¿Qué es la tubería de acero al carbono de paredes gruesas?

De paredes gruesasTuberías de acero del carbonoSon un tipo de tubería de acero al carbono con un grosor de pared relativamente grande, ampliamente utilizado en campos como el transporte de petróleo y gas, equipos de alta temperatura y alta presión, soporte estructural y transporte de fluidos industriales. Por lo general, se refiere a un tipo de tubería donde el grosor de la pared tiene una relación relativamente grande con el diámetro exterior nominal, y el grosor de la pared excede las series convencionales (como XXS de API, XH y XXH de ASTM, etc.).

En la especificación API 5L, los tubos de paredes gruesas pueden corresponder a XXS (doble engrosamiento) o especificaciones de espesor de pared más altas; En ASTM A106, se pueden seleccionar los grados Schedule 160, XS (Extra Strong) o más grandes; también hay un rango claro de espesor de pared para tuberías de paredes gruesas en EN 10210/10219. JIS G3454 estipula que el WT puede alcanzar más de 30mm. Puede alcanzar hasta 140mm como máximo en DIN EN 10210-1.

Según el método de producción, hay principalmente dos tipos de tubos sin costura de paredes gruesas:

Tubos de paredes gruesas sin costura: producidos por laminación en caliente, extrusión en caliente o estirado en frío en caliente, no tienen soldaduras y poseen una excelente resistencia general y resistencia a la presión.
Tubos soldados de paredes gruesas: incluida la soldadura por resistencia, la soldadura por arco sumergido de costura recta, la soldadura por arco sumergido de doble cara, etc. Los estándares de espesor de pared de los tubos de acero soldados son relativamente flexibles y se pueden ajustar de manera flexible, y son principalmente adecuados para tubos de acero de gran diámetro.

Principales componentes químicos

La composición química de las tuberías de acero al carbono de paredes gruesas consiste principalmente en carbono, manganeso, silicio, fósforo y azufre. Bajo diferentes estándares, el contenido de estos elementos también varía.
Grado B del API 5L: C ≤ 0.30%, Mn ≤ 1.40%, P ≤ 0.025%, S ≤ 0.025%, Si ≤ 0.45%
ASTM A106 Grado B: C ≤ 0.30%, Mn 0.29-1.06%, P ≤ 0.035%, S ≤ 0.035%, Si ≥ 0.10%
EN 10210 S355J2H: C ≤ 0.20%, Mn ≤ 1.60%, P ≤ 0.025%, S ≤ 0.015%, Si ≤ 0.50%

Entre ellos, algunos estándares también agregarán trazas de elementos como Nb, V y Ti para optimizar la microestructura y el rendimiento de la soldadura.

Proceso de fabricación

API 5L(Pipa de la tubería)

Sin costuras: Diámetro 2 "- 36", el espesor de la pared puede alcanzar varias pulgadas.
Soldadura ERW: Diámetro 2 "- 24", espesor de pared controlado por Schedule.
DSAW/LSAW: Diámetro 20 "- 48", utilizado principalmente en grandes oleoductos y gasoductos.

ASTM A106/ASME SA106

Rodamiento en caliente: producido por laminado en caliente con NPS ≥ 2 ", no se requiere tratamiento térmico.
Dibujo en frío: NPS ≤ 1 ½ "puede ser estirado en frío y luego recocido.

EN 10210-1 (Tubos estructurados de pared gruesa termoformados): Espesor de pared 1-75mm (pared ligera a pared gruesa), diámetro 12-800mm.

EN 10210 S355J2H: Espesor de pared 1-40mm, longitud personalizable y excelente rendimiento de soporte de presión.

JIS G3454: Puede ser laminado en caliente y estirado en frío, con un espesor de pared de 1-30mm y un diámetro de 13,7-914,4mm.

Rendimiento mecánico

API 5L X46: Mínimo límite elástico 320 MPa, resistencia a la tracción ≥ 460 MPa.
EN 10210 S355J0H: Resistencia de rendimiento ≥ 355 MPa (espesor de pared de 16mm), resistencia a la tracción 510 MPa, elongación ≥ 22%.
ASTM A106 Grado B: límite elástico mínimo 240 MPa, resistencia a la tracción ≥ 415 MPa, elongación ≥ 22%.
JIS G3454 STPG370: Resistencia de rendimiento ≥ 215 MPa, resistencia a la tracción ≥ 370 MPa, elongación ≥ 30%.

Debido al efecto del espesor de la pared, la resistencia y la tenacidad al impacto de las tuberías de paredes gruesas disminuirán ligeramente a medida que aumente el espesor de la pared. Esto debe ser considerado exhaustivamente al seleccionar los materiales.

Ventajas

Excelentes propiedades mecánicas: la pared de la tubería más gruesa tiene una mayor elasticidad y resistencia a la fluencia, lo que hace que las tuberías de pared gruesa sean más adecuadas para condiciones de alta presión.
Alta resistencia: las tuberías de paredes gruesas son menos propensas a la deformación y pueden soportar una mayor presión mecánica.
Resistencia a la presión: debido a su fuerte estructura, las tuberías de paredes gruesas pueden soportar una mayor presión interna sin fallas.

En conclusión, las tuberías de acero al carbono de paredes gruesas tienen un sistema estándar internacional diverso en términos de composición química, proceso de fabricación y propiedades mecánicas. De acuerdo con las condiciones de trabajo específicas y los requisitos de rendimiento, se pueden seleccionar tuberías bajo las especificaciones API, ASTM, EN, JIS o DIN apropiadas para satisfacer las necesidades de diferentes proyectos de ingeniería.