Si bien existen muchos métodos de fabricación de tuberías, la discusión más prominente en la industria compara la tubería de acero soldada por resistencia eléctrica (ERW) frente a la tubería de acero sin costura (SMLS).
Tanto los REG como los métodos de fabricación de tubos de acero sin costura han estado en uso durante décadas; Con el tiempo, los métodos utilizados para producir cada uno han avanzado. Entonces, ¿cuál es mejor?
Fabricación de tubos soldados
La tubería soldada comienza como una cinta larga y enrollada de acero llamada skelp. El skelp se corta a la longitud deseada, lo que resulta en una lámina rectangular plana. El ancho de los extremos más cortos de esa hoja se convertirá en la circunferencia exterior de la tubería, un valor que se puede usar para calcular su eventual diámetro exterior.
Las láminas rectangulares se alimentan a través de una máquina laminadora que curva los lados más largos uno hacia el otro, formando un cilindro. En el proceso REG, la corriente eléctrica de alta frecuencia pasa entre los bordes, haciendo que se derritan y se fusionen.
Una ventaja de la tubería ERW es que no se utilizan metales de fusión y la costura de soldadura no se puede ver ni sentir. Eso se opone a la soldadura por arco sumergido doble (DSAW), que deja atrás un cordón de soldadura obvio que luego debe eliminarse según la aplicación.
Las técnicas de fabricación de tubos soldados han mejorado a lo largo de los años. Quizás el avance más importante ha sido el cambio a corrientes eléctricas de alta frecuencia para la soldadura. Antes de la década de 1970, se utilizaba corriente de baja frecuencia. Las costuras de soldadura producidas a partir de REG de baja frecuencia eran más propensas a la corrosión y a la falla de la costura.
La mayoría de los tipos de tubos soldados requieren tratamiento térmico después de la fabricación.
Fabricación de tubos sin costura
La tubería sin costura comienza como un trozo cilíndrico sólido de acero llamado palanquilla. Mientras aún están calientes, las palanquillas se perforan a través del centro con un mandril. El siguiente paso es rodar y estirar la palanquilla hueca. La palanquilla se enrolla y estira con precisión hasta que cumple con la longitud, el diámetro y el grosor de la pared especificados por el pedido del cliente.
Algunos tipos de tubos sin costura se endurecen a medida que se fabrican, por lo que no se requiere tratamiento térmico después de la fabricación. Otros requieren tratamiento térmico. Consulte la especificación del tipo de tubería sin costura que está considerando para saber si requerirá tratamiento térmico.
Perspectivas históricas y casos de uso para tubos de acero soldados frente a tubos de acero sin costura
Los REG y las tuberías de acero sin costura existen como alternativas hoy en día, en gran parte debido a las percepciones históricas.
En general, la tubería soldada se consideraba inherentemente más débil porque incluía una costura de soldadura. La tubería sin costura carecía de este defecto estructural percibido y se consideraba más segura. Si bien es cierto que la tubería soldada incluye una costura que la hace teóricamente más débil, las técnicas de fabricación y los regímenes de garantía de calidad han mejorado en la medida en que la tubería soldada funcionará como se desea cuando no se excedan sus tolerancias. Si bien la ventaja aparente es clara, una crítica de las tuberías sin costura es que el proceso de laminación y estiramiento produce un espesor de pared inconsistente en comparación con el espesor más preciso de las láminas de acero destinadas a la soldadura.
Las normas de la industria que rigen la fabricación y especificación de ERW y tubos de acero sin costura todavía reflejan esas percepciones. Por ejemplo, se requieren tuberías sin costura para muchas aplicaciones de alta presión y alta temperatura en las industrias de petróleo y gas, generación de energía y farmacéutica. Las tuberías soldadas (que generalmente son más baratas de producir y están más ampliamente disponibles) se especifican en todas las industrias, siempre que la temperatura, la presión y otras variables de servicio no excedan los parámetros indicados en la norma aplicable.
En aplicaciones estructurales, no hay diferencia en el rendimiento entre los REG y la tubería de acero sin costura. Si bien los dos se pueden especificar indistintamente, no tendría sentido especificar sin costura cuando la tubería soldada más barata funciona igual de bien.
Buenas prácticas de compra para tubos de acero soldados y sin costura
Una nota importante a tener en cuenta a medida que se especifican los productos de tuberías para un proyecto es que los libros de especificaciones (como los proporcionados por ASTM, ASME, ANSI y API, entre otros) que los ingenieros utilizan para guiar las especificaciones que escriben solo enumeran los grados de tubería sin hacer referencia a si se producen a través de ERW o fabricación de tuberías sin costura. No todos los grados se pueden producir por ambos medios.
Por ejemplo, puede ocurrir una posible confusión si un ingeniero especifica una tubería soldada con un gran diámetro exterior y espesor de pared sin saber que sería imposible fabricarla. Este error probablemente pasaría desapercibido hasta que se realice una orden de compra, momento en el cual un proveedor de tuberías notificaría al cliente que el pedido no se pudo cumplir tal como estaba escrito.
Además, una buena comprensión de los estándares de la industria podría conducir a ahorros de costos. Los estándares de tubos de acero al carbono A106 y A53 son un buen ejemplo. En este artículo, discutimos cómo la tubería que cumple con la primera debe ser sin costura, mientras que la tubería que cumple con la segunda puede ser.
