¿Qué son los Tubos sin Soldadura?
Los tubos sin soldadura son tubos sin juntas en la dirección longitudinal del tubo.
Los tubos de acero se fabrican generalmente redondeando chapas de acero en forma cilíndrica y soldándolas entre sí. Sin embargo, la presencia de juntas en las tuberías puede provocar graves accidentes en términos de resistencia y fiabilidad, como fugas de petróleo crudo de la tubería, dependiendo del uso previsto.
Los tubos sin soldadura se fabrican utilizando métodos como el de Mannesmann, que no produce juntas que puedan causar una reducción de la resistencia. Como no hay riesgo de que se produzcan defectos en las juntas, se utilizan cuando se requiere una gran resistencia y fiabilidad.
Aplicaciones de los Tubos sin Soldadura
Los tubos sin soldadura se utilizan mucho para transportar fluidos como gas, petróleo y agua. También hay muchos tipos de tubos de acero sin soldadura, como los destinados a la construcción.
- Tubos sin soldadura para la construcción
- Tubos de acero sin soldadura para el transporte de fluidos
- Tubos de acero sin soldadura para calderas de alta presión
- Tubos de acero sin soldadura de precisión estirados en frío
Los materiales y las normas de los tubos de acero sin soldadura varían en función de la aplicación, por lo que es necesario seleccionar el tubo sin soldadura adecuado para cada fin. Algunos ejemplos de aplicaciones específicas son las instalaciones de petróleo y gas natural, los tubos para calderas en centrales térmicas y las tuberías de alta presión en maquinaria industrial.
Principios de los Tubos sin Soldadura
El método de fabricación típico para producir tubos sin soldadura es el método Mannesmann. Es la forma más productiva de fabricar tubos sin soldadura. En pocas palabras, el método Mannesmann forma tubos a partir de barras redondas en lugar de placas de acero. Como el tubo se forma a partir de una barra redonda, no se producen juntas.
En el método Mannesmann, el material para el tubo en forma de barra redonda, conocido como tocho, se calienta primero a una temperatura tan alta (aprox. 1.300 °C) que adquiere un color rojo brillante. Cuando el tocho está listo para ser laminado, se presiona contra el centro del tocho una herramienta llamada tapón (para el conformado de tubos sin soldadura) para darle forma de tubo.
Si se presiona simplemente el tapón contra el tocho tal como está, el tocho, al perder su destino, es empujado hacia fuera y no forma un tubo. El tocho se forma entonces sujetando la circunferencia exterior con rodillos cónicos o de barril. El material empujado hacia fuera por el tapón se empuja entonces hacia delante, de modo que la forma exterior también puede formarse mientras se forma el diámetro interior.
En general, el laminado severo de tochos calientes provoca inevitablemente un deterioro de las propiedades superficiales. Del mismo modo, los productos de paredes gruesas, menos exigentes con el proceso de laminado, son relativamente más fáciles de fabricar. Sin embargo, en la actualidad hay empresas especializadas en tuberías sin soldadura, pero también en productos de pared delgada. Éstos van desde tubos sin soldadura extremadamente finos de pequeño diámetro con un grosor de 0,08 mm hasta tubos sin soldadura de gran diámetro con un diámetro de 426,0 mm, el mayor diámetro fabricado en Japón.
Otros Datos sobre los Tubos sin Soldadura
1. Diferencias entre Tubos sin Soldadura y Tubos Soldados
La diferencia entre los tubos sin soldadura y los tubos soldados es el uso o la ausencia de soldadura en el proceso de fabricación de los tubos. La razón por la que se necesitan tubos sin soldadura es, en primer lugar, que en las soldaduras se produce “corrosión en ranura”.
Esta corrosión acanalada es una corrosión en forma de V en la soldadura (interior) de la tubería. Como la soldadura suele ir acompañada de altas temperaturas, es inevitable que se produzcan cambios en la estructura metalúrgica de la unión. Cualquier diferencia en la microestructura entre la soldadura y el metal base provoca una diferencia de potencial, que a su vez da lugar a la corrosión. El mecanismo de la corrosión por estrías consiste en que, una vez que se ha producido la corrosión, la formación de estrías acelera la corrosión, alcanzando finalmente la superficie de la tubería o provocando fugas de fluido debido a la falta de resistencia.
La razón principal para seleccionar tuberías sin soldadura es evitar la corrosión por ranuras, pero también hay tuberías soldadas llamadas tuberías de acero resistentes a la corrosión por ranuras. Los tubos de acero resistentes a la corrosión por estrías son tubos de acero en los que se ajusta la composición del material base (reducción del contenido de azufre) y se añaden elementos especiales en la zona de soldadura. Son más caros que los tubos normales, pero no tanto como los tubos sin soldadura, y se utilizan mucho para líquidos en los que no hay peligro de fugas, como el agua.
2. Diferencia de Precio entre Tubos sin Soldadura y Tubos Soldados
En este apartado se describe la diferencia de precio entre los tubos sin soldadura y los tubos soldados (en este caso, por ejemplo, los tubos de acero ERW). Aquí, como ejemplo, el material es SUS 304. El precio de un tubo sin soldadura es aproximadamente entre 1,5 y 2 veces superior al de un tubo de acero ERW. La diferencia de precio es pequeña cuando el diámetro del tubo es pequeño, pero la diferencia de precio aumenta cuando el diámetro es grande, y varía ligeramente en función del grosor de la pared.
Si se considera toda la planta, el precio de las tuberías por sí solas es de 1,5 a 2 veces superior, por lo que la diferencia de precio no es tan grande cuando se sustituye parte de las tuberías, pero cuando se construye una planta nueva, el coste global cambiará significativamente. Por lo tanto, es importante reducir los costes seleccionando las tuberías adecuadas en función del fluido que se vaya a manipular.