Cuando busca por primera vez tubos de acero, ya sea para una planta desalinizadora, una plataforma petrolera o una planta de energía nuclear, la primera pregunta que debe hacerse es “¿necesito “tubos” sin costura, soldados o forjados?” Estos tres. Cada tipo tiene diferentes beneficios y, por lo tanto, es adecuado para diferentes aplicaciones y entornos. Hay varios factores que se deben considerar al elegir lo adecuado para un proyecto en particular.

Es probable que los ingenieros sepan intuitivamente la respuesta a esta pregunta, pero tomemos un momento para explorar estas tuberías sin costura, soldadas y forjadas y sus diversas propiedades.

1. Tubería sin costura

Comencemos con la tubería sin costura. Como sugiere el nombre, una tubería sin costura es una tubería sin costuras ni soldaduras.

Fabricación y aplicación:

Los tubos sin costura se pueden fabricar utilizando una variedad de métodos diferentes, dependiendo en gran medida del diámetro deseado o de la relación entre el diámetro y el espesor de la pared. En términos generales, el proceso de fabricación de tubos sin costura comienza con la fundición del acero en bruto hasta darle una forma más trabajable: un tocho sólido caliente. Luego estíralo y empújalo o tira de él sobre una forma. Este tubo hueco luego pasa por un proceso de extrusión en el que se fuerza a pasar a través de una matriz y un mandril. Esto ayuda a aumentar el diámetro interior y reducir el diámetro exterior.

Los tubos de acero sin costura se utilizan comúnmente para transportar fluidos como agua, gas natural, desechos y aire. También se requiere con frecuencia en muchos entornos altamente corrosivos y de alta presión, como las industrias de petróleo y gas, generación de energía y farmacéutica.

Ventaja:

Alta resistencia: La tubería sin costura tiene la ventaja obvia de no tener costuras, por lo que no habrá costuras débiles. Esto significa que, normalmente, las tuberías sin costura pueden soportar presiones de trabajo un 20% más altas que las tuberías soldadas del mismo grado y tamaño de material.
Alta resistencia: La ausencia de costuras significa que las tuberías sin costura pueden proporcionar una mayor resistencia a la corrosión, ya que es más probable que se produzcan problemas como impurezas y defectos en las soldaduras.

Menos pruebas: No hace falta decir que no es necesario probar la integridad de la soldadura de los tubos sin costura: ¡sin soldadura no hay pruebas!

2. Tubería soldada

Existen tres tipos de tubos soldados: soldadura de diámetro exterior, soldadura de diámetro interior o soldadura de doble cara. ¡El denominador común es que todos tienen costuras!

El proceso de fabricación de tubos soldados comienza laminando una bobina de acero hasta alcanzar el espesor deseado para formar una tira o placa plana. Luego se enrolla y las costuras del tubo resultante se sueldan en un ambiente químicamente neutro.

Respecto a qué tipos de acero son soldables, los aceros austeníticos son generalmente los más soldables, mientras que los aceros ferríticos sueldan secciones delgadas. Los aceros dúplex ahora se consideran totalmente soldables, pero requieren más atención que los aceros austeníticos.

Se considera que la tecnología de fabricación de tubos soldados ha mejorado mucho en los últimos años. Podría decirse que el avance más importante fue el desarrollo de técnicas de soldadura que utilizan corrientes de alta frecuencia. Esto mejora en gran medida la capacidad de la tubería soldada para evitar la corrosión y fallas en las juntas.

Si bien las uniones de las tuberías soldadas son teóricamente correctas para debilitarlas, los métodos de fabricación y los procedimientos de control de calidad son muy superiores en la actualidad. Esto significa que, siempre que no se excedan las tolerancias de temperatura y presión indicadas para las tuberías soldadas, no hay razón por la que no deban funcionar tan bien como las tuberías sin costura en numerosas industrias.

Costo: Una de las grandes ventajas de los tubos soldados es que son los más baratos de todos los tipos de tubos y los más fácilmente disponibles.
Consistencia: En general, se acepta que las tuberías soldadas tienen un espesor de pared mucho más consistente que las tuberías sin costura. Esto se debe a que el proceso de fabricación comienza con una única lámina de acero.
Calidad de la superficie: Evitar el proceso de extrusión también significa que la superficie de los tubos soldados también puede ser más suave que la de los tubos sin costura.
Velocidad: Las tuberías soldadas requieren plazos de adquisición más cortos debido al proceso de fabricación más simple.

3. Tubería forjada

La forja de acero es un proceso de formación de metales que utiliza fuerzas de compresión y calor y presión extremos para dar forma al metal.

La fabricación de tubos forjados comienza colocando una pieza de acero (ya sea 6% de molibdeno, súper dúplex, dúplex, acero inoxidable, aleación de níquel) entre los troqueles superior e inferior. El acero se moldea mediante calor y presión para darle la forma deseada y luego se termina mediante un proceso de mecanizado para cumplir con todas las especificaciones requeridas.

Este complejo proceso de fabricación da como resultado un mayor coste del tubo forjado.

Las muchas ventajas del tubo forjado significan que tiene muchas aplicaciones diferentes en diferentes campos, como el petróleo y el gas, la maquinaria hidráulica, la fertilización y la industria química. El hecho de que el acero forjado no tenga costuras ni soldaduras le permite contener con éxito sustancias potencialmente dañinas o corrosivas y sus vapores. Por tanto, puede utilizarse en muchas industrias pesadas.

Alta resistencia: Las tuberías forjadas generalmente producen un producto final fuerte y muy confiable porque la forja hace que el flujo de grano del acero cambie y se alinee. En otras palabras, el acero se ha vuelto más fino y la estructura de la tubería ha cambiado significativamente, lo que da como resultado una gran resistencia y una alta resistencia al impacto.
Larga vida útil: el forjado elimina posibles problemas de porosidad, contracción, cavidades y vertido en frío.
Económico: El proceso de forjado generalmente se considera muy económico ya que no se desperdicia material.
Flexibilidad: El proceso de forjado del acero es muy flexible y puede producir tubos de muchos tamaños diferentes.