- Calidades de acero para la producción.
- La fabricación de tubos de acero: los principales métodos.
- Tipos de sección y cubierta.
- Normas y tamaños de tubos de acero.
- Instalación de tuberías de acero: métodos básicos.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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En la industria y en la vida cotidiana, las tuberías de acero se utilizan mucho. Se utiliza para colocar comunicaciones cerradas y abiertas que suministran gases y líquidos a las estaciones de distribución. Con la ayuda de los productos de acero, proteja los cables de potencia y de señal en la industria aeronáutica y automotriz.
Las tuberías de acero en varias áreas sirven como elementos estructurales y decorativos. En casa, recogen los sistemas de abastecimiento de agua y calefacción. Los productos tienen altas características físicas, pueden soportar cargas operativas significativas y servir de manera confiable durante muchos años.
Calidades de acero para la producción.
En la fabricación de tubos de acero en producción industrial utilizando estos tipos de materias primas, tales como:
- acero al carbono st 3, st 10-20, st17g1s-y - para tubos universales con electroeroso de uso general;
- acero 20-10 - para la fabricación de tubos sin soldadura laminados en caliente;
- acero 20 - para material de tubos conformados en frío;
- Acero resistente a la corrosión 12X18H12T, 12X18N10T, 08X18N10T - para tuberías en demanda en las industrias de energía y química.
Los aceros de baja aleación tienen buenas propiedades mecánicas y un precio asequible. Los aditivos de aleación afectan positivamente las características físicas del acero, mejoran la viscosidad y la ductilidad, hacen que el material sea más duradero y resistente a altas temperaturas y manifestaciones corrosivas atmosféricas.
Sin embargo, el costo del acero aleado es algo mayor y los tubos hechos de él siempre se valoran un poco más caros. Por el nivel de aleación, el acero se divide en tres clases.
El material de baja aleación en la composición no contiene más del 2.5% de varios aditivos. En las especies de alteración media, este indicador varía entre 2.5-10%. En los grados de alta aleación, el número de componentes que mejoran las propiedades básicas del metal es de 10 a 50%.
Los tubos de acero de aleación sin costura aseguran una integridad perfecta de la tubería, no requieren un trabajo de mantenimiento minucioso y minimizan las posibles fugas.
Hay un total de 14 tipos de aleaciones de acero de alta aleación con diferentes características. Los más populares son los materiales que muestran una buena resistencia a diversos fenómenos corrosivos y son capaces de trabajar de manera efectiva sin destruir la estructura a temperaturas extremadamente altas.
La fabricación de tubos de acero: los principales métodos.
Los tubos de acero están hechos de varias maneras.
Las opciones de producción más comunes son:
- electrofusion con costura recta;
- electrofusión con una costura en espiral;
- laminado en caliente sin costura;
- Laminado en frío sin costura.
La elección de un método adecuado de procesamiento de metales depende de la calidad de las materias primas y los equipos disponibles del fabricante.
Una norma separada regula las tuberías de agua y gas. Sin embargo, esto sucede no porque exista un método especial de fabricación para este material, sino solo en función del campo de aplicación.
De hecho, las tuberías de este tipo son un producto universal soldado con autógena eléctrica con una costura recta. Por lo general, este tipo se utiliza en sistemas de comunicación con presión moderada.
¿Cómo se hacen los productos longitudinales electrosoldados?
La hoja de acero enrollada (tira) enrollada en un rollo apretado se desenrolla y se corta en tiras longitudinales del largo y ancho deseado. Los fragmentos resultantes se sueldan a una cinta sin fin, asegurando así la continuidad en la producción.
Luego, la cinta se deforma en rodillos y convierte la pieza de trabajo en un producto de sección transversal circular con bordes abiertos. La costura de conexión se hierve por el método de arco, corrientes de inducción, plasma, láser o haces de electrones.
La costura en una tubería de acero, hecha en un entorno de gas inerte con un electrodo de tungsteno (el elemento actual de la soldadura por arco eléctrico), es bastante fuerte y duradera. Sin embargo, el procesamiento lleva mucho tiempo. Los tubos de soldadura con corrientes de inducción de alta frecuencia se realizan casi 20 veces más rápido, por lo tanto, el precio de dichos productos es siempre mucho menor.
Después de todas las manipulaciones, el tubo de acero redondo se calibra en los rodillos y un delicado control no destructivo de la resistencia y la integridad de la costura se realiza mediante ultrasonido o corrientes de Foucault. Si en el proceso de prueba no se encuentran errores, la pieza se corta en fragmentos de la longitud planificada y se envía a la sala de almacenamiento.
Producción de tipos de costura espiral electrosoldada.
La producción de tubos de acero con costura en espiral se realiza de acuerdo con el mismo principio que el longitudinal, pero solo se utilizan mecanismos más simples para la fabricación de productos. La principal diferencia radica en el hecho de que la cinta de acero cortado con la ayuda de rodillos no se enrolla en un tubo, sino en una espiral. Esto asegura una alta precisión de conexión en todas las etapas.
En caso de una emergencia, las tuberías con una costura en espiral no forman una fisura longitudinal del tronco reconocida por los especialistas como la deformación más peligrosa de cualquier sistema de comunicación.
La costura espiral se considera más confiable y le da al tubo una mayor resistencia a la tracción. Las desventajas incluyen el aumento de la longitud de la costura, que requiere costos adicionales para los materiales de soldadura y más tiempo para unirse.
Producción de productos laminados en caliente.
Como palanquilla para crear un tubo de acero sin costura (sin costura) mediante el método de deformación en caliente, se utiliza una palanquilla cilíndrica monolítica.
Se calienta a alta temperatura en un horno industrial y se acciona a través de una prensa de perforación. La unidad convierte el producto en un manguito (cilindro hueco), y el procesamiento posterior con varios rollos proporciona al elemento el grosor de pared deseado y un diámetro adecuado.
El grosor de la pared del material tubular de acero, fabricado por deformación en caliente, alcanza los 75 mm. Los tubos de esta calidad se utilizan en condiciones de operación difíciles y en sistemas de comunicación, donde la durabilidad y la confiabilidad son la principal prioridad.
En la última etapa, el tubo de acero caliente se enfría, se corta según los parámetros especificados y se transfiere al almacén de productos terminados.
Características de la liberación de tuberías de frío.
La etapa inicial del proceso de fabricación de tubos de acero sin costura laminados en frío es idéntica a la versión "caliente". Sin embargo, después de pasar por el molino de perforación, el manguito se enfría inmediatamente y todas las demás operaciones se llevan a cabo en un ambiente frío.
Cuando la tubería esté completamente formada, debe recocerse, primero calentándola a la temperatura de recristalización del acero y luego enfriándola nuevamente. Después de tales medidas, la viscosidad de la estructura aumenta, y las tensiones internas que inevitablemente ocurren durante la deformación por frío dejan el metal.
Los tubos de acero deformados en frío pueden instalarse con un sistema de comunicación altamente confiable en el que se minimiza el riesgo de fugas.
Ahora el mercado presenta tubos sin soldadura laminados en frío con un espesor de pared de 0, 3 a 24 mm y un diámetro de 5 a 250 mm. Sus ventajas incluyen un alto nivel de estanqueidad y la capacidad de soportar altas presiones.
Tipos de sección y cubierta.
De acuerdo con el tipo de sección transversal, los elementos de tubería de acero se subdividen en redondos y de perfil. Los redondos pertenecen a la forma universal, tienen la gradación más amplia del diámetro del agujero y el espesor de las paredes. Se producen solo en condiciones industriales a partir de aleaciones de acero y diversos aditivos que mejoran las características físicas del material.
Es posible hacer un dosel práctico y hermoso de un tubo de acero pulido con una sección redonda, que mantendrá un aspecto atractivo durante mucho tiempo y protegerá la entrada de la precipitación.
La gama de aplicaciones cubre casi todas las áreas industriales y domésticas. Los tubos de acero redondos de varios diámetros se utilizan para transportar petróleo y gas, para proporcionar equipos de aislamiento confiables para sistemas de comunicación de cualquier complejidad y tamaño, para crear estructuras ligeras y diversos elementos de decoración externa e interna.
Los tubos de perfil son un tipo progresivo de construcción de metal laminado con sección ovalada, cuadrada o rectangular. Está hecho de acero aleado y de baja aleación, y menos a menudo de acero inoxidable, por deformación en frío o en caliente de una palanquilla soldada circular soldada longitudinalmente.
La formación se realiza pasando la pieza a través de los rodillos, que proporcionan la sección transversal necesaria.
Las estructuras metálicas de varios tipos y propósitos se construyen a partir de tuberías con una sección de perfil, se erigen con marcos de construcción, soportes, pisos complejos y de pisos complejos. Las estructuras soportan cargas físicas, de vibración y mecánicas considerables, sirven de manera confiable durante muchos años y son adecuadas para un uso intensivo en cualquier condición atmosférica.
Los tubos de acero terminados se comprueban para verificar la integridad de la soldadura y se someten a un tratamiento térmico adicional, lo que permite aliviar el estrés mecánico interno. Luego cortar de acuerdo con las dimensiones requeridas. Para mejorar las propiedades físicas de los tubos de acero, se recubren con un revestimiento especial.
Las especies más buscadas son:
- zinc (frío o caliente);
- polietileno multicapa o extruido;
- epoxi-betún;
- Cemento y arena.
El zinc protege las tuberías de la corrosión, el polietileno crea una capa densa e impermeable en la superficie y evita la destrucción de la estructura metálica, el epoxi bituminoso reduce la influencia de las corrientes dispersas y la arena de cemento protege la superficie interna de las incrustaciones biológicas.
Normas y tamaños de tubos de acero.
Para tubos de acero metal hay estándares especiales y GOSTs. Estos parámetros describen el método de fabricación del producto, sus dimensiones básicas, sección transversal y espesor de pared. Siendo guiado por esta información, se define el área de uso de este o aquel detalle.
Parámetros para productos soldados con costura recta.
La producción de tubos soldados eléctricamente con costura recta está regulada por GOST 10704-91. Según su información, el diámetro exterior del producto es de 10-1420 milímetros, y el espesor de la pared varía de 1 a 32 milímetros.
La armadura, que no excede los 426 milímetros de diámetro, tiene una longitud medida y no dimensional. En casos especiales, los tubos se fabrican con una costura reforzada más fuerte, pero para ellos existe un estándar especial separado: GOST 10706.
Tubos soldados de acero con costura recta, un material versátil con la más amplia gama de aplicaciones. La calidad decente y el bajo precio hacen que su uso sea relevante tanto en objetos a gran escala como en la vida cotidiana.
Las tuberías de este tipo se utilizan con mayor frecuencia para la instalación de sistemas de comunicación tecnológica con presión moderada y la creación de estructuras metálicas prácticas, convenientes y ligeras para diversos fines.
Regulaciones para tubos helicoidales electrosoldados.
La producción de tubos soldados eléctricos con una costura en espiral se lleva a cabo de acuerdo con GOST 8696-74. El diámetro exterior de dichos productos es de 159-2520 milímetros, el grosor de la pared varía de 3.5 a 25 milímetros y la longitud es de 10 a 12 metros.
Las tuberías soldadas con soldadura en espiral son más caras que sus análogos longitudinales. Sin embargo, los costos están justificados, especialmente si el sistema requiere una conexión perfecta y perfectamente precisa.
Las tuberías hechas de esta manera son más resistentes y tienen la capacidad de soportar altas presiones. El estándar permite que se utilicen con fines domésticos e industriales para crear sistemas de comunicación fiables, herméticos y operativamente estables.
Requisitos para productos de deformación en caliente sin soldadura.
Las normas para tubos sin soldadura laminados en caliente se describen en GOST 8732-78. El grosor de sus paredes es de 2.5-75 milímetros, y el diámetro varía de 20 a 550 milímetros. En longitud, tanto dimensional como no medida, el tamaño oscila entre 4 y 12, 5 metros.
Las tuberías sin costura hechas por deformación en caliente prácticamente no se utilizan en la vida cotidiana. La mayoría de las veces se utilizan para sistemas industriales con mayores requisitos de confiabilidad y estanqueidad.
Las tuberías de este tipo se utilizan para transportar sustancias altamente tóxicas para la producción química. La ausencia de una costura garantiza la imposibilidad de fugas y la entrada de sustancias nocivas en la tierra o la atmósfera.
La capacidad de soportar fácilmente la alta presión constante hace que las tuberías sin costura sean relevantes para las industrias de refinación de petróleo y gas.
Normas para tubos sin soldadura laminados en frío.
Los tubos de acero laminados en frío se fabrican de acuerdo con GOST 8734-75. El diámetro externo del refuerzo varía de 5 a 250 milímetros, y el espesor de las paredes es de 0, 3 a 24 mm. Los productos producen una longitud no medida de 1, 5 a 11, 5 metros y una longitud de medición de 4, 5 a 9 metros.
Los tubos de acero laminados en frío sin soldadura de paredes gruesas se utilizan de la misma manera que los laminados en caliente. Una pared delgada que se usa más a menudo cuando es necesario, una combinación de fuerza impecable y peso ligero (aeronaves, construcción naval, etc.)
Los tubos de acero sin soldadura conformados en frío demuestran una alta resistencia, estabilidad operativa y confiabilidad durante todo el período de uso.
Características y características de los productos de agua y gas.
Las tuberías de gas y agua se producen de acuerdo con las regulaciones de GOST 3262-75. En un estándar separado, este tipo de metal se distingue solo por su alcance más estrecho.
El diámetro exterior del producto es de 10.2-165 milímetros, y el espesor de la pared varía entre 1.8-5.5 milímetros. La gama de tamaños para longitud no medida y medida es la misma: de 4 a 12 metros.
Las tuberías de agua y gas se utilizan principalmente para los fines previstos: para la organización de sistemas de comunicación de agua y gas. A veces se utilizan para crear diseños ligeros o en la industria del mueble para la fabricación de artículos de decoración de interiores con estilo.
El estándar contempla la producción no solo de tuberías de agua y gas convencionales, sino también galvanizadas.
Instalación de tuberías de acero: métodos básicos.
El proceso de ensamblar un sistema de comunicación confiable, duradero y de buen funcionamiento de tuberías de acero requiere costos de mano de obra considerables, una gran cantidad de tiempo y la disponibilidad de herramientas profesionales específicas.
El material se divide en segmentos de la longitud requerida utilizando cortadores de tubos. La conexión se realiza generalmente de tres maneras: soldadura, roscados y con bridas.
Conexión por soldadura
La instalación de tuberías con la subsiguiente conexión de todas las partes mediante gas o cualquier otra soldadura se considera el método de instalación más simple, práctico y asequible.
El sistema, equipado de esta manera, se distingue por un alto nivel de hermeticidad, soporta considerables cargas de operación y vibración, no requiere medidas de mantenimiento serias y es fácil de reparar en caso de un problema.
Un sistema de comunicación formado por tubos de acero conectados por soldadura servirá de manera confiable durante al menos 40 años y garantizará una integridad estructural perfecta, lo que evita que los líquidos y los olores desagradables se filtren a través de las costuras.
Si la instalación de las comunicaciones se realiza en condiciones difíciles o los lugares difíciles de alcanzar y los trabajos de soldadura son físicamente imposibles, se utiliza un método de conexión de las piezas necesarias con rosca (ajuste) o brida.
Aterrizaje en el hilo
En esta realización, el tubo se atornilla a la rosca utilizando accesorios de diferentes tipos y propósitos. Esto permite en el futuro realizar reparaciones locales y eliminar daños en un lugar en particular, sin desmontar todo el sistema de comunicación.
Los accesorios de conexión están disponibles en una variedad de formas y configuraciones. Esto hace posible montar con su ayuda un sistema de cualquier complejidad con un gran número de giros y ramificaciones.
La principal ventaja de la instalación roscada del sistema de calefacción o suministro de agua es la simplicidad y la accesibilidad. Para crear la construcción necesaria de tuberías y accesorios de acero, no se requieren equipos específicos, conocimientos profesionales o una amplia experiencia en la realización de trabajos de reparación.
Todo el trabajo es intuitivo y fácil de implementar, incluso por personas que no tienen las calificaciones adecuadas. El tubo de acero se puede cortar a mano. Con la tecnología introduciremos nuestro artículo recomendado.
Sistema de construcción con bridas.
Otra forma de conectar tuberías de acero a un complejo de comunicación común consiste en el uso de bridas de varias formas y configuraciones (cruces, ángulos, acoplamientos, etc.). Estas piezas están soldadas a los bordes de los tubos, se insertan pernos de un calibre adecuado en los orificios y se les atornillan las tuercas, lo que hace una fijación precisa.
Cuando la brida une tubos de acero, es muy importante apretar las tuercas firmemente sin causar una distorsión de toda la estructura. Чтобы избежать этой проблемы, специалисты советуют проводить финишное навинчивание не в порядке размещения болтов по окружности, а закреплять по очереди противоположные друг другу гайки
Между гайкой и болтом обязательно прокладывают уплотнитель. Для системы, отвечающей за подачу горячей и холодной воды (максимальный температурный режим до 100 градусов), используют прокладки из толстого (около 3 мм) картона.
Сначала деталь смачивают водой и насухо высушивают. Затем пропитывают подогретой олифой в течение 25-30 минут. После этой процедуры прокладка приобретает нужную структуру и долго служит даже в условиях интенсивной эксплуатации.
Для коммуникаций, подающих теплоноситель повышенной температуры (до 450 градусов) и базового давления до 5 мПа применяют прокладочный материал из паронита. Для систем, транспортирующих пар с давлением до 0, 15 мПа, используют для уплотнения толстый (около 3-6 мм) асбестовый картон с плотной структурой и хорошей гибкостью.
Чтобы асбестовая прокладка служила дольше, ее предварительно покрывают графитовым составом, изготовленный на основе натуральной олифы.
Для того, чтобы асбестовая прокладка не «съедала» полезную площадь внутри трубы и не упиралась кромкой во внешние болты, ее внешний и внутренний диаметры должны быть на 2-3 миллиметра меньше, чем внешний и внутренний диаметр используемого фланца
Для корректности фланцевого соединения головки всех рабочих болтов размещают на одной стороне, внимательно следя за тем, чтобы концы болтов выступали из гаек не более чем на половину диаметра болта.
Свинчивание болтов и гаек осуществляют самым обыкновенным гаечным или разводным ключом. Разбирают конструкцию с помощью этих же самых инструментов, поочередно выкручивая гайки и болты. Если какая-то из деталей покрылась ржавчиной и не поддается удалению, ее выколачивают молотком.
При выбивании молотком проржавевших соединительных элементов под болт необходимо подставлять прочную деревянную подкладку, чтобы не нарушить целостность резьбы
Испортившуюся в процессе эксплуатации прокладку срубают при помощи зубила и ставят на ее место новую деталь. Во время демонтажных работ действуют очень аккуратно и внимательно, чтобы оставшаяся без крепежей деталь не упала на работника и не причинила ему вред.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
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