Proceso de fabricación de tubos de acero SSAW

Qué es la tubería de acero SSAW?

La soldadura por arco sumergido en espiral (SSAW) utiliza fleje de acero como materia prima. El fleje se introduce continuamente en una unidad de conformado con un ángulo determinado y se enrolla gradualmente en forma de cilindro espiral mediante rodillos. Simultáneamente, se realiza la soldadura por arco sumergido en las caras interior y exterior para formar una costura continua.

Ventajas:

● Es posible fabricar tuberías de diversos diámetros a partir de una misma anchura de fleje de acero;
● La costura de soldadura forma un ángulo determinado con respecto al eje de la tubería, lo que evita las tensiones principales y permite una mejor distribución de los esfuerzos;
● Adecuado para tuberías de gran diámetro (de 219 mm a 3600 mm) y espesor de pared medio (de 3,2 mm a 25,4 mm).

Ángulo de conformado: La banda se alimenta con un ángulo de conformado específico (típicamente entre 15° y 50°). Este ángulo determina el diámetro de la tubería que se puede producir a partir de un ancho de banda dado: cuanto menor sea el ángulo, mayor será el diámetro.

Limitaciones:

● La longitud de la costura de soldadura es entre un 30 % y un 100 % mayor que la de una tubería soldada con costura recta, lo que teóricamente resulta en una mayor probabilidad de defectos;

● La precisión dimensional geométrica es ligeramente inferior a la de la tubería soldada con costura longitudinal;
● Por lo general, solo es adecuada para zonas de Clase 3 y Clase 4 (según las especificaciones de diseño de tuberías de larga distancia para petróleo y gas).

Proceso de producción de fabricación de tubos de acero SSAW:

(1) Inspección de materia prima
Las materias primas son la bobina de fleje, el alambre de soldadura y el fundente. Deben someterse a rigurosas pruebas físicas y químicas antes de su utilización.

(2) Soldadura a tope del fleje
El extremo inicial y el final del fleje se unen mediante soldadura por arco sumergido de uno o dos alambres. Se emplea soldadura automática por arco sumergido para reparaciones tras el conformado del tubo de acero.

(3) Nivelación, fresado y precurvado
Antes del conformado, el fleje se somete a procesos de nivelación, fresado de bordes, recorte, cepillado, limpieza de superficie y precurvado de los bordes.

(4) Control del transporte del fleje
Se utilizan manómetros de contacto eléctrico para controlar la presión de los cilindros situados a ambos lados del transportador, garantizando un avance fluido del fleje.

(5) Conformado en espiral
Se adopta un método de conformado por rodillos con control interno o externo para dar forma gradualmente al fleje y convertirlo en un tubo en bruto helicoidal.

(6) Control de la abertura de soldadura
El dispositivo de control de la abertura de soldadura asegura que esta cumpla con los requisitos técnicos. Se controlan estrictamente el diámetro del tubo, la desalineación y la abertura de la soldadura.

(7) Soldadura por arco sumergido interior y exterior
Las soldaduras, tanto interior como exterior, se realizan mediante arco sumergido de uno o dos alambres para lograr parámetros de soldadura estables. Velocidad de soldadura típica: 1,5–3 m/min; fluctuación de corriente ≤5%.

(8) Inspección ultrasónica en línea
Las costuras de soldadura se inspeccionan mediante un detector de defectos por ultrasonidos continuo en línea, garantizando una cobertura del 100% de ensayos no destructivos en las soldaduras en espiral. Si se detecta un defecto, el sistema emite una alarma automáticamente y aplica una marca, permitiendo a los operarios ajustar los parámetros del proceso y eliminar el defecto a tiempo.

(9) Corte por plasma
Se utiliza una máquina de corte por plasma de aire para seccionar el tubo continuo en tramos individuales.

(10) Sistema de inspección inicial
Tras el corte en tubos individuales, cada lote se somete a una estricta inspección inicial para verificar las propiedades mecánicas de la soldadura, la composición química, el estado de fusión, la calidad superficial y los resultados de los ensayos no destructivos (NDT). Solo los tubos que cumplen los requisitos pasan oficialmente a la fase de producción.

(11) Reexamen de defectos
Las zonas con marcas de defectos detectadas por ultrasonidos continuo se someten a un reexamen mediante inspección manual por ultrasonidos y rayos X. Si se confirman los defectos, estos se reparan y se vuelven a inspeccionar hasta su eliminación. (12) Inspección por rayos X de la unión en T
La soldadura a tope de la banda y la unión en T que intersecta con la soldadura helicoidal se inspeccionan mediante televisión por rayos X o radiografía.

(13) Prueba de presión hidrostática
Cada tubo se somete a una prueba de presión hidrostática con sellado radial. La presión de prueba alcanza hasta 20 MPa y el tiempo de mantenimiento es ≥10 segundos. Los parámetros de la prueba se imprimen y registran automáticamente.

(14) Mecanizado de los extremos del tubo
Los extremos del tubo se mecanizan para controlar con precisión la perpendicularidad de la cara del extremo, el ángulo de bisel y el talón (o borde romo).

Equipos principales para la producción de tubos SSAW:

Elemento	SSAW (Espiral)	LSAW (Recto)
Materia Prima	Bobina de fleje de acero	Placa de acero
Método de Conformado	Conformado en espiral	Prensado UOE/JCOE
Longitud de Soldadura	Más larga	Más corta
Flexibilidad de Tamaño	Alta	Media
Aplicación Típica	Gran diámetro, espesor de pared medio	Alta presión, pared gruesa

Puntos de control de calidad para la producción de tubería SSAW

1. Inspección por ultrasonidos al 100 % en todas las soldaduras en espiral
2. Inspección por rayos X en uniones en T y soldaduras a tope
3. Prueba de presión hidrostática en cada tubo (hasta 20 MPa)
4. Control estricto del ángulo de conformado, la abertura de soldadura y la desalineación
5. Trazabilidad completa desde la materia prima hasta el tubo terminado

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