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Significado de Tubo de Acero Sin Costura:
El tubo de acero sin costura (SMLS) es un tipo de tubo de acero sin costura en toda su longitud. Es un tubo hueco fabricado directamente a partir de una sola pieza de acero sólida mediante un proceso completo de conformado industrial.
Rango de Tamaños de Tubos de Acero Sin Costura:
Diámetro Exterior: 1/2 pulgada - 36 pulgadas (21,3 mm - 914,4 mm)
Espesor de Pared: 2,11 mm - 60 mm (SCH10, SCH20, SCH40, SCH80, STD, SCH120, SCH160, XXS)
Flujo del Proceso:
La naturaleza sin costura de los tubos de acero sin costura se debe a su exclusivo proceso de fabricación, que consta de dos métodos principales:
Laminado en Caliente:
Tocho redondo sólido → Calentamiento en horno → Perforación en laminador de perforación → Laminado en laminador de tubos → Dimensionado en laminador → Enfriado → Enderezamiento.
Características: Produce principalmente tubos de acero sin costura de gran diámetro y paredes gruesas con alta eficiencia de producción.
Estirado en Frío/Laminado en Frío:
Proceso: Utilizando un tubo laminado en caliente como tubo base, el estirado en frío o laminado en frío se realiza a temperatura ambiente.
Características: Produce tubos de acero sin costura de precisión con diámetros pequeños, paredes delgadas, alta precisión y excelente calidad superficial.
Parámetros Dimensionales de los Tubos de Acero Sin Costura:
Los parámetros y rangos dimensionales de los tubos de acero sin costura se definen por el diámetro exterior (DE), el espesor de pared (PE) y el diámetro nominal derivado (DN) y la serie de espesor de pared (SCH).
1. Rango de Diámetro Exterior
a. Tubo de acero sin costura de diámetro pequeño: El diámetro exterior suele estar entre 6 mm y 89 mm.
Características del Proceso: Se utilizan frecuentemente el laminado en frío, el estirado en frío o la extrusión, lo que lo hace adecuado para aplicaciones como componentes de maquinaria de precisión y perforación petrolera.
b. Tubo de acero sin costura de diámetro medio: El diámetro exterior suele estar entre 89 mm y 219 mm.
Características del Proceso: El laminado en caliente es el método principal, aunque también se utiliza el laminado en frío o el estirado en frío. Se utiliza para tuberías, equipos químicos y otras aplicaciones.
c. Tubo de acero sin costura de diámetro grande: El diámetro exterior suele ser de 219 mm o superior.
Características del proceso: El laminado en caliente y la expansión en caliente son los métodos principales, con espesores de pared de hasta 200 mm. Se utiliza principalmente para tuberías de calderas y componentes estructurales de gran tamaño.
2. Rango de espesores de pared
Los espesores de pared convencionales se dividen en tres categorías:
Serie de espesores de pared estándar: SCH 5S a SCH 160
Serie de espesores extra pesados: XS/XXS
SCH 40 (STD): Espesor estándar, el más utilizado.
SCH 80 (XS): Espesor extra pesado, utilizado para presiones más altas.
SCH 160 (XXS): Espesor extra pesado, utilizado para tuberías de alta presión.
Este es el método internacional más utilizado para indicar la clasificación de presión, designado como SCH. Para el mismo diámetro exterior, cuanto mayor sea el número después del Sch, mayor será el espesor de pared y mayor la capacidad de presión. Series comunes: SCH 10, SCH 20, SCH 40, SCH 80, SCH 120, SCH 160.
Series con espesores de pared especiales:
Tubería de acero sin costura de pared delgada: El espesor de pared suele oscilar entre 0,25 mm y 6 mm.
Tubería de acero sin costura de pared gruesa: El espesor de pared suele oscilar entre 6 mm o más, y en algunos casos alcanza los 50 mm o más.
Tabla general de dimensiones para tubos de acero sin costura en mm:
Diámetro pequeño: Algunos ejemplos son Φ25×2,5, Φ32×3 y Φ57×3,5.
Diámetro medio: Ejemplos de Φ89×4, Φ108×4,5 y Φ159×6.
Diámetro grande: Ejemplos de Φ219×8, Φ273×10 y Φ325×12.
Diámetro exterior del tubo de acero inoxidable sin costura: 1/8" - 24" (10,29 mm - 609,6 mm)
Espesor de pared del tubo de acero inoxidable sin costura: Sch5S, Sch10S, Sch20S, Sch40S, Sch80S, Sch120, Sch160, XXS
Grados de acero: TP 304L/H, 316L/H, 309/S, 310/S, 317/L, 321/H, 347/H, 904L, 2205, 2507
Normas: ASTM A312, ASTM A213, ASTM A358, ASTM A813, ASTM A814
3. Tubo de caldera sin costura
Diámetro exterior (OD) del tubo de caldera sin costura: 10 mm a 510 mm
Espesor de pared (WT) de tubos de caldera sin costura: 1,5 mm a 26 mm
Normas comunes: ASTM A106, ASTM 179, ASTM A192, ASTM A213, ASTM A333
4. Tubos mecánicos sin costura
Diámetro exterior de los tubos mecánicos sin costura: 6 mm-350 mm
Espesor de pared de los tubos mecánicos sin costura: 0,5 mm-25 mm
Longitud: Corte a medida de alta precisión, comúnmente de 1 a 8 metros, o corte a medida de precisión.
Proceso: Alta precisión, principalmente trefilado/laminado en frío.
Se utiliza para la fabricación de piezas mecánicas, priorizando la precisión, el rendimiento y la procesabilidad.
Normas comunes: ASTM A519, DIN 2391, GB/T 3639
5. Tubos estructurales sin costura
Rango de diámetro exterior de los tubos estructurales sin costura: 35 mm-1060 mm
Rango de espesor de pared de los tubos estructurales sin costura: 3 mm-120 mm
Longitud: Corte a medida o en múltiples longitudes, comúnmente 6 metros, 9 metros y 12 metros.
Proceso: Precisión estándar, principalmente laminado en caliente. Como componente de estructuras arquitectónicas y de ingeniería, prioriza la resistencia y la estabilidad generales.
Normas comunes: ASTM A500, ASTM A501, GB/T 8162
Tamaños y pesos de tubos de acero sin costura Schedule 40 y Schedule 80:
Tamaños de tubos de acero sin costura en pulgadas:
| Seamless Steel Pipe Sizes |
Seamless Steel Pipe Schedule (INCH) |
|||||||||||||
| INCH |
5S |
5 | 10S | 10 | 20 | 30 | 40 | STD | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 |
|
1/8 |
|
0.035 | 0.049 | 0.049 |
|
|
0.068 | 0.068 |
|
0.095 |
|
|
|
|
| 1/4 |
|
0.049 | 0.065 | 0.065 |
|
|
0.2447 | 0.2447 |
|
0.3145 |
|
|
|
|
| 3/8 |
|
0.048 | 0.065 | 0.065 |
|
|
0.091 | 0.091 |
|
0.126 |
|
|
|
|
| 1/2 | 0.065 | 0.065 | 0.083 | 0.083 |
|
|
0.109 | 0.109 |
|
0.147 |
|
|
|
0.187 |
| 3/4 | 0.065 | 0.065 | 0.083 | 0.083 |
|
|
0.113 | 0.113 |
|
0.154 |
|
|
|
0.218 |
| 1 | 0.065 | 0.065 | 0.109 | 0.109 |
|
|
0.133 | 0.133 |
|
0.179 |
|
|
|
0.250 |
| 1 1/4 | 0.065 | 0.065 | 0.109 | 0.109 |
|
|
0.140 | 0.140 |
|
0.191 |
|
|
|
0.250 |
| 1 1/2 | 0.065 | 0.065 | 0.109 | 0.109 |
|
|
0.145 | 0.145 |
|
0.200 |
|
|
|
0.281 |
| 2 | 0.065 | 0.065 | 0.109 | 0.109 |
|
|
0.154 | 0.154 |
|
0.218 |
|
|
|
0.344 |
| 2 1/2 | 0.083 | 0.083 | 0.120 | 0.120 |
|
|
0.203 | 0.203 |
|
0.276 |
|
|
|
0.375 |
| 3 | 0.083 | 0.083 | 0.120 | 0.120 |
|
|
0.216 | 0.216 |
|
0.300 |
|
|
|
14.32 |
| 3 1/2 | 0.083 | 0.083 | 0.120 | 0.120 |
|
|
0.226 | 0.226 |
|
0.318 |
|
|
|
|
| 4 | 0.083 | 0.083 | 0.120 | 0.120 |
|
|
0.237 | 0.237 |
|
0.337 |
|
0.438 |
|
0.531 |
| 4 1/2 |
|
|
|
|
|
|
|
0.247 |
|
|
|
|
|
|
| 5 | 0.109 | 0.109 | 0.134 | 0.134 |
|
|
0.258 | 0.258 |
|
0.375 |
|
0.500 |
|
0.625 |
| 6 | 0.109 | 0.109 | 0.134 | 0.134 |
|
|
0.280 | 0.280 |
|
0.432 |
|
0.562 |
|
0.719 |
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
0.301 |
|
|
|
|
|
|
| 8 | 0.109 | 0.109 | 0.148 | 0.148 | 0.250 | 0.277 | 0.322 | 0.322 |
|
0.500 | 0.594 | 0.719 | 0.812 | 0.916 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 10 | 0.134 | 0.134 | 0.165 | 0.165 | 0.250 | 0.307 | 0.365 | 0.365 |
|
0.594 | 0.719 | 0.844 | 1.000 | 1.125 |
| 11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 12 | 0.156 | 0.156 | 0.180 | 0.180 | 0.250 | 0.330 | 0.406 | 0.375 | 0.562 | 0.688 | 0.844 | 1.000 | 1.125 | 1.312 |
| 14 | 0.156 |
|
0.188 | 0.250 | 0.312 | 0.375 | 0.437 | 0.375 | 0.594 | 0.750 | 0.938 | 1.094 | 1.250 | 1.406 |
|
16 |
0.165 |
|
0.188 | 0.250 | 0.312 | 0.375 | 0.500 | 0.375 | 0.656 | 0.844 | 0.1031 | 1.219 | 1.438 | 1.593 |
|
18 |
0.165 |
|
0.188 | 0.250 | 0.312 | 0.437 | 0.562 | 0.375 | 0.750 | 0.938 | 1.156 | 1.375 | 1.562 | 1.781 |
| 20 | 0.188 |
|
0.218 | 0.250 | 0.375 | 0.500 | 0.594 | 0.375 | 0.812 | 1.031 | 1.281 | 1.500 | 1.750 | 1.968 |
| 22 |
|
|
|
0.250 | 0.375 | 0.500 |
|
0.375 | 0.875 | 1.125 | 1.357 | 1.625 | 1.875 | 2.215 |
|
24 |
0.218 |
|
0.250 | 0.250 | 0.375 | 0.562 | 0.687 | 0.375 | 0.969 | 1.219 | 1.531 | 1.812 | 2.062 | 2.343 |
| 30 |
|
|
|
0.312 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cálculo del peso teórico de tubos de acero sin costura:
La fórmula estándar para calcular el peso teórico de tubos de acero sin costura es:
W = 0,02466 × S × (D - S) (unidad: kg/m)
Donde, D representa el diámetro exterior nominal del tubo de acero (mm) y S representa el espesor nominal de la pared (mm). El coeficiente 0,02466 se deriva de la densidad del acero (7,85 g/cm³) y la conversión de unidades, y es aplicable a materiales comunes como el acero al carbono y el acero aleado.
Ejemplo de cálculo:
Tomemos como ejemplo un tubo de acero sin costura con un diámetro exterior de 60 mm y un espesor de pared de 4 mm:
W = 0,02466 × 4 × (60 - 4) = 5,52 kg/m.
Notas:
Desviación entre el valor teórico y el valor real: Debido al error dimensional permitido por el proceso de producción (como la desviación del espesor de la pared), el peso teórico se utiliza solo como referencia estimada.
Ajuste de materiales especiales: Los materiales con grandes diferencias de densidad, como el acero inoxidable, deben ajustar el valor del coeficiente y la fórmula de cálculo debe multiplicarse por la relación entre la densidad del material y 7,85.
Puntos clave para la selección de tamaños de tubos de acero sin costura:
1. Selección del espesor de la pared (presión de trabajo)
Entorno de alta presión/alta temperatura (como 10 MPa): Seleccione Sch80, Sch160 (pared engrosada).
Fluido de baja presión (0,6 MPa): Seleccione Sch40 (espesor de pared estándar).
2. Coincidencia de diámetro exterior y diámetro
El diámetro de la tubería (DN) ≠ diámetro exterior debe convertirse según la norma (especialmente la diferencia entre la norma americana NPS y la norma nacional DN).
Las interfaces de bridas y válvulas deben ser compatibles con el diámetro exterior de la tubería de acero; de lo contrario, se debe reducir el diámetro.
3. Selección de temperatura y materiales
El rendimiento del acero al carbono varía significativamente a diferentes temperaturas, por lo que los materiales deben ser compatibles:
-20 °C a 350 °C: Acero 20#, acero bajo en carbono, buena tenacidad a bajas temperaturas.
350 °C a 550 °C: 15CrMoG, acero aleado, resistente a la oxidación a altas temperaturas.
≤-20 °C: 16MnDG, acero de baja temperatura, resistente a la fragilidad.
Puntos clave:
El acero al carbono se grafitiza al usarse durante un tiempo prolongado por encima de 400 °C, por lo que se debe seleccionar un acero aleado (como 12Cr1MoVG).
En entornos de baja temperatura (como el GNL) se requiere una prueba de impacto Charpy para verificar la tenacidad.
4. Tolerancia del diámetro exterior
Tubo laminado en caliente: ±1 %~1,5 %.
Tubo estirado en frío: ±0,1 %~0,5 % (alta precisión).
5. Necesidades especiales
Resistencia a la corrosión: seleccione tubo galvanizado sin costura o tubo compuesto de acero inoxidable.
Ligereza: considere tubo estirado en frío de pared delgada (espesor de pared ≤2 mm).
Comparación económica:
El costo de la tubería de acero al carbono galvanizado es <50 % menor que el de la tubería de acero inoxidable, pero su vida útil es menor.
Entornos químicos ácidos fuertes → seleccione directamente Hastelloy C276 para mayor confiabilidad.
Las normas ASTM comunes para tubos sin costura incluyen las siguientes:
ASTM A53/A53M: Esta es una especificación estándar para tubos de acero, negros y galvanizados por inmersión en caliente, con o sin costura, de uso general, incluyendo tubos de acero galvanizados y sin galvanizar.
ASTM A106/A106M: Esta es una especificación estándar para tubos de acero al carbono sin costura para servicios de alta temperatura o presión, generalmente utilizados para aplicaciones superiores a 350 °C.
ASTM A312/A312M: Esta es una especificación estándar para tubos de acero inoxidable austenítico sin costura y soldados, aptos para tubos de acero inoxidable austenítico sometidos a un intenso trabajo en frío.
ASTM A269: Esta es una especificación estándar para tubos de acero inoxidable austenítico sin costura y soldados para aplicaciones generales resistentes a la corrosión y para servicios de baja o alta temperatura.
ASTM A500/A500M: Esta es una especificación estándar para tubos estructurales de acero al carbono, soldados y sin costura, redondos, cuadrados, rectangulares o de formas especiales, conformados en frío, utilizados en estructuras soldadas, remachadas o atornilladas de puentes y edificios.
ASTM A209: Esta es una especificación estándar para tubos de acero al carbono y acero aleado sin costura para aplicaciones en calderas y sobrecalentadores, aptos para servicios de alta temperatura y presión.
ASTM A213/A213M: Esta es una especificación estándar para tubos de acero aleado ferrítico y austenítico sin costura para aplicaciones en calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor.
ASTM A335/A335M: Esta es una especificación estándar para tubos de acero aleado ferrítico y austenítico sin costura para servicios de alta temperatura.
Read more: Schedule 40 vs Schedule 80 Pipe or China Seamless Steel Pipe Manufacturer List
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