Las estructuras de edificación soportan todo tipo de fuerzas, incluyendo el peso propio del edificio, la actividad humana, las cargas de viento y las fuerzas sísmicas. Como componente crítico para la carga, la calidad de los tubos de acero al carbono sin costura determina directamente si la estructura puede cumplir con su vida útil de diseño de forma segura.
Los estándares de calidad comunes para los tubos de acero al carbono sin costura en la construcción incluyen:
ASTM A500: La norma más importante y universal para tubos de acero al carbono sin costura (y soldados) en la industria estadounidense de estructuras de acero. Se divide en diferentes grados (A, B, C y D) según su límite elástico mínimo. Entre ellos, el ASTM A500 Grado B es el más utilizado debido a su excelente rendimiento integral, que corresponde al grado Q355 de China y a la norma europea EN 10210-1.
Ámbito de aplicación: Tubos de acero de sección transversal circular, cuadrada y rectangular, utilizados específicamente para la fabricación de componentes estructurales de carga, como edificios y puentes. Especifica exhaustivamente las propiedades mecánicas, químicas y los requisitos de tolerancia dimensional para componentes estructurales.
ASTM A53: Tubería de acero al carbono de uso general, utilizada para el transporte de fluidos, sistemas de baja presión y aplicaciones mecánicas. Su propósito principal no es como componente estructural principal de carga; su uso en una estructura principal de carga es de alto riesgo y no cumple con las prácticas convencionales de las normas del Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC). Solo se puede utilizar para soportes secundarios, andamios, etc.
ASTM A106: Tubería de presión a alta temperatura (p. ej., vapor). Su composición química y propiedades están optimizadas para entornos de alta temperatura y no son aptas para estructuras de edificación convencionales.
Los principales indicadores de calidad de las tuberías de acero al carbono sin costura para la construcción son:
1. Composición química: La base que determina las propiedades mecánicas y la soldabilidad del acero. Las normas establecen límites superiores claros para elementos como el carbono (C), el silicio (Si), el manganeso (Mn), el fósforo (P) y el azufre (S). El fósforo y el azufre se consideran elementos nocivos y su contenido está estrictamente controlado para mejorar la tenacidad.
2. Propiedades mecánicas:
Límite elástico: Capacidad de una estructura para resistir la deformación plástica, basada directamente en los cálculos de diseño.
Resistencia a la tracción: Capacidad máxima de carga de un material.
Elongación tras la fractura: Refleja la plasticidad del material y es crucial para la resistencia sísmica y al impacto de la estructura.
Energía de impacto: Indicador clave que mide la resistencia del material a la fractura frágil en entornos de baja temperatura.
3. Dimensiones geométricas y tolerancias
Diámetro exterior y espesor de pared: Las desviaciones admisibles deben cumplir con las especificaciones estándar, lo que afecta directamente los cálculos mecánicos de la sección transversal y la construcción de la conexión.
Deformación circular y curvatura: Una deformación circular o curvatura excesiva afectará la estabilidad y la apariencia del componente.
4. Rendimiento tecnológico y calidad superficial:
Prueba de aplanamiento, prueba de flexión, prueba de abocardado: Estas pruebas verifican la resistencia a la deformación plástica de la tubería de acero al carbono sin costura, simulando el proceso de procesamiento e instalación.
Calidad superficial: Las superficies interior y exterior de la tubería de acero deben estar libres de grietas, pliegues, costras, delaminación y otros defectos visibles. Se permiten rayones leves y marcas de enderezamiento con una profundidad que no exceda la desviación negativa.
5. Ensayos no destructivos
Para aplicaciones estructurales con requisitos más exigentes, las normas o los documentos de diseño pueden especificar pruebas de corrientes de Foucault, pruebas ultrasónicas o pruebas radiográficas para detectar pequeños defectos internos o superficiales.
Puntos clave para la inspección de calidad:
1. Los documentos de adquisición deben especificar claramente: ASTM A500, Grado B (u otro grado), sin costura.
2. Los fabricantes deben proporcionar un Certificado de Material (CTM) conforme a las normas ASTM, que incluya el número de horno, la composición química y los resultados de las pruebas de propiedades mecánicas.
3. Las tuberías de acero deben tener marcas o etiquetas claras que indiquen el número de norma, el grado, las dimensiones y el fabricante para garantizar la trazabilidad del material en obra.
4. Según las especificaciones del proyecto, podría requerirse la toma de muestras y la repetición de pruebas por parte de terceros.
