Norma de prueba de espesor de pared de tubos sin costura

El espesor de pared de los tubos sin costura es uno de los parámetros clave para su capacidad de carga, resistencia y seguridad. La precisión en las pruebas de espesor de pared es crucial para garantizar la calidad y la seguridad de las tuberías de acero. Para garantizar que el espesor de pared de los tubos sin costura cumpla con los requisitos de diseño, diversos países y regiones han formulado una serie de normas para las pruebas de espesor de pared de tubos de acero. A continuación, se presenta un resumen detallado de las normas comunes para las pruebas de espesor de pared, que abarcan métodos de medición, rangos de tolerancia, precisión de las pruebas, etc. A continuación, se presentan algunas de las principales normas e información relacionada:

Normas internacionales y estándares de la industria

1. ISO 1127: Dimensiones, forma, pesos y tolerancias de tubos de acero sin costura
Contenido de la norma: La norma ISO 1127 especifica principalmente los requisitos de diámetro exterior, espesor de pared, longitud, tolerancia, etc., de los tubos de acero sin costura. Es aplicable a diversos tubos de acero sin costura, incluyendo tubos de acero de uso general, tuberías para calderas, oleoductos, etc.
Tolerancia del espesor de pared: Según esta norma, la tolerancia del espesor de pared debe cumplir con un rango determinado; por ejemplo, el espesor de pared no debe ser inferior a 1/10 del valor especificado ni superar la desviación admisible.

2. ASTM A106: Especificación estándar para tubos de acero al carbono sin costura
Contenido de la norma: La norma ASTM A106 se aplica a tubos de acero al carbono sin costura, especialmente para aplicaciones en entornos de alta temperatura y alta presión.
Tolerancia del espesor de pared: Esta norma especifica la desviación admisible del espesor de pared de los tubos de acero sin costura. Por ejemplo, la desviación en el espesor de pared suele ser de entre un 3 % y un 5 %, dependiendo del tamaño y la aplicación de la tubería.

3. API 5L - Norma para tuberías de acero para oleoductos y gasoductos
Contenido de la norma: La API 5L se utiliza principalmente en la industria del petróleo y el gas y especifica los requisitos de tamaño y rendimiento de los diferentes grados de tuberías de acero.
Tolerancia del espesor de pared: En la API 5L, la tolerancia del espesor de pared suele estar dentro del ±12,5 %, pero el valor de tolerancia específico debe ajustarse según las especificaciones y la aplicación de la tubería.

Estándares chinos

1. GB/T 8163 ——Tubos de acero sin costura para uso estructural general
Contenido de la norma: La GB/T 8163 es una norma china que especifica el tamaño, el peso, la tolerancia y otros requisitos de los tubos de acero sin costura. Es aplicable a los tubos de acero sin costura para uso estructural general.
Tolerancia del espesor de pared: Según esta norma, la tolerancia del espesor de pared de los tubos de acero es de ±12,5 %, y existen disposiciones especiales para el rango de tolerancia de los tubos de diámetro pequeño, diámetro grande y pared gruesa.

2. GB/T 5310 ——Tubos de acero sin costura para calderas
Contenido de la norma: La GB/T 5310 es una norma específica para tubos de acero sin costura para calderas, aplicable a tuberías de alta presión de calderas y otros entornos de alta temperatura y alta presión.
Tolerancia del espesor de pared: Esta norma establece requisitos estrictos sobre la tolerancia del espesor de pared, generalmente dentro del ±10 %. Para garantizar la resistencia y durabilidad de las tuberías de calderas, esta norma establece requisitos más estrictos para las pruebas de espesor de pared.

3. GB/T 3091 — Tubería de acero soldada en espiral para el transporte de fluidos a baja presión
Contenido de la norma: La GB/T 3091 se aplica a las tuberías de acero utilizadas para el transporte de fluidos a baja presión y es adecuada para algunos sistemas de tuberías de baja presión.
Tolerancia de espesor de pared: La tolerancia del espesor de pared de las tuberías de acero suele ser de ±10 %. Si bien los requisitos de espesor de pared de esta norma son relativamente flexibles, deben garantizar la estabilidad y la seguridad del transporte de fluidos.

Método de detección del espesor de pared

1. Método de medición mecánica
Calibre Vernier: Adecuado para probar tubos de acero pequeños, simple y fácil de usar, pero con menor precisión de medición.
Calibre de diámetro exterior: Se utiliza para medir el diámetro exterior del tubo de acero. El espesor de pared se puede obtener indirectamente restando el doble del espesor de pared.

Calibre de diámetro interior: Mide directamente el diámetro interior del tubo de acero y calcula el espesor de pared basándose en los diámetros interior y exterior medidos.
Número de puntos de medición: Generalmente, se requiere medir el espesor de pared de cada tubo de acero en varios puntos, especialmente en los dos extremos y en el centro del tubo recto para garantizar la uniformidad del tubo.

2. Ensayos no destructivos

Medidor de espesores por ultrasonido (UT): La medición de espesores por ultrasonido es el método de ensayo no destructivo más utilizado, especialmente adecuado para tuberías de acero con paredes más gruesas. Permite medir el espesor de pared de las tuberías de acero mediante la velocidad de propagación de las ondas sonoras.

Principio de funcionamiento: La sonda ultrasónica emite ondas sonoras de alta frecuencia que se reflejan en la pared de la tubería de acero. El espesor de pared de la tubería de acero se calcula en función del tiempo de reflexión.
Ventajas: No destructivo, medición rápida y aplicación a gran escala.

Desventajas: Requiere cierto nivel de conocimientos técnicos y la sonda debe estar en buen contacto con la pared de la tubería durante su funcionamiento.
Ensayo por corrientes de Foucault: Adecuado para la inspección de la calidad de la superficie, principalmente para comprobar grietas, corrosión y desgaste en la superficie de las tuberías de acero, pero no apto para la medición del espesor de pared.

3. Detección por rayos X o rayos gamma
Aplicación: Los rayos X o rayos gamma pueden penetrar tuberías de acero y generar imágenes basadas en las diferencias de espesor y densidad. Se utilizan para inspeccionar el espesor y los defectos internos de las tuberías de acero.
Aplicación: Se utiliza principalmente para la inspección de tuberías de gran diámetro y paredes gruesas. Permite detectar defectos en las paredes internas y externas de las tuberías y obtener la distribución del espesor de las paredes.

4. Estándar de tolerancia de espesor de pared
Para las tolerancias de espesor de pared de tubos de acero sin costura, las diferentes normas pueden presentar ligeras diferencias. Normalmente, el rango de tolerancia específico se especifica en función del diámetro exterior, el espesor de pared, la aplicación y el proceso de fabricación del tubo. A continuación, se presentan algunos requisitos de tolerancia típicos:

Diámetro exterior (mm)	Rango de espesor de pared (mm)	Rango de tolerancia
Menos de 50 mm	0.5 ~ 10 mm	±10% ~ ±12.5%
50 mm ~ 200 mm	1 ~ 20 mm	±10% ~ ±12.5%
Más de 200 mm	5 ~ 40 mm	±5% ~ ±10%

Requisitos específicos de tolerancia:
Tuberías de menor diámetro: Para tuberías sin costura de menor diámetro, las tolerancias de espesor de pared suelen ser más flexibles, por ejemplo, de ±10 % o ±12,5 %.

Tuberías de acero de mayor diámetro: Para tuberías de acero de mayor diámetro, especialmente las utilizadas en entornos de alta presión, alta temperatura o entornos hostiles, la tolerancia de espesor de pared suele ser más estricta, típicamente de ±5 % o ±7,5 %.
Las tuberías de acero para usos especiales, como las de calderas y fertilizantes, pueden tener requisitos de tolerancia de espesor de pared más estrictos, que suelen requerir un control más preciso del espesor de pared, con una desviación máxima de ±5 % o ±7,5 %.

Otras consideraciones para la detección del espesor de pared

Uniformidad del espesor de pared: La uniformidad del espesor de pared es clave para garantizar la calidad y la capacidad de soportar presión de las tuberías de acero. Se deben evitar las situaciones en las que la pared de la tubería sea localmente demasiado delgada o demasiado gruesa, ya que esto puede afectar la resistencia a la presión y la vida útil de la tubería.

Espesor de pared en ambos extremos de la tubería: Dado que los extremos de las tuberías de acero sin costura pueden adelgazarse durante el proceso de fabricación, el espesor de pared en ambos extremos de la tubería de acero suele ser necesario para cumplir ciertos requisitos.
Cambios de temperatura en la tubería: Los cambios de temperatura afectarán la precisión del equipo de medición, por lo que es necesario controlar la temperatura o realizar una compensación de temperatura durante la medición.

Conclusión

El ensayo del espesor de pared de las tuberías de acero sin costura es fundamental. Los requisitos de espesor de pared varían según el escenario de aplicación. Las normas y especificaciones (como GB/T 8163, ASTM A106, API 5L, etc.) establecen disposiciones claras sobre la tolerancia del espesor de pared de las tuberías de acero sin costura y suelen incluir requisitos exhaustivos en cuanto a diámetro exterior, espesor de pared, material, etc.

Los métodos de ensayo de espesor de pared más utilizados incluyen la medición mecánica, el ensayo de espesor por ultrasonidos y el ensayo por rayos X. Cada método tiene sus propias ventajas y desventajas, y se debe seleccionar el método de ensayo adecuado según las necesidades específicas.

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