Todo sobre las tuberías de acero: una descripción general de las especificaciones técnicas y los matices de montaje
En la industria y el hogar, la tubería de acero se usa ampliamente. Se utiliza al establecer comunicaciones cerradas y abiertas que suministran gases y líquidos a las estaciones de distribución. Con la ayuda de productos de acero, protegen los cables de alimentación y señal en las industrias aeronáutica y automotriz.
Las tuberías de acero en varias áreas sirven como elementos estructurales y decorativos. En la vida cotidiana, los sistemas de agua y calefacción se ensamblan a partir de ellos. Los productos tienen altas características físicas, soportan cargas operativas significativas y sirven de manera confiable durante muchos años.
El contenido del artículo:
Grados de acero para producción
En la fabricación de tubos de acero en la producción industrial, tales tipos de materias primas se utilizan como:
- acero al carbono st 3, st 10-20, st17g1s-u - para tuberías universales de soldadura eléctrica de uso general;
- acero 20-10 - para la fabricación de tubos laminados en caliente sin costura;
- acero 20 - para material de tubería de deformación en frío;
- Acero resistente a la corrosión 12X18H12T, 12X18H10T, 08X18H10T - para tuberías con demanda en las industrias de energía y química.
El acero de baja aleación tiene buenas propiedades mecánicas y un precio asequible. Los aditivos de aleación afectan positivamente las características físicas del acero, mejoran la tenacidad y la ductilidad, hacen que el material sea más duradero y resistente a altas temperaturas y corrosión atmosférica.
Sin embargo, el costo del acero aleado es ligeramente mayor y las tuberías hechas de él siempre se valoran un poco más caras. Según el nivel de aleación, el acero se divide en tres clases.
El material de baja aleación en la composición contiene no más del 2.5% de varios aditivos. En especies de aleación media, este indicador varía de 2.5-10%. En grados altamente aleados, la cantidad de componentes que mejoran las propiedades básicas del metal es del 10 al 50%.
En total, hay 14 tipos de aleaciones de acero de alta aleación con diferentes características. Los materiales más populares son aquellos que exhiben una buena resistencia a diversos fenómenos de corrosión y son capaces de trabajar de manera eficiente sin destruir la estructura a temperaturas extremadamente altas.
Fabricación de tubos de acero: métodos básicos
Las tuberías de acero están hechas de varias maneras.
Las opciones de fabricación más comunes son:
- soldado eléctrico con costura recta;
- electro-soldado con una costura en espiral;
- deformado en caliente sin costura;
- laminado en frío sin problemas.
La selección de un método de procesamiento de metales adecuado depende de la calidad de las materias primas y equipos disponibles del fabricante.
Un estándar separado regula las tuberías de agua y gas. Sin embargo, esto no sucede porque existe un método de fabricación especial para este material, sino que solo se basa en el campo de aplicación.
De hecho, este tipo de tubería es un producto eléctrico universal soldado con costura recta. Por lo general, este tipo se utiliza en sistemas de comunicación con presión moderada.
¿Cómo se hacen las costuras longitudinales soldadas con electricidad?
Enrollada en un rollo apretado, se desenrolla una lámina de acero (tira) y se corta en tiras longitudinales del largo y ancho deseados. Los fragmentos resultantes se sueldan en una tira sin fin, asegurando así la continuidad en la producción.
Luego, la cinta se deforma en los rodillos y la pieza en bruto se convierte en un producto de sección transversal circular con bordes abiertos. La costura de conexión se hierve mediante un método de arco, corrientes de inducción, plasma, láser o haces de electrones.
Después de todas las manipulaciones, la tubería de acero redonda se calibra en los rodillos y se realizan pruebas delicadas y no destructivas de la resistencia e integridad de la soldadura con ultrasonido o corrientes de Foucault. Si durante la prueba no se encontraron errores, la pieza de trabajo se corta en fragmentos de la longitud planificada y se envía al almacén.
Producción de tipos de costura en espiral con soldadura eléctrica.
La producción de tubos de acero en espiral se realiza según el mismo principio que los tubos de costura recta, solo se utilizan mecanismos más simples para la fabricación de productos. La principal diferencia es que la tira de acero cortada con la ayuda de rodillos no se enrolla con un tubo, sino con una espiral. Esto garantiza juntas de alta precisión en todas las etapas.
La costura en espiral se considera más confiable y le da a la tubería una mayor resistencia a la tracción. Las desventajas incluyen la mayor longitud de la costura, que requiere costos adicionales para materiales de soldadura y más tiempo para unir.
Producción de productos sin costura deformados en caliente.
Como preforma para crear una tubería de acero sin costura (sin costura) por deformación en caliente, se usa una preforma monolítica de forma cilíndrica.
Se calienta a alta temperatura en un horno industrial y se conduce a través de una prensa perforadora. La unidad convierte el producto en una manga (cilindro hueco), y el procesamiento posterior con varios rodillos le da al elemento el espesor de pared deseado y un diámetro adecuado.
En la última etapa, la tubería de acero caliente se enfría, se corta de acuerdo con los parámetros especificados y se transfiere al almacén de productos terminados.
Características de la producción de tubos deformados en frío.
La etapa inicial del proceso de fabricación de tubos de acero sin costura por deformación en frío es idéntica a la versión "caliente". Sin embargo, después de barrer el molino perforador, la manga se enfría inmediatamente y todas las demás operaciones se llevan a cabo en un ambiente frío.
Cuando la tubería está completamente formada, necesariamente se recuece, primero se calienta a la temperatura de recristalización del acero y luego se enfría nuevamente. Después de tales medidas, la viscosidad de la estructura aumenta, y las tensiones internas que surgen inevitablemente durante la deformación en frío abandonan el metal mismo.
Ahora en el mercado hay tubos laminados en frío sin costura que tienen un espesor de pared de 0.3 a 24 mm y un diámetro de 5 a 250 mm. Sus ventajas incluyen un alto nivel de estanqueidad y la capacidad de soportar altas presiones.
Sección y tipos de revestimiento
Según el tipo de sección transversal, los elementos de tubería de acero se dividen en redondos y de perfil. Los redondos pertenecen al aspecto universal, tienen la mayor gradación de diámetro del agujero y el grosor de la pared.Se fabrican solo en condiciones industriales a partir de aleaciones de acero y diversos aditivos que mejoran las características físicas del material.
La gama de aplicaciones cubre casi todas las áreas industriales y domésticas. Las tuberías de acero redondas de diferentes diámetros se utilizan para transportar petróleo y gas, para el equipo de aislamiento confiable de sistemas de comunicación de cualquier complejidad y tamaño, para crear estructuras ligeras y diversos elementos de la decoración externa e interna.
Las tuberías de perfil son un tipo progresivo de construcción de metal laminado con una sección ovalada, cuadrada o rectangular. Se produce a partir de acero de baja aleación y de carbono, con menos frecuencia de acero inoxidable, por deformación en frío o en caliente de un tocho electrosoldado de costura redonda de costura recta.
La formación se lleva a cabo pasando la pieza a través de los rodillos, que proporcionan la sección necesaria.
Las tuberías de acero acabadas se verifican para verificar la integridad de la soldadura y se someten a un tratamiento térmico adicional, lo que le permite eliminar la tensión mecánica interna. Luego corte de acuerdo con las dimensiones requeridas. Para mejorar las propiedades físicas de las tuberías de acero, se les aplica un recubrimiento protector.
Los tipos más populares incluyen:
- zinc (frío o caliente);
- polietileno multicapa o extruido;
- betún epoxi;
- cemento y arena.
El zinc protege las tuberías contra la corrosión, el polietileno crea una capa densa e impermeable en la superficie y evita la destrucción de la estructura metálica, el betún epoxi reduce la influencia de las corrientes parásitas y la arena de cemento protege la superficie interna del ensuciamiento biológico.
Tubos de acero estándares y tamaños
Para las tuberías de acero, existen normas especiales y normas estatales. Estos parámetros describen el método de fabricación del producto, sus dimensiones básicas, sección transversal y espesor de pared. Centrándose en esta información, se determina el área de uso de una parte en particular.
Parámetros para productos de soldadura recta
La producción de tubos eléctricos soldados con costura recta está regulada por GOST 10704-91. Según su información, el diámetro exterior del producto es de 10-1420 milímetros, y el grosor de la pared varía de 1 a 32 milímetros.
Los accesorios, que no exceden los 426 milímetros de diámetro, tienen una longitud medida y no medida.En casos especiales, se fabrican tuberías con una costura reforzada más fuerte, pero para ellos hay un estándar especial separado: GOST 10706.
Las tuberías de este tipo se utilizan con mayor frecuencia para colocar sistemas de comunicación tecnológica con presión moderada y crear estructuras metálicas prácticas, convenientes y livianas para diversos fines.
Regulación para tubos de costura en espiral con soldadura eléctrica
La producción de tubos con soldadura eléctrica con costura en espiral se realiza de acuerdo con GOST 8696-74. El diámetro exterior de dichos productos es de 159-2520 milímetros, el grosor de la pared varía de 3.5 a 25 milímetros y la longitud es de 10-12 metros.
Las tuberías hechas de esta manera son más duraderas y tienen la capacidad de soportar altas presiones. El estándar les permite ser utilizados tanto para fines domésticos como industriales, para crear sistemas de comunicación confiables, herméticos y operacionalmente estables.
Requisitos del producto sin deformaciones en caliente
Las normas para tuberías sin costura deformadas en caliente se describen en GOST 8732-78. El grosor de sus paredes es de 2.5-75 milímetros, y el diámetro varía de 20 a 550 milímetros. En longitud, tanto medida como no medida, el tamaño varía de 4 a 12,5 metros.
Las tuberías de este tipo se utilizan para transportar sustancias altamente tóxicas para la producción química. La ausencia de una costura garantiza la imposibilidad de fugas y el ingreso de sustancias nocivas a la tierra o la atmósfera.
La capacidad de resistir fácilmente la alta presión constante hace que las tuberías sin costura sean relevantes para la industria del petróleo y el gas.
Estándares para tubos sin costura conformados en frío
Las tuberías de acero laminadas en frío se fabrican de acuerdo con GOST 8734-75. El diámetro exterior del refuerzo varía de 5 a 250 milímetros, y el grosor de la pared es de 0.3-24 milímetros. Los productos se producen en longitudes no medidas de 1,5 a 11,5 metros y longitudes medidas de 4,5 a 9 metros.
Las tuberías de acero sin costura creadas por deformación en frío demuestran alta resistencia, estabilidad operativa y confiabilidad durante todo el período de uso.
Características y características de los productos de agua y gas.
Las tuberías de gas y agua se producen de acuerdo con las regulaciones de GOST 3262-75. En un estándar separado, este tipo de metal está aislado solo debido a un alcance más estrecho.
El diámetro exterior del producto es de 10.2-165 milímetros, y el grosor de la pared varía de 1.8-5.5 milímetros. El rango de tamaño para la longitud medida y no medida es la misma: de 4 a 12 metros.
La norma prevé la producción no solo de tuberías ordinarias, sino también de agua y gas galvanizadas.
Instalación de tuberías de acero: métodos básicos.
El proceso de ensamblar un sistema de comunicación confiable, duradero y que funcione bien a partir de tuberías de acero requiere costos laborales considerables, mucho tiempo y la presencia de herramientas profesionales específicas.
Se realiza la división del material en segmentos de la longitud requerida. utilizando cortatubos. La conexión generalmente se realiza de tres maneras: mediante métodos de soldadura, roscado y brida.
Conexión de soldadura
La instalación de tuberías con la conexión posterior de todas las piezas con gas o cualquier otra soldadura se considera el método de instalación más simple, práctico y económico.
Un sistema equipado de esta manera se caracteriza por un alto nivel de estanqueidad, soporta cargas operativas y de vibración significativas, no requiere medidas de mantenimiento serias y es fácilmente reparable en caso de problemas.
Si la colocación de las comunicaciones se lleva a cabo en condiciones difíciles o en lugares inaccesibles y la soldadura es físicamente imposible, se utiliza un método roscado (ajuste) o brida para conectar las piezas necesarias.
Ajuste del hilo
En esta realización, los tubos se atornillan a la rosca usando accesorios de diferentes tipos y destino. Esto permite en el futuro llevar a cabo trabajos de reparación locales y eliminar la falla en un lugar en particular sin tener que desmantelar todo el sistema de comunicación.
La principal ventaja del método roscado instalación de sistema de calefacción o el suministro de agua es simplicidad y accesibilidad. Para crear la estructura deseada a partir de tuberías y accesorios de acero, no se requiere equipo específico, conocimiento profesional o amplia experiencia en trabajos de reparación.
Todo el trabajo es intuitivo y fácil de hacer incluso para personas que no tienen las calificaciones apropiadas. Rosca de tubo de acero Puedes cortarlo tú mismo. La tecnología recomendada por nosotros lo familiarizará con la tecnología.
Construcción del sistema con bridas
Otra forma de conectar tuberías de acero en un complejo de comunicación común implica el uso de bridas de varias formas y configuraciones (cruces, esquinas, acoplamientos, etc.). Estas partes están soldadas a los bordes de las tuberías, se insertan pernos de un calibre adecuado en los orificios y se atornillan las tuercas, haciendo una fijación clara.
Siempre se requiere un sello entre la tuerca y el perno. Para el sistema responsable del suministro de agua fría y caliente (temperatura máxima de hasta 100 grados), se utilizan juntas de cartón grueso (aproximadamente 3 mm).
Primero, la parte se humedece con agua y se seca. Luego se impregna con aceite de secado calentado durante 25-30 minutos. Después de este procedimiento, la junta adquiere la estructura deseada y sirve durante mucho tiempo incluso en condiciones de uso intensivo.
Para comunicaciones que sirven refrigerante aumento de la temperatura (hasta 450 grados) y una presión base de hasta 5 MPa, se utiliza material de junta de paronita. Para los sistemas que transportan vapor con una presión de hasta 0.15 MPa, se utiliza un tablero de asbesto grueso (aproximadamente 3-6 mm) con una estructura densa y buena flexibilidad para la compactación.
Para que la junta de asbesto dure más tiempo, se reviste preliminarmente con un compuesto de grafito hecho a base de aceite de secado natural.
Para la corrección de la conexión de brida, las cabezas de todos los pernos de trabajo se colocan en un lado, teniendo cuidado de que los extremos de los pernos sobresalgan de las tuercas en no más de la mitad del diámetro del perno.
El atornillado de pernos y tuercas se realiza con la llave más común o la llave ajustable. Desmontar la estructura con las mismas herramientas, desenroscando alternativamente las tuercas y tornillos. Si alguna de las partes está oxidada y no se puede quitar, la golpean con un martillo.
Dañado durante la operación, la junta se corta con un cincel y se coloca una nueva pieza en su lugar. Durante el desmantelamiento, actúan con mucho cuidado y cuidado para que la parte que queda sin sujetadores no caiga sobre el trabajador y le cause daño.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Instrucciones básicas para trabajar con tubos de acero para principiantes. Consejos útiles y trucos de instalación.
El video muestra en detalle cómo soldar tubos de acero en diferentes posiciones. Los soldadores profesionales comparten los secretos y principios del trabajo.
Diferentes formas de conectar tubos de acero: interesantes matices y recomendaciones para los artesanos del hogar.
Conociendo exactamente la variedad de tubos de acero en el mercado, uno puede seleccionar fácilmente las opciones de productos que son ideales para formar el sistema de comunicación necesario.
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