Cuáles son los procesos de soldadura de tuberías

¿Qué es Pipe Welding?

Soldadura de tuberíasSe refiere al proceso de unir dos o más secciones de tubos de acero a través de varias técnicas de soldadura para formar una tubería continua, sellada y fuerte.Tubos soldadosSon uno de los tipos importantes en la industria de tubos de acero y están a la par conTubos sin costura. La diferencia radica en que: los tubos de acero sin costura se forman por extrusión y no requieren costuras de soldadura. Las tuberías de acero soldadas, por otro lado, dependen de los procesos de soldadura para dar forma y soldar placas o bobinas de acero. La calidad de la soldadura determina directamente la resistencia, la durabilidad y el rango de aplicación de las tuberías soldadas.

Métodos comunes de soldadura de tuberías

En el proceso de fabricación de tubos de acero, los métodos de soldadura de tubos comúnmente utilizados incluyen principalmente:

Soldadura por Resistencia Eléctrica (ERW)
La soldadura por resistencia se refiere a un método que utiliza el efecto térmico de resistencia generado cuando la corriente fluye a través de la superficie de contacto y las áreas adyacentes de las piezas de trabajo para calentar metales a un estado fundido o plástico, formando así una unión. La soldadura por resistencia se usa ampliamente en la fabricación de tubos de acero, especialmente en la producción de tubos soldados de costura recta ERW. De acuerdo con las diferentes características del proceso, la soldadura por resistencia se divide principalmente en cuatro tipos:

Soldadura por puntos: Es adecuado para la soldadura por puntos local y se utiliza a menudo para la conexión de componentes de paredes delgadas o accesorios de tubería.
Soldadura de costura: una costura de soldadura sellada se forma mediante soldadura por puntos continua y es adecuada para la producción de tuberías para el transporte de líquidos o gases.
Soldadura por proyección: utiliza el calentamiento concentrado de las partes elevadas de la pieza de trabajo y, a menudo, se utiliza para soldar accesorios de tubería, accesorios o componentes de soporte.
Soldadura a tope: implica calentar y presurizar las caras finales de dos secciones de tubería para unirlas, y es adecuado para la soldadura a tope de tuberías rectas.

Soldadura por arco sumergido (SAW, soldadura por arco sumergido)
La soldadura por arco sumergido incluye dos formas: soldadura por arco sumergido de costura recta (LSAW) y soldadura por arco sumergido en espiral (SSAW). Durante la soldadura, el arco está enterrado debajo de la capa de flujo, lo que resulta en una alta calidad de soldadura y una penetración profunda. A menudo se utiliza en oleoductos de alta presión y tuberías de suministro de agua de gran diámetro.

LSAWTubería soldada longitudinal por arco sumergido: después de que la placa de acero se enrolla en forma cilíndrica y se suelda a lo largo de la costura longitudinal, se usa ampliamente en tuberías de petróleo y gas.
Por SSAWTubo soldado con arco sumergido espiral (tubo soldado con arco sumergido espiral): Las bobinas de acero se forman en formas espirales y luego se sueldan. Se ve comúnmente en proyectos de suministro de agua de gran diámetro y tuberías de larga distancia.

Soldadura con protección de gas (GMAW/MIG)
La soldadura se lleva a cabo mediante gas protector (incluido el gas inerte y el gas activo) y alambre de soldadura continua, generalmente con equipos semiautomáticos o totalmente automáticos. La velocidad de soldadura es rápida y es adecuada para proyectos de construcción y mantenimiento de tuberías.

Soldadura al arco de argón (TIG/GTAW)
La soldadura por arco de argón es una técnica de soldadura basada en el principio de la soldadura por arco ordinaria. Utiliza gas argón para proteger el material de soldadura de metal y funde el material de soldadura en un estado líquido en el material base a soldar a través de una alta corriente para formar una piscina fundida, logrando una unión metalúrgica entre el metal a soldar y el material de soldadura. Es adecuado para la soldadura de alta calidad de tubos de acero inoxidable y tubos de paredes delgadas, con hermosas costuras de soldadura.

Soldadura por arco manual (SMAW)
Es un método de soldadura que utiliza un electrodo operado manualmente y la pieza de trabajo a soldar como dos electrodos, y funde el metal por el calor del arco eléctrico entre el electrodo y la pieza de trabajo. Es ampliamente utilizado en proyectos de instalación y mantenimiento de tuberías de campo.

Soldadura por arco de alambre con núcleo de flujo (FCAW)
El principio de funcionamiento básico de la soldadura blindada a gas de alambre con núcleo de flujo es el mismo que el de la soldadura blindada a gas común con un electrodo consumible. Utiliza un cable consumible con núcleo de flujo como un electrodo (generalmente conectado al electrodo positivo, es decir, conexión de CC inversa), y el material base como el otro electrodo. La principal diferencia con respecto a la soldadura por arco metálico con protección de gas común radica en el hecho de que el alambre de soldadura se llena con mezcla de flujo en el interior. Durante la soldadura, bajo el efecto del calor del arco, el material de fundente fundido, el metal de alambre, el metal base y el gas de protección experimentan reacciones metalúrgicas entre sí, formando simultáneamente una capa delgada de escoria líquida para recubrir la gotita y cubrir la piscina fundida, proporcionando otra capa de protección para el metal fundido. En esencia, este método de soldadura es un método de protección combinado de gas y escoria.


Los pasos generales de soldadura de tuberías

Los detalles de los diferentes procesos varían, pero las tuberías de acero soldadas generalmente implican los siguientes pasos:

Preparación-Placa de acero o bobina de esconder, biselado de tuberías, limpieza de superficies, alineación.
Formación: los tubos soldados con costura recta se fabrican enrollando placas de acero en un círculo, mientras que los tubos soldados en espiral se forman enrollando placas de acero en forma de espiral.
Soldadura por puntos (soldadura de posicionamiento)-Pre-soldadura de un área pequeña para fijar la forma.
Soldadura principal-Seleccione la soldadura de ERW, la soldadura de LSAW o la soldadura de SSAW según el proceso.
Inspección-incluyendo pruebas no destructivas (NDT), pruebas de rayos X, pruebas ultrasónicas (UT) y pruebas hidrostáticas.
Post-tratamiento-enderezamiento, procesamiento de puertos, anticorrosión superficial (como tratamiento de galvanización por inmersión en caliente, recubrimiento epoxi).

Las diferencias entre ERW, LSAW y SSAW

Tubo soldado ERW: hecho de bobinas de acero y soldado longitudinalmente a través del calor de resistencia, es adecuado para tuberías de media y baja presión, andamios y tuberías de estructura de acero.
Tubo soldado con costura recta LSAW: Hecho de placa de acero como materia prima, está soldado por soldadura de arco sumergido de costura recta, con alta resistencia, y se utiliza principalmente para el transporte de petróleo y gas a alta presión.
Tubo soldado en espiral SSAW: Hecho de bobinas de acero, está formado en espiral y soldado por soldadura por arco sumergido. Tiene una amplia gama de diámetros y se usa comúnmente en proyectos de conservación de agua y grandes oleoductos.

Las ventajas de los tubos de acero soldados (en comparación con los tubos de acero sin costura)

Menor costo: las tuberías soldadas suelen ser más económicas que las tuberías sin costura y son adecuadas para proyectos a gran escala.
Diámetro más grande: el diámetro de las tuberías de acero sin costura es limitado, mientras que las tuberías soldadas de gran diámetro pueden alcanzar varios metros.
Espesor de pared uniforme: es más fácil garantizar un espesor de pared constante durante el proceso de producción de tuberías soldadas.
Longitud flexible: las tuberías soldadas se pueden producir en longitudes más largas, lo que reduce las interfaces y los costos de instalación.

Problemas comunes de soldadura

Precauciones de soldadura para tuberías galvanizadas: durante la soldadura, la capa de zinc producirá gases tóxicos, por lo que se debe mejorar la ventilación. Al mismo tiempo, el recubrimiento de zinc puede causar porosidad (porosidad) y grietas (agrietamiento).
Penetración incompleta: debido a una entrada de calor insuficiente o una alineación deficiente, la resistencia de la costura de soldadura disminuye.
Grieta (Weld Cracking): causada por enfriamiento rápido, concentración de tensión o material de calidad inferior.
Porosidad (Porosidad): causada por humedad, manchas de aceite o gas protector insuficiente.
Desalineación: alineación inexacta de las tuberías, que puede conducir fácilmente a la concentración de tensión después de la soldadura.

Resumen

La soldadura de tuberías es el proceso central en la fabricación de tuberías de acero, que afecta directamente la calidad y la vida útil de las tuberías soldadas. Los tubos soldados ERW, los tubos soldados de costura recta LSAW y los tubos soldados en espiral SSAW tienen sus propias ventajas en el ámbito de aplicación. En comparación con las tuberías de acero sin costura, las tuberías soldadas tienen ventajas más obvias en términos de costo, tamaño y consistencia del grosor de la pared. Sin embargo, en el proceso de soldadura real, los parámetros del proceso deben controlarse estrictamente, especialmente al soldar tuberías galvanizadas, se deben tomar medidas de protección efectivas.