Los codos soldados de 45 grados son componentes de conexión comunes en sistemas de tuberías, utilizados principalmente para cambiar la dirección de las tuberías o desviar el flujo de fluidos. La selección de sus parámetros de modelo afecta directamente la eficiencia de la instalación y la estabilidad del sistema. A continuación se analizan sus parámetros y características principales desde múltiples dimensiones y se comparan con otros tipos de codos de tubería.
1. Características de ángulo y giro
El ángulo de diseño de un codo soldado de 45 grados es fijo, situándose entre un codo de 90 grados y una tubería recta. En comparación con un codo de 90 grados, presenta una menor resistencia al fluido y reduce la pérdida de presión en aproximadamente un 30%-40%, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren giros suaves. Por ejemplo, en tuberías químicas, los codos de 45 grados reducen el impacto de la turbulencia en la pared de la tubería, prolongando así su vida útil. Sin embargo, para giros bruscos, los codos de 90 grados ofrecen mayores ventajas de espacio.
2. Especificaciones de diámetro (DN)
El diámetro nominal común varía de DN15 a DN1200, según diferentes estándares de espesor de pared. Tomando como ejemplo DN100, la norma nacional GB/T12459 especifica un diámetro exterior de 114,3 mm, con espesores de pared que varían de grados Sch10 a Sch160. En comparación con los codos roscados, las estructuras soldadas pueden soportar presiones más altas (normalmente ≥2,5 MPa), pero requieren biselado para adaptarse al material de la tubería.
3. Clasificación de materiales
Se clasifican principalmente en acero al carbono (Q235B, 20#), acero inoxidable (304, 316L) y acero aleado. Los
codos de acero al carbono tienen un coste menor (aproximadamente 50-200 RMB/pieza, según las especificaciones) y pueden soportar temperaturas de hasta 300 °C; los codos de acero inoxidable ofrecen una alta resistencia a la corrosión y su precio unitario es de 3 a 5 veces superior al del acero al carbono. En comparación con los codos moldeados por inyección, los codos metálicos soldados son más adecuados para entornos de alta temperatura y alta presión.
4. Radio de Curvatura (R)
Se dividen en radio corto (R=1,0D) y radio largo (R=1,5D). Los codos de radio corto ahorran espacio, pero generan una concentración de tensiones localizada más pronunciada; los codos de radio largo ofrecen un rendimiento de flujo superior y son adecuados para el transporte de medios granulares. Por ejemplo, en sistemas de transporte de polvo, los codos de radio largo pueden reducir el riesgo de sedimentación del material.
5. Tipos de Tratamiento Final
Existen dos tipos: plano (PE) y biselado (BE). El diseño del bisel debe coincidir con el ángulo de bisel de la soldadura de la tubería (comúnmente 30° ± 2°) y requiere soldadura por arco de argón o arco eléctrico. En comparación con los codos con brida, los codos soldados ofrecen un mejor sellado, pero su desmontaje y mantenimiento son más difíciles.
6. Diferencias en las Normas
A nivel nacional, se utiliza principalmente la norma GB/T12459, mientras que la norma internacionalmente aceptada es la ASME B16.9. La tolerancia de espesor de pared para los codos ASME es más estricta (±12,5%), mientras que la norma nacional permite ±15%. Se debe prestar especial atención a los problemas de conversión de normas en proyectos de exportación.
7. Marcado de la Clasificación de Presión
La capacidad de presión se indica mediante Sch (Número de Cédula) o PN. Por ejemplo, un codo de
acero al carbono Sch40 puede soportar aproximadamente 3 MPa de presión a temperatura ambiente, mientras que un codo de PVC solo soporta 0,6 MPa en las mismas condiciones. Para sistemas de alta presión, se utilizan codos forjados o soldados de pared gruesa en diversas aplicaciones.
8. Comparación del Proceso de Fabricación
Los codos conformados en caliente tienen una pared interior más lisa, pero su coste es aproximadamente un 20% superior al de los codos doblados en frío. Los codos soldados estampados son adecuados para la producción en masa de gran diámetro, pero la costura de soldadura requiere inspección por rayos X.
9. Precauciones de instalación:
Antes de soldar, se deben eliminar las manchas de aceite del bisel y la desalineación debe ser inferior a 1,5 mm. En comparación con los codos a presión, las conexiones soldadas no requieren herramientas especiales, pero sí una mayor habilidad del operador.
10. Escenarios de aplicación:
- Oleoductos: Se prefieren los codos de acero aleado de radio largo.
- Abastecimiento y drenaje de agua en edificios: Los codos de acero al carbono de radio corto son más económicos.
- Industria alimentaria: Uso diversificado de codos de acero inoxidable pulido.
Conclusión:
La selección de parámetros para codos soldados de 45 grados requiere una consideración exhaustiva de las características del medio, la presión nominal y las limitaciones de espacio. Sus ventajas residen en su alta resistencia estructural y sellado fiable, mientras que su desventaja es que requiere un alto nivel de experiencia profesional para su instalación. En proyectos de ingeniería reales, el rendimiento y el costo deben equilibrarse según las necesidades específicas.
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