¿Qué es una tubería sin costura de alta presión

Tubo sin soldadura de alta presión(También conocido como tubo de caldera de alta presión) es un tipo de tubería de acero sin costura diseñada específicamente para aplicaciones de alta temperatura y alta presión, y es una rama importante de tuberías de acero sin costura. Es ampliamente utilizado en la generación de energía térmica, productos petroquímicos y otros campos industriales. Sus características principales radican en su excelente capacidad de carga de presión y resistencia al calor.

Características básicas y requisitos técnicos de la tubería sin soldadura de alta presión

Resistencia a la presión superior: puede soportar presiones de trabajo de cientos de atmósferas, asegurando un funcionamiento estable en entornos de vapor de alta presión.

Resistencia a la corrosión a alta temperatura: debe resistir la oxidación y la corrosión por sulfuro en entornos continuos de gases de combustión o vapor a alta temperatura. El material requiere resistencia a largo plazo, estabilidad estructural y resistencia a la oxidación.

Requisito estricto del grado de acero: El material de fabricación debe utilizar aceros de aleación específicos (tales como acero del cromo-molibdeno y acero inoxidable). Los grados comunes incluyen 20G y 15CrMoG, para garantizar que no haya fallas a temperaturas superiores a 538 ℃.

Alta precisión geométrica: las desviaciones del diámetro exterior y el grosor de la pared se controlan dentro de límites estrictos para evitar fugas de medios y concentración de tensión.

Normas y especificaciones de materiales para tubos de acero sin costura de alta presión

Los materiales comunes para tubos de acero sin costura de alta presión incluyen acero al carbono, acero aleado y acero inoxidable. La elección del material depende principalmente de la presión, la temperatura y el medio auxiliar.

Las normas y especificaciones comunes incluyen:

Sistema estándar americano:

ASTM A106/A106M: Estándar para tuberías de acero al carbono sin costura, adecuado para condiciones de alta temperatura (como tuberías de vapor), dividido en tres grados de resistencia: A, B y C, con una temperatura máxima aplicable de 425 ℃.

ASTM A213/A213M: Cubre tubos sin costura hechos de aceros de aleación ferríticos y austeníticos, como T12 (1.25Cr-0.5Mo) y TP304H (18Cr-8Ni), diseñados específicamente para sobrecalentadores de calderas e intercambiadores de calor, con una resistencia a la temperatura de hasta 650 ℃.

ASTM A335/A335M: Tubos sin costura hechos de aceros de aleación ferríticos para aplicaciones de alta temperatura, como P91 (9Cr-1Mo-V), utilizados para tuberías de vapor de alta temperatura y alta presión (comunes en las tuberías de vapor principales de la planta de energía).

Sistema estándar europeo:

EN 10216-2: Estándar para tubos de acero sin costura con presión, incluido el acero al carbono y el acero de aleación (como P235GH, 13CrMo4-5), rango de temperatura aplicable-50 ℃ a 580 ℃.

EN 10216-5: Norma para tubos sin soldadura de acero inoxidable (como 1,4404, 1,4541), para medios corrosivos (como ambientes ácidos en equipos químicos).

Sistema estándar japonés:

JIS G3462: Tubos sin soldadura de acero de aleación para calderas e intercambiadores de calor (como STBA23, STBA26), equivalente al nivel ASTM A213.

JIS G3458: Tubos sin soldadura de acero al carbono para tuberías de alta temperatura y alta presión, similar a la especificación ASTM A106.

Principales ventajas de los tubos sin soldadura de alta presión:

Estructura integral sin costuras: Formado perforando y rodando una pieza en bruto de tubo sólido, el cuerpo de la tubería mantiene una estructura de flujo de metal continuo, eliminando los problemas de tensión de soldadura y evitando la reducción de resistencia causada por una microestructura desigual o tensión residual en la soldadura.

Uniformidad de la distribución de la tensión: en condiciones de alta presión, el cuerpo de la tubería experimenta una tensión más uniforme, lo que reduce la probabilidad de concentración de tensión.

Excelente resistencia a la tracción y tenacidad: después de la optimización a través de procesos de tratamiento térmico como el enfriamiento y el templado, la resistencia a la tracción puede alcanzar más de 600MPa, y el índice de plasticidad cumple con los requisitos de deformación de múltiples condiciones de operación.

Resistencia a altas temperaturas y estabilidad térmica: resistente al engrosamiento del grano y al endurecimiento por transformación de fase a altas temperaturas de funcionamiento, lo que garantiza una resistencia estable durante el servicio.

Buena resistencia a la corrosión y al desgaste: Con una composición uniforme y menos impurezas, mejora significativamente la resistencia a la corrosión en comparación con las tuberías de acero soldadas y exhibe una excelente resistencia al desgaste, funcionando de manera superior en escenarios como la perforación petrolera.

Principales áreas de aplicación de tubos sin soldadura de alta presión

Energía y energía: Paredes refrigeradas por agua de la caldera, tubos del recalentador/del sobrecalentador, tubos de vapor principales (presión ≥ 30MPa, ℃ de la temperatura ≥ 538).

Industria petroquímica: tubos de cabeza de pozo, tubos de alimentación para reactores de alta presión en refinerías (por ejemplo, tubos de 20g utilizados en entornos de sulfuro de hidrógeno). Industrias de Maquinaria y Automoción: Fabricación de cilindros hidráulicos de alta precisión, ejes de transmisión y componentes del motor que deben soportar impactos frecuentes y altas temperaturas.

Marina y aviación: tuberías resistentes a la corrosión del agua de mar y sistemas de gasoductos de alta temperatura para motores de aviones.

Resumen

Las tuberías sin costura de alta presión, con su alta resistencia, estabilidad, seguridad y resistencia al calor, se han convertido en materiales clave indispensables en sistemas de alta temperatura y alta presión. Sus requisitos de producción son estrictos y los estándares de prueba son altos, lo que los convierte en un material básico importante en el campo de la fabricación de equipos de alta gama.