Tubería de acero al carbono sin costura para barcos

Tubería de acero al carbono sin costura para construcción naval:

La tubería de acero al carbono sin costura para construcción naval se refiere a las tuberías sin costura utilizadas en la construcción y el mantenimiento de buques, principalmente para el transporte de fluidos, el soporte estructural y los sistemas de energía. Sus principales características son su alta resistencia y resistencia a la corrosión, fabricadas en acero al carbono.

La tubería de acero al carbono sin costura para construcción naval es un campo altamente especializado. No se trata solo de una tubería que transporta fluidos; es la línea vital del buque. Su calidad y fiabilidad están directamente relacionadas con la seguridad de la navegación y la seguridad de la tripulación. Por lo tanto, los requisitos de normas, materiales, fabricación e inspección de la tubería de acero al carbono sin costura para construcción naval superan con creces los de las tuberías para fluidos convencionales.

Características básicas de los tubos de acero al carbono sin costura para la construcción naval:

Los tubos de acero al carbono sin costura para la construcción naval se fabrican principalmente con acero al carbono mediante procesos como el laminado en caliente o el estirado en frío. Dado que los buques están expuestos a ambientes marinos durante largos periodos, el material requiere una excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia mecánica y propiedades físicas estables. Los tubos de acero al carbono sin costura, con su estructura interna uniforme y la ausencia de defectos de soldadura, pueden soportar altas presiones y cargas de impacto, lo que los hace adecuados para las complejas condiciones operativas de los buques. Este tipo de tubería también debe cumplir ciertos requisitos de tenacidad a bajas temperaturas para adaptarse a las fluctuaciones de temperatura en diversas zonas marítimas.

Características principales e importancia crítica:

Los sistemas de tuberías de los buques están expuestos a entornos extremadamente hostiles durante todo el año:
Entorno corrosivo: El agua de mar, la atmósfera marina y la alta humedad son altamente corrosivos.
Cargas dinámicas: Los buques se balancean y cabecean con el viento y las olas, sometiendo los sistemas de tuberías a vibraciones, impactos y tensiones de flexión constantes. Limitaciones de espacio: Las salas de máquinas son compactas y la disposición de las tuberías es compleja, lo que exige una alta precisión dimensional y un buen rendimiento de doblado.
Altos requisitos de seguridad: Una rotura en una tubería crítica podría provocar inundaciones, incendios o cortes de energía en la sala de máquinas, lo que podría provocar accidentes catastróficos.

Por lo tanto, las tuberías sin costura de acero al carbono para buques deben poseer:

1. Alta fiabilidad y capacidad de soportar presión.
2. Excelente resistencia a la corrosión, que generalmente se logra mediante un recubrimiento o chapado posterior.
3. Buena tenacidad a bajas temperaturas, especialmente para tuberías ubicadas fuera del casco del buque o en entornos de baja temperatura.
4. Excelente procesabilidad, como la doblabilidad en frío y la soldabilidad.

Especificaciones y normas para tuberías de acero para la construcción naval:

La industria de la construcción naval es global y sus tuberías deben cumplir con las especificaciones de las sociedades de clasificación autorizadas. Si bien las normas de las principales sociedades de clasificación varían, todas son extremadamente estrictas y reconocidas mutuamente.

Especificaciones de materiales y soldadura de la Sociedad de Clasificación de China - Sociedad de Clasificación de China (CCS)
Especificaciones de Det Norske Veritas (DNV) - Det Norske Veritas (DNV)
Especificaciones de Lloyd's Register (LR) - Lloyd's Register (LR)
Especificaciones de Germanischer Lloyd (GL) - Germanischer Lloyd (GL)
Especificaciones de American Bureau of Shipping (ABS) - American Bureau of Shipping (ABS)
Especificaciones de Bureau Veritas (BV) - Bureau Veritas (BV)
Especificaciones de RINA - RINA
Especificaciones de la Sociedad de Clasificación NK (NK) - Nippon Kaiji Kyokai (NK)
GB/T 5312 - Norma Nacional China

Nota: Las tuberías para construcción naval deben estar certificadas por la sociedad de clasificación. Los fabricantes deben presentar sus productos y procesos de producción a la sociedad de clasificación para su revisión. Solo después de obtener la aprobación de fábrica y los certificados de aprobación de tipo de producto, sus productos pueden utilizarse en la construcción naval. Las tuberías de acero se marcan con la marca de inspección de la sociedad de clasificación al salir de fábrica.

Aplicaciones:
Se utiliza en la fabricación de tubos de acero sin costura para calderas y sobrecalentadores marinos, y tuberías de presión de clase I y II.

Especificaciones para tubos de acero sin costura para buques:

Diámetro exterior: 8 mm-1240 mm
Espesor de pared: 1 mm-200 mm

Materiales comunes:
La composición química de los tubos de acero al carbono sin costura para buques, en particular el contenido de elementos nocivos como el azufre (S) y el fósforo (P), se controla de forma más estricta que la de los tubos para fluidos convencionales, lo que garantiza una mayor tenacidad y soldabilidad.

Principales grados de tubos de acero:
320, 360, 410, 460, 490: Estos son grados reconocidos internacionalmente para tubos para buques. El número representa el límite elástico mínimo (MPa). Por ejemplo, 320 indica un límite elástico de 320 MPa o superior. Estos tubos se utilizan en diversos sistemas de tuberías para buques. Especificación estándar: ISO 9329-1.

CCS Grado A/B/D/E: Material de la Sociedad de Clasificación de China. A/B representa resistencia general, D/E representa alta resistencia y el Grado E tiene una excelente tenacidad al impacto a baja temperatura.
ABS Grado A/B/D/E: Material de la Oficina Americana de Transporte Marítimo (ABS). El método de clasificación es similar al CCS, pero los requisitos son ligeramente diferentes.
Usos I, II, III: En ocasiones se utiliza la norma ASTM A106, pero debe cumplir con los requisitos de inspección adicionales de la normativa naviera.

Haga clic aquí para obtener más información sobre las propiedades mecánicas de los tubos de acero sin costura para uso naval.

Principales áreas de aplicación:

En la construcción naval, los tubos sin costura de acero al carbono se utilizan ampliamente en los siguientes sistemas:

(1) Sistema de energía: se utiliza para el suministro de combustible, la circulación de aceite lubricante y las tuberías de agua de refrigeración para motores principales y auxiliares.
(2) Sistema hidráulico: como tubería de transmisión de aceite hidráulico, se requiere una alta capacidad de carga de presión y un buen rendimiento de sellado.
(3) Sistema contra incendios: se utiliza para el suministro de agua contra incendios y debe cumplir con los requisitos de protección contra incendios y resistencia a la corrosión.
(4) Sistema de agua de sentina y de lastre: Se utiliza para la descarga o el ajuste del equilibrio del buque, y el material debe ser resistente a la corrosión por agua de mar.
(5) Uso estructural: Algunas tuberías de acero sin costura se utilizan para estructuras auxiliares, como soportes y barandillas de buques.
(6) Sistemas de soporte vital: Agua de mar diaria, sistemas de agua dulce, sistemas de ventilación, sistemas de agua sanitaria.

Control de calidad y pruebas:

Para garantizar la calidad de las tuberías de acero al carbono sin costura para buques, se requieren diversas pruebas durante el proceso de producción:

(1) Análisis de la composición química: Para garantizar que la composición del material cumpla con los requisitos de la norma.
(2) Pruebas no destructivas: Se utilizan ultrasonidos, corrientes de Foucault y otros métodos para detectar defectos internos. La prueba de corrientes de Foucault (TE) con una precisión del 100% es un requisito básico. Para tuberías críticas (como tuberías hidráulicas y tuberías de combustible de alta presión), generalmente se requieren pruebas ultrasónicas (UT) con una precisión del 100% para detectar defectos internos.

(3) Prueba hidrostática: Para verificar la capacidad de carga y el sellado de la tubería de acero. La presión de prueba es mucho mayor que la estándar. La fórmula de cálculo es específica de la normativa marítima y suele ser 1,5 veces o incluso mayor que la presión de diseño.
(4) Prueba de propiedades mecánicas: Se debe presentar un informe de la prueba de tenacidad al impacto, lo cual representa una diferencia importante con respecto a las tuberías de fluidos convencionales. Está diseñado para garantizar que el material no se rompa por fragilidad a bajas temperaturas o bajo cargas de impacto.
(5) Prueba de precisión dimensional: Los requisitos de tolerancia dimensional son más estrictos para garantizar una instalación y soldadura sin problemas en la cabina compacta. Esto incluye la medición de parámetros como el diámetro exterior, el espesor de la pared y la longitud.

GB/T 5312-85 es una norma promulgada por la Organización de Normalización de China, que estipula los requisitos técnicos y los métodos de prueba para tubos sin costura de acero al carbono para barcos.

Requisito de habilidades:

Los requisitos técnicos para tubos sin costura de acero al carbono para buques incluyen principalmente los siguientes aspectos:

1. Requisitos de materiales: Los requisitos de materiales para los tubos de acero al carbono sin costura son los aceros No. 20, No. 25 y No. 30. Entre ellos, el acero No. 20 tiene mejor resistencia a la corrosión y es adecuado para barcos con entornos operativos hostiles.
2. Método de fabricación: Los tubos de acero al carbono sin costura para barcos utilizan procesos de fabricación sin costura estirados en frío o laminados en caliente. Después de fabricarlos, los tubos de acero deben ser decapados, pintados y se realizan otros tratamientos superficiales.
3. Propiedades físicas: Las propiedades físicas de los tubos de acero al carbono sin costura para barcos deben cumplir con los requisitos especificados en la norma, incluida la resistencia a la tracción, el límite elástico, el alargamiento y otros indicadores.
4. Composición química: La composición química de los tubos de acero al carbono sin costura para barcos debe cumplir con los requisitos de la norma y el contenido de carbono debe estar entre 0,17% y 0,24%.

Método de experimento:

Los métodos de prueba para tubos de acero al carbono sin costura para buques incluyen principalmente los siguientes aspectos:

1. Inspección de apariencia: verifique si hay grietas, defectos, incrustaciones de óxido, etc. en la superficie de la tubería de acero.
2. Análisis de composición química: utilice métodos de análisis químico para detectar si la composición química de la tubería de acero cumple con los requisitos estándar.
3. Prueba de rendimiento mecánico: incluida prueba de tracción, prueba de compresión, prueba de flexión, etc., para detectar si las propiedades físicas de la tubería de acero cumplen con los requisitos estándar.

La tubería de acero al carbono sin costura para buques es un material indispensable en el proceso de construcción y mantenimiento de buques. El control estricto de su calidad y requisitos técnicos es crucial para la operación segura de los buques.

Read more: Seamless Steel Pipe for Structural Use or Mechanical Tubing vs. Structural Tubing