Un tubo sen costuras fórmase perforando unha varilla de aceiro sólido, case fundido, chamado lingote, cun mandril para producir un tubo que non ten costuras nin unións.
As tubaxes sen soldadura fabrícanse perforando un lingote de aceiro sólido e logo dándolle forma nun tubo oco sen soldadura. Este proceso normalmente implica quentar o lingote a unha temperatura alta, perforalo cun mandril para crear unha forma oca e logo darlle forma mediante laminación e estiramento.
Os tubos sen costura fórmanse a partir dunha barra cilíndrica de aceiro quente. A barra quéntase a unha temperatura elevada e logo insírese unha sonda para crear un orificio a través do cilindro. O cilindro transfírese entón a uns rolos que dimensionan o cilindro ao diámetro e grosor de parede especificados. Algunhas fábricas poden producir tubos sen costura de ata 24 polgadas de diámetro. Os métodos de fabricación sen costura utilízanse para tubos de pequeno diámetro, pero teñen un custo máis elevado e unha dispoñibilidade limitada, e a medida que aumenta o diámetro, os tubos soldados son máis económicos.
Propiedades dos materiais e puntos clave do proceso de fabricación de tubos sen costura
As tubaxes sen soldadura adoitan estar feitas de metal, pero o seu rendemento pódese mellorar recubrindo a parede interior cun revestimento de plástico. Esta estrutura composta mantén a vantaxe de alta resistencia das tubaxes metálicas e ten a resistencia á corrosión das tubaxes de plástico. Non obstante, se o revestimento de plástico se dana, a parte metálica exposta aínda pode causar problemas de corrosión despois do contacto co fluído.
Puntos clave de control no proceso de fabricación
Lubricación e prevención de gretas: as tubaxes sen costura deben soportar unha presión extremadamente alta durante o proceso de conformado, polo que a superficie debe recubrirse con lubricantes de alta presión para evitar gretas. Non obstante, o lubricante debe eliminarse completamente antes do tratamento térmico posterior, se non, o disolvente corrosivo residual pode permanecer na tubaxe durante moito tempo, inducindo así riscos de corrosión; isto é especialmente significativo para as tubaxes sen costura de parede delgada.
Grosor da parede e integridade estrutural
Propiedades mecánicas: A resistencia á tracción e o límite elástico da tubaxe dependen directamente do grosor da parede. Calquera redución do grosor da parede causada pola corrosión pode causar fallos estruturais.
Rendemento da xestión térmica: o grosor da parede tamén afecta á estabilidade da condutividade térmica da tubaxe. Os procesos de fabricación inadecuados aumentarán os riscos de flutuacións de temperatura ou condicións de alta temperatura e mesmo provocarán accidentes graves.
Tubos sen costura
As tubaxes sen costura derívanse de aceiro sólido, é dicir, placas ou barras, que se forman en formas redondas sólidas (chamadas "tochos"), que logo se quentan e se colan nunha matriz como unha vara perforada para formar un tubo ou unha carcasa oca. Este tipo de tubaxe é coñecido pola súa maior resistencia á presión, rapidez e rendibilidade en comparación con outros procesos de fabricación de tubaxes. As tubaxes sen costura úsanse habitualmente en gasodutos de gas natural, así como en tubaxes de transporte de líquidos.
Dado que as tubaxes sen costura poden soportar altas presións, tamén se usan amplamente en aplicacións de alta presión, como refinerías, cilindros hidráulicos, industrias de hidrocarburos e infraestruturas de petróleo e gas.
En comparación con outros tipos de tubaxes, as tubaxes sen soldadura non requiren soldadura nin unións e fórmanse simplemente a partir de lingotes redondos sólidos, o que mellora a súa resistencia e outras propiedades, incluída a resistencia á corrosión. Segundo a Sociedade Americana de Enxeñeiros Mecánicos (ASME), estas tubaxes poden soportar a tensión mecánica de forma máis eficaz que as tubaxes soldadas (é dicir, as tubaxes sen soldadura) e teñen presións de traballo máis elevadas.
En xeral, a aplicación de tubos sen costura depende do grosor da parede. Os tubos de parede máis grosa requiren temperaturas máis altas para producirse, o que reduce a resistencia á deformación e resulta nunha maior deflexión.
O principal competidor dos tubos sen costura son os tubos ERW (HFI) debido ao seu menor custo de fabricación. As principais vantaxes dos tubos sen costura sobre os tubos ERW son: (a) sen costura de soldadura, (b) distribución case uniforme das propiedades do material e (c) tensión residual moi baixa. Por outra banda, os tubos sen costura son máis caros que os tubos ERW, o seu grosor da sección transversal pode non ser uniforme e as súas superficies interiores e exteriores adoitan ser moi rugosas.
Nas tubaxes soldadas, a soldadura úsase para pechar a costura de soldadura despois de que a placa ou bobina de aceiro se forme nunha forma cilíndrica. A fábrica utiliza métodos de inspección ultrasónica e/ou radiográfica para garantir a calidade da costura de soldadura, e cada unión da tubaxe é sometida a unha proba de presión a unha presión que supere a presión de traballo especificada. As tubaxes soldadas clasifícanse segundo a forma en que se forman e a tecnoloxía de soldadura utilizada.
A tubaxe soldada por arco mergullado (SAW) emprega un metal de aporte durante o proceso de soldadura, mentres que a soldadura por resistencia eléctrica/soldaxe por fusión eléctrica (ERW/EFW) non require un metal de aporte. A SAW divídese á súa vez en soldadura lonxitudinal (ou soldadura recta, L-SAW) e a S-SAW refírese á tubaxe soldada en espiral. Normalmente, a L-SAW soldada recta de diámetro medio é de costura simple e a L-SAW de diámetro grande é de dobre costura.
A tubaxe ERW prodúcese mediante corrente eléctrica para quentar o aceiro ata o punto de fusionar os bordos. Este proceso de produción introduciuse na década de 1920, utilizando corrente alterna de baixa frecuencia para quentar os bordos, pero máis tarde descubriuse que era propenso á corrosión da soldadura e a soldaduras inadecuadas. Hoxe en día, utilízase corrente alterna de alta frecuencia, tamén coñecida como soldadura por contacto. A tubaxe EFW refírese a un proceso que utiliza feixes de electróns para guiar a enerxía cinética para fundir as pezas de traballo para formar a soldadura.
Data de publicación: 19 de xuño de 2025
