La tubería ERW (soldadura por resistencia eléctrica) es un tipo de tubería soldada por resistencia eléctrica con costura recta. Se forma a partir de bobinas de acero laminadas en caliente o en frío en una máquina formadora para formar un tocho de tubo redondo. Posteriormente, se utiliza corriente de alta frecuencia para calentar los bordes, fusionándolos. La costura de soldadura se forma mediante la acción de rodillos de extrusión. A diferencia de la tubería sin costura, que se produce sin soldadura, la tubería ERW tiene una costura de soldadura visible, pero ofrece alta resistencia, alta eficiencia de producción, bajo costo y fácil automatización.
El tubo espiral se forma laminando una tira de acero en un tubo en bruto con un ángulo espiral y soldándolo mediante soldadura por arco sumergido de doble alambre y doble cara. Este proceso, ya consolidado, utiliza bobinas de acero como materia prima y se extruye a temperatura ambiente. El tubo espiral se puede producir a partir de una tira de acero más estrecha para formar tubos de acero de gran diámetro, lo que resulta en un conformado uniforme, baja tensión residual, resistencia al rayado y mayor flexibilidad en cuanto a tamaño y especificaciones.
Comparación de rendimiento
1. Calidad de la superficie
Las tuberías ERW ofrecen una superficie lisa y uniforme, con soldaduras prácticamente a ras del cuerpo de la tubería, lo que les confiere una apariencia estéticamente agradable. Son ideales para aplicaciones que requieren acabados superficiales de alta calidad, como pintura y decoración de precisión. Sin embargo, las tuberías espirales presentan una superficie más rugosa debido a las costuras de soldadura internas y externas creadas por la soldadura espiral. No obstante, también pueden cumplir con los requisitos de aplicaciones menos exigentes, como las estructuras de edificios.
2. Longitud de la soldadura
La longitud de la soldadura de la tubería ERW es la misma que la de la tubería misma, ya que se suelda enrollando directamente la tira de acero en una costura recta. En cambio, la longitud de la soldadura de la tubería espiral suele ser de 1,4 a 1,7 veces la longitud de la tubería. Esto se debe a la forma espiral de la costura de soldadura, con la tira soldada en espiral alrededor de la línea central. Esto puede provocar inclusiones y una penetración incompleta, lo que puede afectar la resistencia general y las propiedades de sellado de la tubería.
3. Precisión dimensional
Las tuberías ERW se someten a etapas de dimensionamiento y enderezamiento durante la producción, lo que garantiza la redondez, la rectitud y la uniformidad del espesor de pared, lo que resulta en una alta precisión dimensional. Durante el proceso de conformado, las tuberías espirales, debido al enrollado de la banda de acero y al proceso de soldadura, presentan una menor precisión dimensional, lo que resulta en cierta desviación en el diámetro, la redondez y la rectitud. Las tuberías espirales también se utilizan en aplicaciones menos exigentes, como el drenaje y la ventilación de edificios.
4. Tipos de defectos de soldadura
Las tuberías ERW se sueldan mediante el proceso de soldadura por resistencia eléctrica. Las soldaduras son rectas y fáciles de rastrear durante la inspección. Si se detecta un defecto, la respuesta ultrasónica es potente y fácil de detectar. Las tuberías espirales se sueldan mediante el proceso de soldadura por arco sumergido, un tipo de soldadura de revestimiento. Estos defectos son más comunes, incluyendo defectos volumétricos y lineales. Estos diversos tipos de defectos pueden reducir la resistencia y la tenacidad de la tubería, aumentando el riesgo de rotura, fugas y otros accidentes durante su uso. Por lo tanto, las tuberías espirales requieren estándares más altos en tecnología de inspección y control de calidad.
5. Tensión residual
Las tuberías ERW se deforman completamente durante el proceso de deformación. Los cambios posteriores en el dimensionamiento, incluyendo formas elípticas planas y verticales, y la reducción del diámetro, reducen la tensión residual. Sin embargo, debido a su exclusivo proceso de fabricación, las tuberías espirales presentan una tensión residual relativamente alta. Esta tensión residual puede afectar la estabilidad dimensional y la resistencia a la fatiga de la tubería. Una tensión residual excesiva puede causar deformación y agrietamiento durante el uso, acortando así la vida útil de la tubería. Una tensión residual elevada es especialmente perjudicial en sistemas de tuberías sometidos a cargas alternas.
6. Rendimiento general
Las tuberías ERW tienen un rendimiento general constante. Cualquier defecto en la tubería se desecha inmediatamente y no se permite la soldadura de reparación. La soldadura de reparación está permitida para tuberías espirales, pero su rendimiento será inconsistente con el rendimiento general de la tubería, haciéndola susceptible a la corrosión bajo tensión. La consistencia del rendimiento general afecta significativamente la vida útil de la tubería.
Las tuberías ERW presentan una superficie lisa y uniforme, sin salientes de soldadura ni defectos superficiales significativos. Esto permite que el material de recubrimiento se adhiera uniformemente a la superficie de la tubería, formando una estructura de recubrimiento completa y densa. Además, el proceso de producción está altamente automatizado, lo que garantiza una calidad constante. El pretratamiento de la superficie de la tubería antes del recubrimiento es altamente efectivo, mejorando eficazmente la adhesión del recubrimiento a la tubería. La calidad del recubrimiento influye significativamente en su resistencia a la corrosión. Los recubrimientos de alta calidad aíslan eficazmente la tubería de los medios corrosivos externos, retardando la corrosión y prolongando su vida útil en entornos hostiles.
Diferencias en las áreas de aplicación
Debido a sus diferentes características de rendimiento, las tuberías ERW y las tuberías espirales tienen diferentes enfoques de aplicación. Las tuberías ERW se utilizan en aplicaciones exigentes como el transporte de gas urbano, petróleo crudo y petróleo refinado. Su alta precisión, excelente sellado y mínimos defectos de soldadura garantizan un transporte seguro, a la vez que reducen las fugas y la corrosión.
Las tuberías espirales se utilizan principalmente en el suministro y drenaje de agua urbana, el riego agrícola, la construcción de edificios y los conductos de ventilación. Su bajo costo, la amplia gama de diámetros de tubería y su alta resistencia estructural las hacen adecuadas para el transporte de fluidos a baja presión y la ingeniería civil. En general, las tuberías ERW son adecuadas para aplicaciones que requieren altos estándares de seguridad, mientras que las tuberías espirales se utilizan en proyectos generales debido a su economía.
Análisis de precios y costos
En términos de precio final, las tuberías ERW suelen ser más caras que las tuberías espirales debido a sus altos costos de producción, que incluyen una gran inversión en equipos, múltiples pasos y una baja tasa de rendimiento.
Sin embargo, desde una perspectiva integral de costos, las tuberías ERW ofrecen una calidad superior, una larga vida útil y un mantenimiento y reemplazo reducidos. Su superficie lisa reduce la necesidad de pintura, su alta precisión dimensional y su eficiente instalación las hacen más económicas en general.
Las tuberías espirales ofrecen un precio más bajo, una fabricación más sencilla y un menor consumo de materias primas. Sin embargo, sus soldaduras son más largas, con una mayor tasa de defectos, lo que requiere mayor inspección y mantenimiento. La soldadura de reparación puede provocar un rendimiento desigual y una vida útil más corta. En proyectos de alta calidad y a largo plazo, su costo total no necesariamente es menor.
¿Cómo elegir la tubería adecuada?
En la práctica, la selección del material adecuado para las tuberías requiere una consideración exhaustiva de múltiples factores.
Para aplicaciones que requieren alta calidad superficial, precisión dimensional y costuras de soldadura, como el transporte de gas y el mecanizado de precisión, las tuberías ERW son más adecuadas, ya que reducen el riesgo de fugas y garantizan la estabilidad del sistema.
Para aplicaciones con presupuestos limitados y menores requisitos de rendimiento, como proyectos de drenaje o ventilación de edificios, las tuberías espirales son más económicas, satisfaciendo las necesidades básicas y manteniendo los costos bajo control.
También se debe considerar el entorno operativo: las tuberías ERW son las preferidas para medios corrosivos; para estructuras de edificios que requieren alta resistencia, se pueden considerar las ventajas de resistencia y costo de las tuberías espirales.
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