarrollo de esta tecnología dependerá en gran medida de los nuevos equipos técnicos. Este es un aspecto fundamental de su desarrollo que requiere especial atención.
Fecha de publicación: 9 de junio de 2023