Los tubos de acero inoxidable sin costura se producen mediante una serie de pasos que incluyen calentamiento, perforación, laminado y acabado para crear tubos sin costuras soldadas. A continuación, se ofrece una explicación detallada del proceso de producción, seguida de los métodos de prueba y las normas que garantizan su calidad.
Proceso de producción de tubos de acero inoxidable sin costura
Preparación de materia prima
Preparación de tochos:Se seleccionan los tochos de acero inoxidable (barras sólidas cilíndricas) y se cortan a la longitud requerida. Se inspeccionan los tochos para detectar defectos en la superficie y se preparan para calentarlos.
Calefacción
Calentando el tocho:El tocho se calienta en un horno de solera rotatoria o en un horno de inducción a una temperatura típicamente de alrededor de 1200 grados - 1300 grados (2192 grados F - 2372 grados F) para ablandar el metal y hacerlo más trabajable.
Perforación
Proceso de perforación:El tocho calentado se transfiere a una fresadora perforadora donde se perfora utilizando un perforador rotatorio o una fresadora perforadora Mannesmann. El tocho se hace girar y se empuja sobre un mandril o tapón perforador para crear una carcasa hueca. Esto forma el tubo en bruto con un centro hueco inicial.
Laminación
Laminación por alargamiento o laminación en laminador Pilger:La carcasa hueca se lamina en un laminador alargador o de peregrino para reducir aún más el diámetro y el espesor de la pared. El tubo pasa por una serie de cajas de laminación con rodillos cónicos que reducen gradualmente su espesor y alargan su longitud.
Proceso de fresado con mandril:Se inserta un mandril (una varilla cilíndrica larga) en el tubo hueco mientras pasa por las cajas de laminación. Esto ayuda a lograr las dimensiones internas y externas deseadas mientras se mantiene una superficie interna lisa.
Reducción de tamaño y estiramiento
Molino de dimensionamiento:El tubo pasa por un molino de dimensionamiento para lograr un diámetro exterior y un espesor de pared precisos. La operación de dimensionamiento garantiza la precisión dimensional.
Molino reductor de estiramiento:En algunos casos, la tubería se somete a una reducción por estiramiento, donde se reduce aún más su diámetro y se ajusta su espesor.
Tratamiento térmico
Recocido:La tubería se somete a un tratamiento térmico o recocido para aliviar las tensiones internas, mejorar la ductilidad y mejorar las propiedades mecánicas. El proceso de recocido implica calentar la tubería a una temperatura específica y luego enfriarla rápidamente (templado) o lentamente, según las propiedades deseadas.
Enderezar y cortar
Alisado:El tubo pasa a través de una máquina enderezadora para corregir cualquier curvatura o desviación de la forma deseada.
Corte:El tubo se corta a las longitudes necesarias mediante máquinas de corte, como sierras o cortadores de llama.
Acabado de superficies
Descalcificación y decapado:La superficie de la tubería se limpia utilizando soluciones ácidas (decapado) o chorro abrasivo para eliminar incrustaciones, óxidos y otras impurezas.
Pulido:La tubería se pule para lograr el acabado superficial requerido, particularmente para aplicaciones donde un acabado liso es fundamental.
Inspección y pruebas
Inspección visual y dimensional:Las tuberías se inspeccionan visualmente para detectar defectos en la superficie y se verifican sus dimensiones para garantizar que cumplan con las especificaciones requeridas.
Métodos y normas de ensayo para tubos de acero inoxidable sin costura
Los tubos de acero inoxidable sin costura se someten a una serie de pruebas para verificar su calidad y cumplimiento de las normas.
Métodos de prueba comunes:
Pruebas no destructivas (END):
Pruebas ultrasónicas (UT):Utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para detectar fallas internas o discontinuidades.
Prueba de corrientes de Foucault (ECT):Detecta defectos superficiales y cercanos a la superficie mediante inducción electromagnética.
Inspección por partículas magnéticas (MPI):Detecta discontinuidades superficiales y ligeramente subterráneas utilizando campos magnéticos y partículas de hierro (aplicable sólo a materiales ferromagnéticos).
Inspección por líquidos penetrantes (DPI):Utiliza un líquido penetrante para revelar defectos de la superficie que pueden no ser visibles a simple vista.
Pruebas destructivas:
Prueba de tracción:Mide la resistencia de la tubería tirando de ella hasta que se rompe.
Prueba de dureza:Determina la resistencia del material a la indentación.
Prueba de aplanamiento:Evalúa la capacidad de la tubería para soportar el aplanamiento sin agrietarse.
Prueba de flexión:Evalúa la ductilidad y capacidad de la tubería para soportar la flexión sin romperse.
Prueba de impacto:Evalúa la tenacidad de la tubería o su capacidad para absorber energía durante la fractura.
Prueba hidrostática:
La tubería se llena con agua u otro líquido y se presuriza para verificar si tiene fugas, defectos o debilidades estructurales. Esto verifica la capacidad de la tubería para soportar su presión nominal máxima.
Normas para tubos de acero inoxidable sin costura:
Varias normas internacionales especifican los requisitos de fabricación, pruebas y calidad para tubos de acero inoxidable sin costura:
Normas ASTM:
ASTM A312:Especificación estándar para tubos de acero inoxidable austenítico sin costura, soldados y trabajados en frío intenso.
ASTM A213:Especificación estándar para tubos de calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor de acero aleado ferrítico y austenítico sin costura.
ASTM A269:Especificación estándar para tubos de acero inoxidable austenítico soldados y sin costura para servicio general.
Norma ASTM A790:Especificación estándar para tubos de acero inoxidable ferrítico/austenítico soldados y sin costura.
Normas ASME:
Normas ASME SA312, SA213, SA269 y SA790:Son especificaciones equivalentes a las normas ASTM pero publicadas por la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos para su uso en aplicaciones de tuberías a presión.
Normas EN (Norma Europea):
ES 10216-5: Tubos de acero sin costura para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 5: Tubos de acero inoxidable.
ES 10297-2: Tubos circulares de acero sin costura para usos mecánicos y de ingeniería general – Condiciones técnicas de suministro – Parte 2: Acero inoxidable.
Normas ISO:
ISO 1127:Tubos de acero inoxidable – Dimensiones, tolerancias y masas convencionales por unidad de longitud.
ISO 2037:Tubos de acero inoxidable para la industria alimentaria.
Estas normas proporcionan pautas para las propiedades del material, dimensiones, tolerancias, acabado de la superficie, propiedades mecánicas y métodos de prueba para garantizar que las tuberías de acero inoxidable sin costura cumplan con los criterios de rendimiento y seguridad requeridos para las aplicaciones previstas.