Una canonada sense costures es forma perforant una vareta d'acer sòlida, gairebé fosa, anomenada palanquilla, amb un mandril per produir una canonada que no té costures ni unions.
Els tubs sense soldadura es fabriquen perforant un lingot d'acer sòlid i després donant-li forma de tub buit sense soldadura. Aquest procés normalment implica escalfar el lingot a alta temperatura, perforar-lo amb un mandril per crear una forma buida i després donar-li forma mitjançant laminació i estirament.
Els tubs sense soldadura es formen a partir d'una barra cilíndrica d'acer calent. La barra s'escalfa a una temperatura alta i després s'insereix una sonda per crear un forat a través del cilindre. El cilindre es transfereix a uns corrons que dimensionen el cilindre al diàmetre i al gruix de paret especificats. Algunes fàbriques poden produir tubs sense soldadura de fins a 24 polzades de diàmetre. Els mètodes de fabricació sense soldadura s'utilitzen per a tubs de petit diàmetre, però tenen un cost més elevat i una disponibilitat limitada, i a mesura que augmenta el diàmetre, els tubs soldats són més econòmics.
Propietats dels materials i punts clau del procés de fabricació de canonades sense soldadura
Les canonades sense soldadura solen ser de metall, però el seu rendiment es pot millorar recobrint la paret interior amb un recobriment de plàstic. Aquesta estructura composta conserva l'avantatge d'alta resistència de les canonades metàl·liques i té la resistència a la corrosió de les canonades de plàstic. Tanmateix, si el recobriment de plàstic està danyat, la part metàl·lica exposada encara pot causar problemes de corrosió després del contacte amb el fluid.
Punts clau de control en el procés de fabricació
Lubricació i prevenció d'esquerdes: Les canonades sense soldadura han de suportar una pressió extremadament alta durant el procés de conformació, per la qual cosa la superfície s'ha de recobrir amb lubricants d'alta pressió per evitar esquerdes. Tanmateix, el lubricant s'ha d'eliminar completament abans del tractament tèrmic posterior, ja que en cas contrari el dissolvent corrosiu residual pot existir a la canonada durant molt de temps, cosa que indueix riscos de corrosió; això és particularment significatiu per a les canonades sense soldadura de paret fina.
Gruix de la paret i integritat estructural
Propietats mecàniques: La resistència a la tracció i el límit elàstic de la canonada depenen directament del gruix de la paret. Qualsevol reducció del gruix de la paret causada per la corrosió pot causar una fallada estructural.
Rendiment de la gestió tèrmica: El gruix de la paret també afecta l'estabilitat de la conductivitat tèrmica de la canonada. Els processos de fabricació inadequats augmentaran els riscos de fluctuacions de temperatura o condicions d'alta temperatura, i fins i tot provocaran accidents greus.
Tubs sense soldadura
Les canonades sense soldadura es deriven d'acer sòlid, és a dir, plaques o barres, que es formen en formes rodones sòlides (anomenades "bitlles"), que després s'escalfen i es fonen en una matriu com ara una vareta perforada per formar un tub o carcassa buits. Aquest tipus de canonada és coneguda per la seva resistència a la pressió més eficient, ràpida i rendible en comparació amb altres processos de fabricació de canonades. Les canonades sense soldadura s'utilitzen habitualment en canonades de gas natural, així com en canonades de transport de líquids.
Com que les canonades sense soldadura poden suportar altes pressions, també s'utilitzen àmpliament en aplicacions d'alta pressió, com ara refineries, cilindres hidràulics, indústries d'hidrocarburs i infraestructures de petroli i gas.
En comparació amb altres tipus de canonades, les canonades sense soldadura no requereixen cap soldadura ni unió i es formen simplement a partir de lingots rodons sòlids, cosa que millora la seva resistència i altres propietats, inclosa la resistència a la corrosió. Segons l'American Society of Mechanical Engineers (ASME), aquestes canonades poden suportar l'estrès mecànic de manera més eficaç que les canonades soldades (és a dir, les canonades sense soldadura) i tenen pressions de treball més elevades.
En general, l'aplicació de canonades sense soldadura depèn del gruix de la paret. Les canonades de paret més gruixuda requereixen temperatures més elevades per produir-se, cosa que redueix la resistència a la deformació i provoca una major deflexió.
El principal competidor dels tubs sense soldadura són els tubs ERW (HFI) a causa del seu menor cost de fabricació. Els principals avantatges dels tubs sense soldadura respecte als tubs ERW són: (a) sense soldadura, (b) distribució gairebé uniforme de les propietats del material i (c) tensió residual molt baixa. D'altra banda, els tubs sense soldadura són més cars que els tubs ERW, el seu gruix de secció transversal pot no ser uniforme i les seves superfícies interiors i exteriors solen ser molt rugoses.
En els tubs soldats, la soldadura s'utilitza per tancar la costura de soldadura després que la placa o bobina d'acer s'hagi format en una forma cilíndrica. La fàbrica utilitza mètodes d'inspecció ultrasònica i/o radiogràfica per garantir la qualitat de la costura de soldadura, i cada unió del tub es sotmet a proves de pressió a una pressió que superi la pressió de treball especificada. Els tubs soldats es classifiquen segons com es formen i la tecnologia de soldadura utilitzada.
La canonada soldada per arc submergit (SAW) utilitza un metall d'aportació durant el procés de soldadura, mentre que la soldadura per resistència elèctrica/soldadura per fusió elèctrica (ERW/EFW) no requereix un metall d'aportació. La SAW es divideix encara més en soldadura longitudinal (o soldadura recta, L-SAW) i la S-SAW fa referència a la canonada de soldadura en espiral. Normalment, la L-SAW soldada recta de diàmetre mitjà és de costura única i la L-SAW de diàmetre gran és de doble costura.
La canonada ERW es produeix mitjançant un corrent elèctric per escalfar l'acer fins al punt que les vores es fusionen. Aquest procés de producció es va introduir a la dècada de 1920, utilitzant corrent altern de baixa freqüència per escalfar les vores, però més tard es va descobrir que era propens a la corrosió de la soldadura i a soldadures inadequades. Avui dia s'utilitza corrent altern d'alta freqüència, també conegut com a soldadura per contacte. La canonada EFW fa referència a un procés que utilitza feixos d'electrons per guiar l'energia cinètica per fondre les peces per formar la soldadura.
Data de publicació: 19 de juny de 2025
