Expansor de tubería LSAW

La máquina expansora forma parte del equipo de conformado de tuberías de acero LSAW (soldadura por arco sumergido longitudinal). Utiliza un cabezal expansor cónico que se introduce en la tubería para eliminar la presión de conformado y las tensiones residuales de la soldadura, garantizando así la uniformidad del diámetro real a lo largo de toda la longitud del tubo. El equipo consta de un carro, una unidad expansora, un manguito de trabajo, un soporte fijo, un cilindro, una estación de lubricación, una estructura de soporte, una central hidráulica y un sistema de control electrónico. La unidad expansora está montada en el carro y conectada al cilindro hidráulico mediante el manguito de trabajo; dicha unidad se compone de un cabezal expansor, bloques de expansión, una placa guía, una barra de tracción y otros elementos. Se trata de un equipo de gran tamaño que asegura la geometría de la tubería soldada longitudinalmente y elimina tensiones mediante un proceso de expansión mecánica segmentada.

El tubo ya lavado se traslada a una unidad de rodillos giratorios situada en la línea central de la máquina expansora. Mediante este dispositivo de rodillos giratorios y un sistema de cámaras, la soldadura del tubo se rota con precisión hasta la posición de las 12 en punto, asegurando así que la soldadura entre en la ranura del segmento superior de la herramienta de expansión durante la fase posterior. Un sistema de rodillos cónicos elevadores eleva el tubo hasta la línea central de la máquina, controlándose la posición mediante un sensor de desplazamiento integrado en el cilindro hidráulico de elevación. El carro de sujeción avanza; su movimiento es controlado por un detector de metales que identifica el extremo del tubo para proceder a su agarre. Simultáneamente, se envía una señal para activar los rodillos de alimentación y sujeción, cuya posición se controla mediante un codificador. Durante el funcionamiento, el detector de metales situado en el extremo de expansión verifica la posición del extremo frontal del tubo. A partir de la longitud del tubo y las características del cabezal expansor, el sistema calcula automáticamente el número óptimo de pasos de expansión. Las mordazas de la pinza pueden rotar para evitar dañar la pared del tubo. Durante el avance, se ajusta la altura de la pinza para compensar cualquier desviación en la rectitud del tubo y optimizar el efecto enderezador de la máquina expansora. 

El uso de una máquina de expansión mecánica para ampliar el diámetro de tuberías de acero ofrece las siguientes ventajas: permite producir tuberías con un diámetro interior constante, independientemente del espesor de pared o del límite elástico; la expansión mecánica es capaz de procesar tuberías de gran diámetro, paredes gruesas y alto límite elástico, ya que la operación se realiza por secciones; permite ampliar el diámetro de tuberías cortas dentro del rango especificado sin necesidad de reajustes complejos; el molde del cabezal expansor puede ajustarse para adaptarse a distintos diámetros dentro de un rango determinado, evitando así tener que cambiar la matriz de expansión; y posibilita una producción eficiente de tuberías de gran diámetro. Durante el proceso, es posible supervisar visualmente la tubería: si se produce una rotura, la operación puede detenerse de inmediato para evitar la propagación de la grieta y, tras eliminar o reparar el defecto, se puede completar la expansión. El extremo de la tubería resultante presenta una forma perfectamente circular y dimensiones precisas, sin deformaciones ni abolladuras; además, el sistema permite realizar ajustes para compensar el desgaste del molde de expansión.