Las tuberías sin costura desempeñan un papel fundamental en los equipos de energía, especialmente en sistemas que deben soportar condiciones de trabajo rigurosas, como altas temperaturas, altas presiones y corrosión. Al no utilizar costuras soldadas durante su fabricación, las tuberías de acero sin costura presentan una mayor integridad estructural, propiedades mecánicas uniformes y una excelente capacidad de carga, lo que las convierte en el material de tubería preferido en el sector energético. Permanent Steel Manufacturing Co., Ltd. ha resumido detalladamente las características, aplicaciones, normas, requisitos de calidad y demás información relacionada con las tuberías de acero sin costura para equipos de energía.
Aplicación principal de los tubos sin costura en equipos de energía
1. Generación de energía térmica (incluyendo energía a carbón, energía a gas, generación de energía a partir de biomasa, etc.)
Tuberías de caldera: incluyen tubos de pared refrigerados por agua, tubos de sobrecalentador, tubos de recalentador, tubos de economizador, etc. Son los componentes principales de la caldera y están en contacto directo con vapor y gases de combustión a alta temperatura y alta presión. Imponen exigencias extremadamente altas a la resistencia a la fluencia a alta temperatura, la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión del material.
Tubería principal de vapor: transporta vapor a alta temperatura y alta presión a la turbina.
Tuberías de vapor de recalentamiento y tuberías de suministro de agua: también deben soportar alta presión y cierta temperatura.
Colectores y uniones: Componentes utilizados para recoger o distribuir fluidos.
2. Generación de energía nuclear
Las tuberías internas de la isla nuclear (sistema de refrigeración del reactor, tubo en U del generador de vapor, etc.) presentan requisitos extremadamente estrictos en cuanto a resistencia a la corrosión, resistencia a la presión, resistencia a la radiación y fiabilidad del material, y suelen utilizar tubos sin costura de acero inoxidable de alto rendimiento o de aleación de níquel.
Las tuberías convencionales de la isla (sistema de turbina, condensador, etc.) son similares a las de la generación de energía térmica, pero las normas pueden ser más estrictas.
3. Industria del petróleo y gas (extracción, transporte, refinación)
Revestimiento y tubería de pozos de petróleo y gas: Se utilizan para la perforación y producción de pozos de petróleo y gas, y deben soportar alta presión, fluidos corrosivos y tensiones de formación.
Tubería de recolección: Transporta el petróleo y el gas desde la boca del pozo hasta el sitio de procesamiento.
Equipos de refinación y químicos: Tubos de intercambiadores de calor, tubos de reactores, tubos de hornos de calentamiento, tuberías de proceso, etc., que soportan altas temperaturas, alta presión y diversos medios químicos corrosivos.
Tuberías de larga distancia: Las principales líneas para el transporte de petróleo y gas natural entre regiones y países, con altos requisitos de tenacidad, resistencia y resistencia a la corrosión bajo tensión.
4. Nuevo campo energético
Generación de energía solar concentrada (CSP): se utiliza para tubos de absorción de calor (tubos colectores) en colectores, tuberías de transmisión de aceite térmico/sales fundidas, tuberías de generadores de vapor, etc. Estas tuberías deben soportar altas temperaturas (hasta varios cientos de grados Celsius), altas presiones y la corrosión de medios especiales de transferencia de calor.
Generación de energía geotérmica: Las tuberías para el transporte de fluidos geotérmicos pueden estar expuestas a altas temperaturas y entornos subterráneos corrosivos.
Energía de hidrógeno: Las tuberías utilizadas en equipos de transporte y almacenamiento de hidrógeno tienen requisitos extremadamente altos en cuanto a la resistencia del material a la fragilización por hidrógeno.
Generación de energía eólica: Las estructuras de soporte de las torres de los aerogeneradores, los ejes de transmisión y otros componentes estructurales tienen requisitos de resistencia, tenacidad y resistencia a la fatiga.
Características y requisitos de calidad de los tubos sin costura para equipos de energía
Dado que el entorno operativo de los equipos de energía suele ser muy exigente, los requisitos de calidad para las tuberías sin costura son extremadamente altos:
Excelente resistencia a altas temperaturas: Mantiene suficiente resistencia (antifluencia) a altas temperaturas y resiste la oxidación y la combustión.
Buena resistencia a la corrosión: Resistente a la corrosión por diversos ácidos, álcalis, sales, sulfuros, cloruros y otros medios corrosivos.
Excelente tenacidad: Resiste la fractura frágil incluso a bajas temperaturas.
Máxima precisión dimensional y calidad superficial: Especialmente para tubos de intercambiadores de calor y tubos de instrumentación.
Alta fiabilidad y larga vida útil: Los equipos de energía suelen estar diseñados para una vida útil de varias décadas, y la fiabilidad de las tuberías es fundamental para el funcionamiento seguro del sistema.
Estrictos estándares de prueba: Antes de salir de fábrica, deben someterse a rigurosas pruebas no destructivas (ultrasónicas, rayos X, corrientes de Foucault, etc.) y a pruebas de propiedades mecánicas para garantizar la ausencia de defectos internos.
Normas comunes de materiales para tuberías sin costura para equipos de energía
ASTM A106/ASME SA106: Tubería de acero al carbono sin costura para servicio a alta temperatura
ASTM A335/ASME SA335: Tubería de acero aleado ferrítico sin costura para servicio a alta temperatura (acero serie P, como P11, P22, P91, P92, etc.)
ASTM A213/ASME SA213: Tubería de acero aleado ferrítico y austenítico sin costura para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor (aceros serie T, como T11, T22, T91, TP304H, TP316H, etc.)
ASTM A312/ASME SA312: Tubería de acero inoxidable austenítico sin costura y soldada
API Spec 5L: Especificación para tuberías de conducción
En resumen, los equipos de energía tienen requisitos complejos y estrictos para las tuberías sin costura. La correcta selección de materiales, la estricta aplicación de las normas y un exhaustivo control de calidad son clave para garantizar el funcionamiento seguro y estable a largo plazo de los equipos de energía.
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