Las tuberías de acero dulce ERW, también conocidas como tuberías soldadas por resistencia eléctrica (ERW), se fabrican con acero con bajo contenido de carbono mediante un proceso de soldadura por resistencia. Su rentabilidad y adaptabilidad las han convertido en un material común para tuberías tanto en aplicaciones industriales como civiles. A continuación, se presenta una introducción completa a las tuberías ERW desde cinco perspectivas: definición básica, proceso de producción, características clave, aplicaciones aplicables y criterios clave de selección.
¿Qué es la tubería de acero dulce ERW?
Propiedades de la materia prima: Se utiliza acero bajo en carbono como material base (contenido de carbono generalmente ≤0,25%). Este tipo de acero presenta buena tenacidad y excelente rendimiento de soldadura, lo que evita la fácil aparición de grietas al soldar acero con alto contenido de carbono. Es una materia prima ideal para el proceso de soldadura por resistencia.
Principio del proceso: La soldadura por resistencia eléctrica (ERW) es el proceso clave: una banda de acero bajo en carbono se enrolla en un tubo mediante una máquina formadora. Posteriormente, el calor de resistencia generado por la corriente que pasa a través del acero se utiliza para calentar instantáneamente la interfaz del tubo hasta su estado fundido. Posteriormente, se presuriza y se suelda mediante rodillos de extrusión. No se requiere alambre de relleno adicional y la eficiencia de la soldadura es mucho mayor que la de la soldadura por arco tradicional.
Forma del producto: La forma más común es un tubo redondo, que también se puede procesar en tubos rectangulares, cuadrados y otras formas especiales según las necesidades. El diámetro del tubo varía de 10 mm a 630 mm y el espesor de la pared suele ser de 0,8 mm a 12 mm, lo que es adecuado para la presión y los requisitos estructurales de diferentes escenarios.
Proceso de producción de tubos ERW de acero dulce
El proceso de producción de tubos ERW de acero dulce está altamente estandarizado, y sus principales pasos se resumen a continuación:
Pretratamiento de la materia prima: Aplanar y enderezar la banda de acero de bajo carbono (en bobina), eliminar el aceite y el óxido superficial, asegurar un espesor uniforme y una superficie limpia de la banda de acero, evitando afectar la calidad de la soldadura.
Conformado: La banda de acero se enrolla gradualmente en un tubo (tubo redondo o tubo de forma especial) de un diámetro determinado mediante una máquina perfiladora continua. Durante el proceso, la presión de conformado debe controlarse con precisión para garantizar la alineación de la interfaz del tubo en bruto.
Soldadura por resistencia: Utilizar corriente de alta frecuencia o industrial para calentar la interfaz del tubo (los tubos ERW de alta frecuencia se calientan más rápido y tienen soldaduras más estrechas). Una vez que la interfaz alcanza un estado plástico, se presuriza y se suelda mediante rodillos de compresión para formar una soldadura continua.
Procesamiento posterior: Tras la soldadura, se realiza una detección de defectos de soldadura (como pruebas ultrasónicas) para identificarlos. Posteriormente, la tubería se procesa en longitudes fijas (por ejemplo, 6 o 12 metros) mediante dimensionamiento y corte. Finalmente, se aplica un tratamiento anticorrosivo (como galvanizado o pintura) según sea necesario para mejorar la resistencia a la corrosión.
Propiedades clave de la tubería ERW de acero dulce
1. Importantes ventajas en costos: Los precios de la materia prima de acero bajo en carbono son inferiores a los de las tuberías de acero inoxidable y acero aleado. El proceso de soldadura por resistencia no requiere alambre de relleno y ofrece una alta eficiencia de producción (las tuberías ERW de alta frecuencia pueden producir cientos de metros por hora), lo que resulta en costos de producción unitarios significativamente menores que los de las tuberías sin costura o las tuberías soldadas por arco.
2. Rendimiento de soldadura estable: El acero bajo en carbono ofrece inherentemente una excelente tenacidad de soldadura, y la soldadura sin alambre de relleno del proceso ERW reduce las impurezas de la soldadura, lo que resulta en una resistencia de la soldadura que alcanza entre el 85 % y el 95 % de la resistencia del material base, cumpliendo con los requisitos de resistencia de la mayoría de las aplicaciones de baja presión y soporte estructural.
3. Alta flexibilidad de procesamiento: El diámetro y el espesor de pared de las tuberías se pueden personalizar con flexibilidad mediante el ajuste del molde de conformado (p. ej., desde conductos de diámetro estrecho hasta tuberías de agua de diámetro medio). Además, las tuberías son fáciles de cortar, perforar y doblar, adaptándose a los requisitos de instalación in situ.
4. Limitaciones a tener en cuenta: Debido a su bajo contenido de carbono, el acero dulce presenta baja resistencia a la corrosión (requiere galvanizado, pintura y otros tratamientos anticorrosivos). Aunque las soldaduras se han probado, aún presentan una posible concentración de tensiones en comparación con las tuberías sin costura, lo que las hace inadecuadas para entornos de alta presión (p. ej., oleoductos de ultraalta presión), alta temperatura o altamente corrosivos (p. ej., entornos químicos ácidos y alcalinos).
Áreas de aplicación de las tuberías ERW de acero dulce
Debido a su bajo costo, resistencia media y fácil procesamiento, las tuberías de acero dulce ERW se utilizan principalmente en el transporte de baja presión, el soporte estructural, la ingeniería de infraestructuras civiles y otros campos. Entre los escenarios típicos se incluyen:
Construcción civil: se utilizan para la construcción de tuberías de suministro de agua y drenaje (agua no potable, que requiere galvanización), tuberías roscadas interiores (protección de cables y alambres), soportes de estructuras de acero (como tuberías de soporte de correas en talleres de estructuras ligeras de acero);
Ingeniería municipal: se utilizan como tuberías de suministro de agua urbana de baja presión, tuberías de drenaje de aguas pluviales (generalmente galvanizadas o pintadas), postes de barandillas de carreteras (tuberías ERW de acero con bajo contenido de carbono de formas especiales, como tuberías cuadradas y rectangulares);
Área auxiliar industrial: se utilizan para tuberías de aire comprimido de baja presión en fábricas, tuberías de agua de refrigeración (medios no corrosivos), tuberías de soporte de equipos (como máquinas herramienta, soporte estructural de líneas de producción);
Agricultura: se utilizan como tuberías de riego agrícola (requiere tratamiento anticorrosivo) y tuberías para estructuras de invernaderos (ligeras y de bajo costo).
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