Detalles de tubos de acero de pared gruesa

Un tubo de acero cuya relación entre el diámetro exterior y el espesor de la pared es menor que 20 se denominatubo de acero de pared gruesa.
Se utilizan principalmente como tuberías de perforación geológica de petróleo, tuberías de craqueo para la industria petroquímica, tuberías de calderas, tuberías de cojinetes, tuberías estructurales de alta precisión para automóviles, tractores y aviación, etc.
Proceso de fabricación de tubos de acero sin costura 1. Laminado en caliente (tubos de acero sin costura extruidos): tocho de tubo redondo → calentamiento → perforación → laminado cruzado de tres rodillos, laminado continuo o extrusión → extracción del tubo → dimensionado (o reducción) → enfriamiento → enderezamiento → prueba hidráulica (o detección de defectos) → marcado → almacenamiento
La materia prima para laminar tubos de acero sin costura son tubos redondos en bruto, que se cortan mediante una máquina cortadora en palanquillas de aproximadamente 1 metro de largo y se envían al horno para su calentamiento mediante una cinta transportadora. La palanquilla se introduce en el horno para calentarse, a una temperatura de aproximadamente 1200 grados Celsius. El combustible es hidrógeno o acetileno. El control de temperatura en el horno es clave. Después de que el tubo redondo sale del horno, debe perforarse con un perforador de presión. Generalmente, el perforador más común es el perforador de rodillo cónico. Este tipo de perforador tiene una alta eficiencia de producción, buena calidad del producto, gran expansión del diámetro de perforación y puede desgastar una variedad de tipos de acero. Después de la perforación, la palanquilla del tubo redondo se lamina sucesivamente de forma cruzada, continua o extruida por tres rodillos. Después de la extrusión, el tubo debe retirarse para su dimensionamiento. El dimensionamiento se realiza mediante perforaciones cónicas rotatorias de alta velocidad en la palanquilla para formar un tubo. El diámetro interior de la tubería de acero se determina por la longitud del diámetro exterior de la broca de la máquina de dimensionamiento. Una vez dimensionado, la tubería de acero ingresa a la torre de enfriamiento y se enfría mediante rociado de agua. Una vez enfriada, se endereza. Tras el enderezamiento, la tubería de acero se envía al detector de fallas metálicas (o prueba hidráulica) mediante la cinta transportadora para la detección de fallas internas. Si existen grietas, burbujas u otros problemas dentro de la tubería de acero, se detectarán. Tras la inspección de calidad de las tuberías de acero, se requiere una estricta selección manual. Tras la inspección de calidad, se pinta la tubería de acero con el número de serie, la especificación, el número de lote de producción, etc., y se iza al almacén mediante una grúa.
2. Tubo de acero sin costura estirado en frío (laminado): pieza en bruto de tubo redondo → calentamiento → perforación → recalcado → recocido → decapado → lubricación (recubrimiento de cobre) → estirado en frío de múltiples pasadas (laminado en frío) → tubo en bruto → tratamiento térmico → enderezamiento → Prueba hidrostática (detección de defectos) → Marcado → Almacenamiento.
Clasificación de producción de tubos de acero sin costura: tubos laminados en caliente, tubos laminados en frío, tubos estirados en frío, tubos extruidos, tubos estirados
1. Los tubos de acero estructural sin costura (GB/T8162-1999) son tubos de acero sin costura utilizados para estructuras generales y estructuras mecánicas.
2. La tubería de acero sin costura para transporte de fluidos (GB/T8163-1999) es una tubería de acero sin costura general que se utiliza para transportar fluidos como agua, petróleo y gas.
3. Los tubos de acero sin costura para calderas de baja y media presión (GB3087-1999) se utilizan para fabricar tubos de vapor sobrecalentado, tubos de agua hirviendo para calderas de baja y media presión de varias estructuras, tubos de vapor sobrecalentado, tubos de humo grandes, tubos de humo pequeños y ladrillos de arco para calderas de locomotoras. Tubos de acero sin costura laminados en caliente y estirados en frío (laminados) de acero estructural al carbono de alta calidad para tuberías.
4. Los tubos de acero sin costura para calderas de alta presión (GB5310-1995) son tubos de acero al carbono, acero de aleación y acero inoxidable resistentes al calor de alta calidad para la superficie de calentamiento de calderas de tubos de agua para alta presión y superior.
5. El tubo de acero sin costura de alta presión para equipos de fertilizantes químicos (GB6479-2000) es un tubo de acero sin costura de acero estructural al carbono y acero de aleación de alta calidad adecuado para equipos y tuberías químicas con una temperatura de trabajo de -40 ~ 400 ° C y una presión de trabajo de 10 ~ 30 Ma.
6. Los tubos de acero sin costura para craqueo de petróleo (GB9948-88) son tubos de acero sin costura adecuados para tubos de hornos, intercambiadores de calor y tuberías en refinerías de petróleo.
7. Las tuberías de acero para perforación geológica (YB235-70) son utilizadas por los departamentos geológicos para la perforación de núcleos. Según su uso, se dividen en tuberías de perforación, portamechas, tuberías de extracción de núcleos, tuberías de revestimiento y tuberías de sedimentación.
8. Los tubos de acero sin costura para perforación con núcleo de diamante (GB3423-82) son tubos de acero sin costura utilizados para tuberías de perforación, varillas de núcleo y revestimientos para perforación con núcleo de diamante.
9. Una tubería de perforación petrolera (YB528-65) es una tubería de acero sin costura utilizada para la perforación petrolera, con engrosamiento interno o externo en ambos extremos. Existen dos tipos de tuberías de acero: roscadas y no roscadas. Las tuberías roscadas se conectan mediante juntas, mientras que las no roscadas se conectan mediante uniones roscadas mediante soldadura a tope.
10. Los tubos de acero al carbono sin costura para buques (GB5213-85) se utilizan para la fabricación de sistemas de tuberías resistentes a la presión de Clase I y Clase II, calderas y sobrecalentadores. La temperatura de trabajo de la pared de los tubos de acero al carbono sin costura no supera los 450 °C, y la de los tubos de acero aleado sin costura supera los 450 °C.
11. El tubo de acero sin costura para carcasa de semieje de automóvil (GB3088-82) es un tubo de acero sin costura laminado en caliente de acero estructural al carbono y acero estructural de aleación de alta calidad para la fabricación de carcasas de semieje de automóvil y tubos de eje de carcasa de eje de transmisión.
12. La tubería de combustible de alta presión para motor diésel (GB3093-86) es una tubería de acero sin costura estirada en frío para la fabricación de tuberías de alta presión de sistemas de inyección de motores diésel.
13. Los tubos de acero sin costura de diámetro interior de precisión para cilindros hidráulicos y neumáticos (GB8713-88) son tubos de acero sin costura de precisión estirados o laminados en frío con diámetros interiores precisos para la fabricación de cilindros hidráulicos y neumáticos.
14. El tubo de acero sin costura de precisión, estirado o laminado en frío (GB3639-83), ofrece alta precisión dimensional y un excelente acabado superficial para estructuras mecánicas y equipos hidráulicos. El uso de tubos de acero sin costura de precisión para la fabricación de estructuras mecánicas o equipos hidráulicos permite ahorrar considerablemente horas de mecanizado, optimizar el uso del material y mejorar la calidad del producto.
15. El tubo de acero inoxidable estructural sin costura (GB/T14975-1994) es un tubo de acero sin costura laminado en caliente (extrusión, expansión) y estirado en frío (laminado).
16. Los tubos de acero inoxidable sin costura para transporte de fluidos (GB/T14976-1994) son tubos de acero sin costura laminados en caliente (extruidos, expandidos) y estirados en frío (laminados) hechos de acero inoxidable para transporte de fluidos.
17. Tubos de acero sin costura de forma especial es un término general para tubos de acero sin costura con secciones transversales distintas a las redondas. Según la forma y el tamaño de la sección transversal del tubo de acero, se puede dividir en tubos de acero sin costura de forma especial con igual espesor de pared (código D), tubos de acero sin costura de forma especial con diferente espesor de pared (código BD) y tubos de acero sin costura de forma especial con diámetro variable (código BJ). Los tubos de acero sin costura de forma especial se utilizan ampliamente en diversas piezas estructurales, herramientas y piezas mecánicas. En comparación con los tubos redondos, los tubos de forma especial generalmente presentan un mayor momento de inercia y módulo de sección, así como una mayor resistencia a la flexión y la torsión, lo que permite reducir considerablemente el peso estructural y ahorrar acero.
Generalmente, los tubos de acero sin costura se fabrican mediante laminación en caliente o laminación en frío de aceros estructurales de carbono de alta calidad, como 10, 20, 30, 35, 45, 16Mn, 5MnV y otros aceros estructurales de baja aleación, o 40Cr, 30CrMnSi, 45Mn2, 40MnB y otros aceros combinados. Los tubos de acero sin costura hechos de acero de bajo carbono, como 10 y 20, se utilizan principalmente para tuberías de transporte de fluidos. Los tubos de acero sin costura hechos de acero de carbono medio, como 45 y 40Cr, se utilizan para fabricar piezas mecánicas, como piezas estresadas de automóviles y tractores. Generalmente, los tubos de acero sin costura deben probarse para determinar su resistencia y aplanamiento. Los tubos de acero laminados en caliente se entregan en estado laminado en caliente o tratado térmicamente; los tubos de acero laminados en frío se entregan en estado tratado térmicamente. Tubos de acero sin costura para calderas de baja y media presión: se utilizan para fabricar diversas calderas de baja y media presión, tubos de vapor sobrecalentado, tubos de agua hirviendo, tubos de pared de agua y tubos de vapor sobrecalentado para calderas de locomotoras, tubos de humo grandes, tubos de humo pequeños y tubos de ladrillo de arco, etc.
Los tubos de acero sin costura laminados en caliente o en frío (dial) se fabrican con acero estructural al carbono de alta calidad. Se fabrican principalmente con acero n.° 10 y n.° 20. Además de verificar la composición química y las propiedades mecánicas, se requieren pruebas hidrostáticas, de engarce, abocardado y aplanamiento. El laminado en caliente se entrega en estado laminado en caliente, mientras que el laminado en frío (dial) se entrega con tratamiento térmico.
18. El tubo de acero sin costura GB18248-2000 para cilindros de gas se utiliza principalmente para fabricar diversos cilindros de gas e hidráulicos. Sus materiales representativos son 37Mn, 34Mn₂V, 35CrMo, etc.
Fórmula de cálculo y ejemplos para tubos de acero sin costura: (kg/m) W= 0,02466 × S (D – S) D= diámetro exterior S= espesor de pared
Halla el peso por m de un tubo de acero sin costura con un diámetro exterior de 60 mm y un espesor de pared de 4 mm. Peso por m = 0,02466 × 4 × (60 –4) = 5,52 kg. 9. Un tubo de perforación petrolera (YB528-65) es un tubo de acero sin costura utilizado para la perforación petrolera con engrosamiento interior o exterior en ambos extremos. Existen dos tipos de tubos de acero: roscados y no roscados. Los tubos roscados se conectan con juntas, y los tubos no roscados se conectan con juntas de herramienta mediante soldadura a tope.
GB3088-82) es un tubo de acero sin costura laminado en caliente de acero estructural al carbono de alta calidad y acero estructural de aleación para la fabricación de carcasas de semiejes de automóviles y tubos de eje de carcasa de eje de transmisión.
10. Los tubos de acero al carbono sin costura para buques (GB5213-85) se utilizan para la fabricación de sistemas de tuberías resistentes a la presión de Clase I y Clase II, calderas y sobrecalentadores. La temperatura de trabajo de la pared de los tubos de acero al carbono sin costura no supera los 450 °C, y la de los tubos de acero aleado sin costura supera los 450 °C.
11. El tubo de acero sin costura para carcasa de semieje de automóvil (GB3088-82) es un tubo de acero sin costura laminado en caliente de acero estructural al carbono y acero estructural de aleación de alta calidad para la fabricación de carcasas de semieje de automóvil y tubos de eje de carcasa de eje de transmisión.
12. Las tuberías de aceite de alta presión para motores diésel (GB3093-2002) son tuberías de acero sin costura estiradas en frío para la fabricación de tuberías de alta presión para sistemas de inyección de motores diésel.
13. Los tubos de acero sin costura de diámetro interior de precisión para cilindros hidráulicos y neumáticos (GB8713-88) son tubos de acero sin costura de precisión estirados o laminados en frío con diámetros interiores precisos para la fabricación de cilindros hidráulicos y neumáticos.
La mayor diferencia entre los tubos de acero de paredes gruesas y los tubos de acero de paredes delgadas es el espesor de la pared del tubo de acero.
En general, las tuberías de acero de pared delgada se fabrican mediante tecnología de estirado en frío, mientras que las de pared gruesa se fabrican mediante tecnología de estirado en caliente. Si se distingue por unidades de medida, se considera que una tubería de acero de pared gruesa tiene un espesor de pared/diámetro de 0,02, mientras que, para las tuberías de acero de pared delgada, un espesor de pared/diámetro de 0,02 es inferior.
El tubo de acero de pared delgada es el más grande, y el de pared gruesa, el más grande. Los tubos de acero de pared delgada se utilizan principalmente en tuberías. Los tubos de acero de pared gruesa se utilizan principalmente como material de relleno para piezas huecas. Se utilizan en tuberías importantes y sometidas a presión.
Normativa y aplicaciones de las tuberías de acero de pared gruesa en ingeniería
1. Normativas correspondientes y diversas reglamentaciones para la selección y el uso real de accesorios para tuberías de paredes gruesas.
Al seleccionar o utilizar accesorios para tuberías de pared gruesa, estos deben cumplir con las normativas y especificaciones pertinentes, especialmente en el transporte de fluidos extremadamente peligrosos, inflamables y gases a alta presión. Por lo tanto, el tipo de accesorio se determina principalmente en función de la finalidad y las condiciones de uso (presión, temperatura y fluido). Las normativas y normas pertinentes se enumeran a continuación solo como referencia.
1) Ley de Supervisión de Seguridad de Equipos Especiales;
2) Listado de normas de inspección de seguridad de equipos especiales;
3) Normas de gestión y supervisión de la seguridad de las tuberías a presión;
4) Normas de supervisión de calidad y supervisión de seguridad de equipos especiales;
5) Reglamento de supervisión y gestión del diseño, fabricación e instalación de equipos especiales (borrador);
6) Reglamento de supervisión técnica de seguridad de tuberías a presión (borrador);
7) Especificaciones técnicas de seguridad para tuberías metálicas industriales (borrador);
2. Determinación del grado de resistencia de los accesorios de tubería
1) Para los accesorios de tubería cuyo grado se indica mediante la presión nominal o la clasificación de presión-temperatura especificada, se deberá utilizar como referencia la clasificación de presión-temperatura especificada en la norma, como GB/T 17185;
2) La norma solo estipula el espesor nominal de la tubería recta conectada a ella, y su clasificación de presión y temperatura aplicable se determina de acuerdo con el grado de tubería estándar especificado en la norma, como GB14383 ~ GB14626.
3) En el caso de los accesorios de tubería que solo especifican las dimensiones externas en las normas, como GB12459 y GB13401, su resistencia al impacto debe determinarse mediante pruebas de confirmación. 4) En el resto de los casos, se realizará un diseño de presión o un análisis analítico según las normativas pertinentes para determinar la norma de uso. Además, la determinación del grado de resistencia de los accesorios de tubería no debe ser inferior a la presión en las condiciones de trabajo más severas a las que pueda estar expuesto todo el sistema de tuberías durante su funcionamiento.
3. Seguridad y economía
Además de los tipos estructurales de accesorios para tuberías mencionados anteriormente, utilizados en la ingeniería de tuberías, existen otros que satisfacen los requisitos de diversas condiciones de trabajo, especialmente las especiales. En el diseño o la selección de ingeniería, cuanto mayor sea la resistencia de los accesorios, mayor será la seguridad, pero mayor será el costo del proyecto y se generarán desperdicios innecesarios.
Desde la perspectiva de los beneficios económicos, al tiempo que se cumplen los requisitos del diseño de ingeniería y se reducen los costos tanto como sea posible, a menudo es fácil resultar en un pequeño número de accesorios de tubería seleccionados en su conjunto, lo que no es propicio para la gestión y regulación de los materiales de construcción en obra y las necesidades de cambios de diseño. sustitución de materiales, etc. Por lo tanto, la selección de accesorios de tubería debe combinar seguridad y economía, y es aconsejable reducir la variedad de accesorios de tubería tanto como sea posible. Además, factores como las condiciones de la construcción en obra, el nivel de construcción y el ciclo de adquisición de accesorios de tubería también deben recibir la atención necesaria en la selección de accesorios de tubería. En casos específicos, también debe considerarse la posibilidad de adoptar juntas de tubería reforzadas, codos ingleteados y doblado en obra de tuberías de pequeño diámetro.
Al mismo tiempo, también es necesario comprender la capacidad de producción, los productos y la oferta del mercado de los fabricantes de accesorios de tubería.
4. Problemas en la selección del estándar de accesorios de tubería
1) Las normas nacionales para accesorios de tuberías no son perfectas, y las normas de accesorios de tuberías sin igual deberían incluir normas sobre los parámetros de tipo y los materiales de los accesorios. Sin embargo, las normas sobre materiales son incompletas o carecen de requisitos técnicos y de calidad, como requisitos de carga, normas de inspección y dosificación, y certificación de calidad. Las normas para los materiales de los accesorios de tuberías son deficientes y, a menudo, se formulan desde sus perspectivas y ángulos, en lugar de considerar el sistema estándar completo de tuberías de presión. Para la selección en ingeniería, existen normas para tuberías, pero no existe una norma correspondiente para piezas forjadas o fundidas. La realidad es que la norma para las piezas forjadas de los accesorios de tubería toma prestada la norma para las piezas forjadas de los recipientes a presión, sin considerar las diferencias entre ambas, como la soldadura, la inspección de película y otras regulaciones.
2) El nivel estándar de los accesorios de tubería varía mucho y el contenido carece de consistencia y sistematicidad, por lo que existen contradicciones en la conexión, lo que provoca inconvenientes en su uso.
3) No existe una norma de ensayo de tipo para accesorios de tubería. Solo las normas GB12459 y GB13401 estipulan el cálculo de la presión para la prueba de rotura de accesorios de tubería de acero sin costura soldados a tope y de placa de acero soldados a tope. Existen otros tipos de normas de ensayo o de implementación para garantizar la calidad de la fabricación de accesorios de tubería.
La fórmula del peso de la tubería de acero sin costura: [(diámetro exterior - espesor de la pared) * espesor de la pared] * 0,02466 = kg/m (peso por metro)