Tubos y perfiles soldados

Según la forma, los tubos soldados cerrados pueden ser redondos o perfilados.

Los tubos soldados de acero también pueden clasificarse según su proceso de producción.

La material prima en la fabricación de tubos y perfiles soldados incluye aceros al carbono, de baja aleación y aceros especiales, incluidos los inoxidables, recubiertos de zinc, etc.

Los tipos de acero como S235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0H, S355J2H, St3kp, St3ps, St3sp, 08, 08kp, 08ps, 10, 15, 20 y otros son los más utilizados para fabricar tubos. Tienen una buena resistencia, poco desgaste y resistencia al calor. Para mejorar las de los tubos y perfiles acabados se utilizan aceros de baja aleación y aceros especiales (09G2, 09G2S, 10G2FB, 13G1S, 17GS, 17G1SU, 10G2FBU, 06G1NMFBD, 07GBF, Х65, Х70, Х80, Х90, Х100, etc.). Con esto, los elementos de aleación ayudan a mejorar las características mecánicas del producto, pero afectan a la soldabilidad.

La producción cumple rigurosamente con las principales normas de fabricación y certificaciones nacionales e internacionales:

• Normas europeas y ucranianas EN 10255, DSTU EN 10255, EN 10219, DSTU EN 10219, DIN EN 10217-1, DSTU EN 10217-1, DIN EN 10305-5;
• Normas americanas ASTM A53, ASTM A500, normas y especificaciones del Instituto Americano de Tuberías API (API 5L, Especificación API 2H, Especificación API 2Y, etc.);
• Normas de la CEI GOST 10704, GOST 10705, GOST 13663, GOST 8639, GOST 8645, GOST 3262;
• Normas de otros países y especificaciones de los clientes.

Producción de tubos y perfiles de acero soldados

Fabricación de tubos soldados longitudinalmente por ewr de pequeño y mediano diámetro

La materia prima en la fabricación de estos tubos son bobinas de acero. El proceso de fabricación incluye las siguientes etapas:

• La bobina de acero se desenrolla y se corta en flejes de una determinada longitud en las máquinas de corte de gran productividad y diseñadas para trabajar con el acero de diferentes tamaños. Las máquinas garantizan una gran precisión de la anchura de los flejes de metal, lo que posteriormente asegura la unión de los extremos de los flejes para formar una palanquilla tubular.
• Los flejes se nivelan (se ajustan) mediante unos rodillos horizontales acoplados para eliminar los defectos de forma (por ejemplo, ondulación).
• La soldadura de los flejes permite obtener un fleje infinito. Para ello se utiliza la soldadura semiautomática por arco sumergido, lo que permite formar cordones fuertes y elásticos con el menor número posible de defectos. El fleje obtenido se traslada a un acumulador.
• La palanquilla plana se moldea en tubos en una línea de conformación, pasando por unos rodillos horizontales y verticales. Cada par de rodillos siguiente reduce el radio de la palanquilla hasta unir sus extremos lo más posible.
• Soldadura de materiales. Otro método es la soldadura por alta frecuencia en la que los extremos de la palanquilla a unir se calientan por corrientes de alta frecuencia hasta el punto de fusión. La soldadura final se sella mediante presión. Como resultado se consigue un cordón fuerte y duradera. La soldadura por alta frecuencia puede hacerse por inducción o por contacto.
• Con el fin de mejorar el aspecto y la calidad de la cordón de soldadura se realiza un desbarbado (de corte interno y externo).
• Los tubos se enfrian.
• Tratamiento de metales en una línea de calibración:
  • El calibrado ayuda a eliminar la ovalidad de tubos y asegura una geometría y forma precisa del tubo al pasar por los rodillos de calibrado.
  • El perfilado se utiliza para fabricar tubos perfilados pasando la palanquilla redonda por los rodillos de conformado para obtener una forma rectangular o cuadrada.
• La inspección no destructiva del producto acabado puede incluir la inspección magnética, ultrasónica, de corrientes de Foucault o de rayos X.
• Los tubos se cortan a medida en las máquinas de corte.
• Control de calidad del producto, acabado, embalaje. La superficie del tubo se inspecciona visualmente, se toman muestras de los tubos para su análisis. Los extremos de los tubos pueden ser biselados, luego se empaquetan y se envian al cliente o a un almacén. Se puede aplicar un tratamiento térmico a las soldaduras o a los tubos completos.

Producción de tubos de acero soldados en espiral

Para la producción de tubos soldados en espiral se utiliza la chapa de acero en bobinas. La gran ventaja de esta tecnología es la capacidad de fabricar tubos de hasta 2520 mm de diámetro utilizando palanquillas de la misma anchura mediante la reconfiguración de la línea. Esta tecnología permite fabricar tubos con una relación diámetro/espesor de pared superior a 100. La aplicación de estos tubos está limitada únicamente por la presión interna del proceso de producción que no superará los 16 MPa.

Durante la fabricación de estos tubos, el fleje de la bobina pasa por la aplanadora y entra en el bucle asegurando la continuidad de las operaciones de corte de los extremos de los flejes con cizallas, el ensamblaje y la soldadura de la unión. El ajuste del laminador al diámetro de tubo requerido se realiza girando la máquina formadora y el puente de salida. La soldadura en espiral se realiza mediante soldadura por arco sumergido con tres cabezas de soldadura: dos de ellas se fijan en una varilla común y se introducen en el interior del tubo, la tercera cabeza se encuentra en el exterior. La tecnología ayuda a evitar cualquier rajadura durante la soldadura de aceros de baja aleación a una velocidad de hasta 110 m/h. El tubo continuo que sale del tren de laminación se corta a medida con una cizalla volante.

Fabricación de tubos soldados en horno

Mediante la soldadura en horno se realizan las soldaduras a tope de tubos con un diámetro de 10 a 114 mm y un espesor de pared de 2 a 5 mm. Este método de fabricación de tubos para transportar gas o agua es el más productivo - la capacidad de la línea puede llegar a 250 mil toneladas al año. Como materia prima se usan unos flejes (chapas, tiras) de acero al carbono estructural.

El fleje en espiral entra en el horno de calentamiento desde el desbobinador. Después de salir del horno, los extremos del fleje son soplados con aire, lo que aumenta la temperatura de los extremos y se hace una desoxidación superficial. Después de esto el fleje entra en una línea de conformación y soldadura con rodillos calibrados horizontales y verticales, donde el fleje se enrolla en un tubo, los extremos se unen y se sueldan. Los rollos siguientes proporcionan la fuerza para pasar el fleje por el horno y los rollos de conformación y para la compresión adicional con el fin de mejorar la calidad de la soldadura.

Después de la línea de conformación y soldadura, el tubo aún caliente entra en la línea de reducción - laminado en una línea continua multicelular sin reducir el diámetro de tubo y el espesor de pared. El uso de líneas de reducción permite ampliar la gama de líneas de soldadura de horno utilizando solo uno o varios tamaños de tubos originales. Después de la línea de reducción, se lleva a cabo el laminado en una línea de calibración con el fin de garantizar la precisión del diámetro de los tubos.

Fabricación de tubos soldados longitudinalmente, de gran diámetro

Para hacer tubos de gran diámetro de una o dos cordones se utilizan palanquillas de chapa gruesa de acero al carbono, de baja aleación y aceros especiales. El proceso de fabricación incluye las siguientes etapas:

• Inspección y aprobación de las chapas de acero para la producción
• Fresado de los extremos longitudinales
• Conformado de la palanquilla tubular
• Moldeado de los extremos de la palanquilla tubular
• Soldadura y reparación de las cordones
• Soldadura de las costuras internas y externas
• Inspección automática de las soldaduras por ultrasonidos y rayos X
• Aprobación inicial y reparación de los tubos
• Corte de los extremos
• Calibrado en el expansor
• Eliminación de los cordones de refuerzo de las costuras en los extremos de los tubos
• Pruebas hidráulicas
• Inspección automática de las soldaduras por ultrasonidos y rayos X (final)
• Ensayo por ultrasonido de los extremos de las costuras y de las áreas a reparar (opcional)
• Ensayo por ultrasonido para identificar la presencia de posibles discontinuidades en la pieza tanto superficiales como interiores
• Refrentado y biselado
• Inspección del biselado por partículas magnéticas (opcional)
• Control de la permeabilidad (opcional)
• Pesaje de los productos
• Aprobación final

Bajo demanda se suministran los tubos con recubrimientos protectores internos y externos.

Aplicación de tubos soldados redondos de pequeño y mediano diámetro, perfiles soldados cuadrados y rectangulares

La construcción y los servicios municipales son dos sectores principales de uso de tubos y perfiles soldados eléctricamente.

La principal área de aplicación de tubos de acero para agua y gas es el tendido de conducciones de agua y gas en las instalaciones residenciales e industriales. La preferencia de estos productos se debe a que en muchos tramos está prohibida la instalación de tuberías de otros materiales. En particular, las normativas vigentes de muchos países prohíben construir los gasoductos de plástico.

Las principales características geométricas de estas conducciones son el diámetro nominal, el espesor de la pared y la longitud. El paso nominal (diámetro nominal y diámetro convencional) de una conducción es la norma del sistema utilizada para seleccionar con precisión sus componentes (tubos, accesorios, etc.). Se trata del diámetro interno medio del producto (con lumen), para obtenerlo se toma el parámetro real del diámetro interno y se redondea al parámetro más cercano adoptado en el documento normativo. Los tubos del mismo diámetro exterior, que se encuentran bajo presión normal y elevada, tienen diferentes espesores de pared, mientras que el parámetro del paso interior puede ser el mismo.

A petición se puede biselar los extremos de los tubos, roscar y completar los productos con acoplamientos. Asimismo a petición se puede eliminar los cordones de soldadura o rebajarlos.

Los tubos de agua y gas se someten a pruebas hidráulicas, que confirman su capacidad de soportar una cierta presión del sistema. No se pueden realizar pruebas hidráulicas en caso de control de calidad del 100% de la soldadura por métodos no destructivos (ultrasonidos, corrientes de Foucault, rayos X, etc.). En este caso, la capacidad de los tubos para soportar la presión de prueba está garantizada por el fabricante.

A petición en estos tubos se realizan otro tipo de inspecciones y pruebas: estudio de las propiedades mecánicas, aplanamiento, prueba de distribución, etc.

Los tubos redondos, cuadrados, rectangulares y ovalados se utilizan cada vez más en diversos proyectos de construcción e infraestructuras:

• Constucción de estructuras metálicas portantes y bastidores (armazones) de edificios industiales y civiles;
• Cubierta protectora para las comunicaciones (cables y alambres, plástico y otros canales);
• Fabricación de soportes para tuberías principales, tubos de agua y sistemas de calefacción;
• Alcantarillado, conductos de humos y sistemas de ventilación;
• Construcción de carreteras - postes, rieles, elementos de drenaje, soportes de iluminación, barreras;
• Construcción de parques infantiles y pistas deportivas, montaje de vallas, tabiques, etc.

Ventajas de las construcciones de acero a partir de tubos y perfiles frente a los de hormigón:

• En las edificaciones altas es importante la alta capacidad de carga del bastidor con su bajo peso;
• La reducción de la carga de los cimientos y de las "plantas bajas" permite ahorrar en su construcción;
• Las columnas ocupan menos espacio y los espacios entre ellas son más grandes, lo que da un espacio extra y libertad en el diseño.
• El sistema de soporte de paso asegura instalar las comunicaciones fácilmente;
• La construcción se agiliza porque los elementos prefabricados y ensamblados se ajustan con precisión y porque no hay procesos "húmedos" ("no construimos sino ensamblamos");
• Las condiciones geográficas, estacionales o climáticas no afectan a la construcción de edificios;
• Se reducen las obras de construcción, se disminuye el número de trabajadores y se minimiza la cantidad de desechos;
• Durante el funcionamiento de la instalación es posible transformar y desmantelar las estructuras metálicas.

Además, los tubos se utilizan ampliamente en estructuras compuestas, de hormigón tubular, capaces de absorber fuerzas mucho mayores que un solo tubo de acero o una columna de hormigón armado. Debido a la alta capacidad de carga, las secciones transversales de las columnas pueden ser más pequeñas, lo que hace que el diseño sea más flexible.

Los requisitos de los productos tubulares para estos fines se especifican en las normas de construcción correspondientes. Las principales son:

• Características geométricas:
  • Dimensiones: diámetro exterior para los tubos redondos, ancho y alto para los tubos cuadrados; espesor de la pared; largo
  • Tolerancias dimensionales
  • Requisitos de forma: ovalidad para los tubos redondos; convexidad/ curvatura, lados rectangulares para los perfiles; torsión, rectitud, etc.
• Composición química de los aceros al carbono/de baja aleación/aceros especiales, equivalente al carbono (afecta a la soldabilidad)
• Condiciones de suministro de acero para la fabricación de los perfiles: laminado en caliente / normalizado / termo-mecánico, etc.
• Propiedades mecánicas: límite elástico, resistencia a la rotura, alargamiento, rendimiento de impacto, resistencia al impacto, etc.
• Propiedades tecnológicas: soldabilidad, posibilidad de galvanizado en caliente, etc.
• Calidad de la superficie: estado de los extremos de los tubos, requisitos de espesor/ profundidad, defectos de la superficie y métodos de su eliminación
• Peso

Bajo demanda se puede acordar un control de calidad no destructivo de la soldadura. En particular, de acuerdo a la norma EN 10219-1, a decisión del fabricante, los ensayos no destructivos se realizarán en una pieza intermedia de sección redonda antes del conformado final o en un perfil hueco de sección redonda, cuadrada o rectangular después del conformado final.

Comprar tubos y perfiles soldados del fabricante

Las instalaciones de producción de METINVEST producen una amplia gama de tubos y perfiles para la construcción y fines generales de acuerdo con los requisitos de las normas internacionales y las especificaciones individuales de los clientes. El producto se puede obtener a través de una red de distribución mundial que cuenta con 38 oficinas de venta en Europa, Asia, África y América, 16 almacenes de metales en Ucrania, así como de distribuidores autorizados.