Introducción a las tuberías de acero aleado

Qué es un tubo de acero de aleación?

Las tuberías de acero aleado se fabrican con acero al carbono, acero estructural aleado y acero inoxidable resistente al calor, y se fabrican mediante laminación en caliente o en frío. Se utilizan principalmente en entornos de alta presión y alta temperatura, como centrales eléctricas, centrales nucleares, calderas de alta presión y sobrecalentadores de alta temperatura. Son 100 % reciclables y desempeñan un papel importante en los sectores del petróleo, el gas natural, la industria química y la fabricación de maquinaria.

Las tuberías adoptan un diseño de sección transversal hueca, que ofrece ligereza y alta resistencia, lo que permite ahorrar materiales y optimizar el proceso de fabricación. Se utilizan ampliamente en tuberías de perforación petrolera, ejes de transmisión de automóviles, andamios de construcción y equipos militares. Según la forma de la sección transversal, se pueden clasificar en tubos redondos y tubos de forma especial, siendo los tubos redondos los más comunes debido a su resistencia a la presión uniforme y su alta eficiencia de transporte de fluidos. La calidad del material se representa mediante una combinación de símbolos y números de elementos. Por ejemplo, 40Cr representa acero de aleación de cromo con un contenido promedio de carbono del 0,4%, y 12Cr⁻MoV se caracteriza por el contenido de elementos como cromo, molibdeno y vanadio.

Qué es un tubo de acero aleado sin costura?
El tubo de acero aleado sin costura es un tubo sin soldadura fabricado con acero aleado mediante laminado en caliente, laminado en frío o trefilado en frío (conformado integral, evitando puntos débiles en la soldadura y con mayor capacidad de carga). Presenta alta resistencia, resistencia a altas temperaturas y a la corrosión, entre otras características, y se utiliza ampliamente en el transporte de medios de alta presión, alta temperatura o corrosivos. El proceso de trefilado en frío permite producir tubos de alta precisión y acabado.

Qué es un tubo de acero aleado soldado?
El tubo de acero aleado soldado (tubo soldado de acero aleado) es un tubo fabricado con placa o fleje de acero aleado mediante procesos de soldadura (como soldadura de alta frecuencia (HFW), soldadura por arco sumergido, etc.). Posee la alta resistencia, resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas del acero aleado. Además, es más económico que el tubo de acero aleado sin costura y es adecuado para entornos de presión media y alta, corrosivos o de alta temperatura.

Material de las tuberías de acero aleado:
El material principal de las tuberías de aleación es el acero aleado, es decir, se añaden uno o más elementos de aleación (como cromo, níquel, molibdeno, vanadio, titanio, etc.) al acero al carbono para mejorar su rendimiento.

Los tipos más comunes de tuberías de aleación incluyen:
1. Aleación de cromo-molibdeno (Cr-Mo): como 15CrMo, 12Cr1MoV, P91 (9Cr-1Mo-V), resistente a altas temperaturas y presiones, se utiliza en tuberías de alta temperatura y alta presión de calderas y unidades de craqueo de petróleo.
2. Aleación a base de níquel: como Inconel 600/625, resistente a ácidos y álcalis fuertes y a altas temperaturas, se utiliza en ingeniería química, aeroespacial y naval. 3. Aleaciones de acero inoxidable: como 304, 316L y 2205 (S31803), que ofrecen alta resistencia y resistencia a la corrosión, se utilizan a menudo en las industrias alimentaria, de tratamiento de agua de mar y química.
4. Aleaciones de baja temperatura: como el acero 9Ni, utilizado en equipos de almacenamiento y transporte de gas natural licuado (GNL).

Características de las tuberías de acero aleado:
1) Alta resistencia: Soportan mayor presión, impactos y cargas pesadas que las tuberías de acero al carbono convencionales, lo que las hace aptas para condiciones de trabajo rigurosas.
2) Resistencia a altas y bajas temperaturas: Las tuberías de acero al cromo-molibdeno (Cr-Mo) pueden funcionar durante largos periodos a temperaturas superiores a 500 °C (como las tuberías de calderas), mientras que las tuberías de aleación de baja temperatura (como las aleaciones a base de níquel) son aptas para entornos extremadamente fríos de gas natural licuado (GNL).
3) Resistencia a la corrosión: La adición de elementos como el cromo y el níquel puede resistir la corrosión por ácidos, álcalis, sales o sulfuro de hidrógeno, como las tuberías de acero inoxidable 316L para equipos químicos.

4) Buena procesabilidad: Se pueden soldar y doblar para cumplir con los requisitos de procesos complejos.
5) Alto coste: Debido a la complejidad de los elementos y procesos de aleación. 

6) Rendimiento personalizado: Ajustando la composición de la aleación (como la adición de molibdeno para aumentar la dureza), se pueden satisfacer necesidades específicas (como la fabricación de tubos resistentes al desgaste).

Ventajas de los tubos de acero aleado:
La principal ventaja de los tubos de acero aleado es su 100 % reciclable, lo que se ajusta a la estrategia nacional de protección ambiental, ahorro energético y conservación de recursos. Las políticas nacionales fomentan la expansión del campo de aplicación de los tubos de aleación de alta presión. El consumo de tubos de aleación en China representa solo la mitad del volumen total de acero en los países desarrollados. La expansión del uso de tubos de aleación ofrece un mayor margen para el desarrollo de la industria. Según una investigación del grupo de expertos de la Rama de Tubos de Aleación de la Asociación de Aceros Especiales de China, la demanda de tubos largos de aleación de alta presión en China aumentará un promedio del 10 % al 12 % anual en el futuro. Los tubos de aleación se definen por su material de producción. Como su nombre indica, son tubos fabricados con aleaciones. Mientras que los tubos sin costura se definen como tubos de acero según su proceso de producción (sin costura o sin costura). La diferencia entre tubos sin costura y tubos sin costura radica en los tubos con costura, incluyendo los tubos soldados con costura recta y los tubos espirales.

Proceso de fabricación de tubos de acero aleado:
Laminado en caliente/laminado en frío: conformado mediante laminación; el laminado en frío ofrece mayor precisión.
Proceso sin costura: utilizando perforación, extrusión y otras tecnologías para garantizar la ausencia de soldaduras (comúnmente utilizado en entornos de alta presión).
Proceso de soldadura: Soldadura de bobinas de placa de acero, de bajo costo, utilizada en entornos de baja presión.

Principales áreas de aplicación:
Petróleo y gas: transporte de petróleo, gas o medios de alta temperatura y alta presión, como oleoductos de perforación petrolera y tubos de intercambio de calor de centrales nucleares.
Equipos químicos: sistemas de tuberías resistentes a la corrosión ácida y alcalina, revestimientos de reactores.
Industria energética: sobrecalentadores de calderas, tuberías de recalentadores.
Fabricación mecánica: sistemas hidráulicos de alta resistencia, manguitos de cojinetes.
Aeroespacial: componentes de motores, tuberías de combustible.

Propiedades mecánicas:

Tabla de especificaciones de tubos de acero aleado:

Por qué elegir tubos de aleación?
Los tubos de aleación son necesarios cuando las tuberías de acero convencionales no cumplen con las siguientes condiciones:
Temperaturas extremas (altas o bajas)
Medios corrosivos fuertes (como H₂S, ácido clorhídrico)
Presión ultraalta (como entubado de pozos de petróleo y gas)
Requisitos especiales de resistencia al desgaste (como tuberías para lodos de minería)

Cómo elegir tubos de aleación sin costura?
Objetivo claro: Seleccionar el material según la temperatura, la presión y el medio. Por ejemplo, elegir 316L para resistencia al ácido y tubos resistentes al azufre para entornos de corrosión por H₂S.
Requisitos del proceso: Las tuberías sin costura son preferibles para entornos de alta presión, y las tuberías soldadas pueden considerarse para entornos de baja presión.
Certificación y pruebas: Verificar la garantía para garantizar el cumplimiento de las normas ASTM, GB, API y otras, y realizar detección de fallas por ultrasonidos y pruebas de presión de agua cuando sea necesario.

Tuberías de acero aleado sin costura vs. tuberías soldadas: Cómo elegir?

Tubos sin costura de acero aleado:
Ideal para aplicaciones de ultraalta presión, diámetro pequeño (pared gruesa), alta temperatura, corrosión resistente y alta pureza.

Tubos soldados de acero aleado:
Ideal para presiones medias y bajas, diámetros grandes (pared delgada), bajo costo y entregas rápidas.
En casos especiales, los tubos soldados con tratamiento térmico (como normalizado y temple) pueden reemplazar parcialmente los tubos sin costura, pero se requiere un estricto control de calidad.

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