Guía del proceso de fabricación de accesorios de tubería sin costura

Accesorios de tubería sin costura-Incluyendo codos, tees, reductores y tapas sin costura-juegan un papel crucial en el cambio de la dirección del fluido y la regulación del flujo. Al igual que las tuberías de acero sin costura, los accesorios sin costura, debido a la ausencia de uniones de soldadura, poseen una uniformidad microestructural extremadamente alta, lo que los convierte en la opción preferida para entornos de alta presión y alta fatiga.

¿Qué son los accesorios de tubería sin costura? ¿Cuáles son los estándares básicos para su fabricación?

Los accesorios de tubería sin costura son conexiones de tubería fabricadas utilizandoTubos de acero sin costuraComo el material base a través de varios procesos de conformado en frío o conformado en caliente. Debido a que no se introducen soldaduras longitudinales o circunferenciales durante todo el proceso de fabricación, heredan perfectamente la excelente presión nominal de los tubos de acero sin costura.

En la ingeniería internacional, la producción y el diseño dimensional de los accesorios de tubería sin costura se adhieren estrictamente a los siguientes estándares básicos:

ASME B16.9: Normas para accesorios de tubería soldados a tope de acero forjado fabricados en fábrica (que cubren dimensiones, tolerancias y pruebas).

ASTM A234 / A234M: especificaciones estándar para accesorios de tubería de acero al carbono y aleación para temperaturas medias y altas (como los grados comunes WPB y WP91).

ASTM A403: Especificación para accesorios de tubería de acero inoxidable austenítico forjado.

Procesos de formación de montaje de tubería sin soldadura de 4 núcleos

Dependiendo de la forma del accesorio de tubería (codo, T o reductor) y las propiedades del material, los fabricantes suelen emplear las siguientes cuatro tecnologías de conformado sin costura:

1. método del mandril/formación caliente del empuje-específicamente para los codos
Este es el proceso más comúnmente utilizado y eficiente para la fabricación de codos sin costura a nivel mundial.

Flujo de proceso: la tubería de acero sin costura se corta a una longitud específica y se instala en un mandril con un diámetro cónico interno en forma de cuerno. Con la ayuda de una bobina de calentamiento por inducción, el empuje mecánico impulsa la tubería hacia adelante. A medida que la tubería pasa a través del mandril, se expande simultáneamente en diámetro y se dobla.

Ventajas técnicas: Los codos producidos tienen un grosor de pared extremadamente uniforme y una apariencia estéticamente agradable, lo que los hace ideales para la producción en masa de los codos de acero al carbono Schedule 40 y Schedule 80.

2. Método de abultamiento hidráulico: Específicamente para tees. Para la fabricación de tees sin costura con diámetros pequeños a medianos, el abultamiento hidráulico es un excelente proceso de conformado en frío.

Flujo de proceso: se coloca una pieza en bruto de tubo sin costura en un molde de formación específico. El líquido se inyecta en el tubo y se presuriza. Bajo la extrusión simultánea de fuerzas mecánicas en ambos lados, el líquido de alta presión dentro del tubo obliga a la pared del tubo a "abultarse" hacia el orificio lateral del molde, formando así la tubería de derivación de la T.

Ventajas técnicas: Este proceso es un proceso de trabajo en frío, lo que resulta en un acabado superficial extremadamente alto y una precisión dimensional. Se utiliza comúnmente en la fabricación de tees de acero inoxidable y metales no ferrosos.

3. moldeo por compresión (Die Forging): Este proceso es ampliamente utilizado en la fabricación de reductores sin costura y algunos tees de gran diámetro.

4. Flujo de proceso

Reducción de extremos: Después de calentar el tubo en blanco, se coloca en un troquel de reducción o expansión y se presiona para reducir o expandir el diámetro del extremo del tubo.

Tee (dibujo en caliente): el espacio en blanco de la tubería se calienta por encima de la temperatura crítica, y se perfora un pequeño orificio en la parte donde se insertará la tubería de derivación. El tubo de la rama entonces "se dibuja" en la forma usando un troquel.

4. método de estampación/prensado-específicamente para tapas de tubería
Las tapas de tubería sin costura se producen típicamente utilizando un proceso de estampado de placa de acero de una pieza. Una placa redonda de acero se calienta y se coloca entre matrices macho y hembra, luego se estampa en una estructura semiesférica o elíptica en una pasada usando una prensa hidráulica.

Tratamiento térmico y tratamiento de superficies

Formar es sólo el primer paso. Debido a que la concentración de tensión o el endurecimiento por trabajo se produce durante la formación, los siguientes procesos posteriores son necesarios para restaurar sus propiedades físicas:
Tratamiento térmico
Esto es crucial para determinar las propiedades físicas finales (límite elástico, resistencia al impacto) de los accesorios de tubería sin costura. Dependiendo del grado del material, los accesorios de tubería requieren normalización, enfriamiento y revenido, o recocido de solución (para acero inoxidable). Esto elimina la tensión residual interna, optimiza la estructura del grano y asegura que los accesorios no experimentarán fracturas frágiles durante la futura operación de la tubería de alta presión.

Chorro de arena y decapado (pasivación de superficie): los accesorios de tubería tratados con calor tendrán una escala de óxido en su superficie. Los accesorios de acero al carbono requieren chorro de arena para el pulido, seguido de la aplicación de aceite preventivo de óxido o galvanizado en caliente. Los accesorios de acero inoxidable deben someterse a decapado y pasivación para restaurar la película de pasivación resistente a la corrosión de su superficie.

Biselado: para facilitar la soldadura a tope en el sitio, los extremos de los accesorios de tubería sin costura deben biselarse con precisión de acuerdo con las normas ASME B16.25. Normalmente se usa un bisel de aproximadamente 37,5mm para garantizar una buena penetración cuando se suelda a tope el accesorio al tubo de acero sin costura.