Elegir el espesor de pared de las tuberías ERW es mucho más complejo que simplemente "cuanto más gruesa, más resistente". Implica un equilibrio integral entre coste, rendimiento, proceso de fabricación y aplicación final. El espesor de pared más adecuado es el más económico y, al mismo tiempo, cumple con todos los requisitos de rendimiento y seguridad. No existe una superioridad o inferioridad absoluta entre paredes delgadas y gruesas, solo idoneidad.
En el sector de las tuberías de acero ERW, las paredes delgadas y gruesas son conceptos relativos, generalmente relacionados con el diámetro exterior (DE). La industria suele utilizar la relación diámetro-espesor (D/t, diámetro exterior/espesor de pared) para distinguirlas a grandes rasgos:
a. Tuberías de pared delgada: Relación diámetro-espesor ≥ 40. Se caracterizan por un espesor de pared muy fino en relación con el diámetro exterior, por ejemplo: Φ48 mm x 1,5 mm (D/t = 32), Φ114 mm x 2,5 mm (D/t = 45,6).
b. Tuberías de pared gruesa: Relación diámetro-espesor ≤ 20. La característica es que el espesor de la pared es relativamente grande en comparación con el diámetro exterior, por ejemplo: Φ60 mm x 5,0 mm (D/t = 12), Φ219 mm x 16 mm (D/t = 13,7).
Si se encuentra entre estos valores, se puede denominar tubería de pared media.
Comparación entre tuberías ERW de pared delgada y de pared gruesa:
Características de las tuberías ERW de pared delgada:
Menor consumo de material, menor coste del material; menor peso, menor estabilidad estructural, propensión al pandeo local; menor resistencia a la presión; las tuberías de acero de pared delgada son propensas a deformarse y perforarse durante el conformado y la soldadura, lo que requiere una precisión de control extremadamente alta.
Aplicaciones: Estructuras ligeras, decoración, mobiliario, conductos de ventilación, transporte de fluidos a baja presión.
Conexión y procesamiento: Propensión a la deformación; la soldadura requiere precaución; aptas para doblado en frío.
Características de las tuberías ERW de pared gruesa:
Mayor costo del material debido al mayor uso de este; mayor peso, lo que resulta en mayor estabilidad estructural, rigidez, resistencia a la flexión y resistencia a la presión; las tuberías de acero de pared gruesa requieren mayor potencia durante el conformado y la soldadura, lo que dificulta la fusión por soldadura y el tratamiento térmico, y dificulta la eliminación de rebabas internas.
Aplicaciones: Tuberías de alta presión, estructuras pesadas, componentes mecánicos, ejes, tuberías resistentes al desgaste.
Conexiones y procesamiento: Conexiones confiables (por ejemplo, soldadura, bridas), pero el corte, la perforación y el doblado en frío son más difíciles.
Tuberías ERW de pared delgada vs. de pared gruesa: Cómo elegir?
La elección del espesor de pared de las tuberías ERW generalmente depende del escenario de aplicación.
1. Tuberías de transporte de fluidos
Las principales consideraciones para las tuberías ERW utilizadas para el transporte de fluidos son la presión y el medio. El espesor de pared mínimo requerido se calcula en función de la presión de diseño, teniendo en cuenta la tolerancia a la corrosión.
Escenarios para la elección de tuberías de pared delgada:
Aire a baja presión, agua, conductos para cables, etc. Algunos ejemplos incluyen tuberías de ramales de rociadores contra incendios y tuberías de suministro de agua de edificios (partes de SCH 10 y SCH 40).
Escenarios para la elección de tuberías de pared gruesa:
Vapor a alta presión, aceite a alta presión, medios químicos. Los cálculos de resistencia deben cumplir con la norma ASME B31.1 y otras normas, seleccionando grados Sch 80, Sch 160 o incluso superiores.
2. Aplicaciones Estructurales
Las principales consideraciones para las tuberías ERW en estructuras de acero son la carga y los modos de fallo. Analice si la carga principal es presión axial, flexión o torsión para evitar inestabilidad o fallos por resistencia.
Escenarios para la elección de tuberías de pared delgada:
Estructuras sometidas a cargas ligeras, principalmente a tensión, como estanterías de carga ligera, expositores y marcos decorativos interiores. Se debe tener cuidado para evitar abolladuras causadas por impactos.
Escenarios para la elección de tuberías de pared gruesa:
Estructuras sometidas a cargas elevadas, alta presión y alta flexión o torsión, como columnas de edificios, bastidores de equipos pesados, ejes de transmisión de automóviles y cilindros hidráulicos. Su elevado momento de inercia de sección proporciona una excelente resistencia a la flexión y la torsión.
3. Componentes Mecánicos y Fabricados
Las principales consideraciones para las tuberías ERW en equipos mecánicos y componentes fabricados son la precisión y la funcionalidad. La elección se basa en la función del componente mecánico (resistencia al desgaste, capacidad de carga, como carril guía) y los requisitos de procesamiento posteriores.
Escenarios para la elección de tuberías de pared delgada:
Componentes sensibles al peso que requieren un amplio doblado en frío, como cuadros de bicicletas y curvas de muebles.
Escenarios para la elección de tuberías de pared gruesa:
Componentes que necesitan resistir el desgaste, someterse a mecanizado de alta precisión (como el bruñido de orificios internos) o servir como ejes robustos. Las tuberías de pared gruesa ofrecen mayor margen de mecanizado y dimensiones más consistentes.
Recomendaciones y consideraciones de selección:
1. Normas y especificaciones
Se deben cumplir las normas internacionales y del sector pertinentes.
Por ejemplo: Para las
dimensiones del espesor de pared de tuberías ERW, consulte primero y siga las series de espesores de pared (como
Sch 40, Sch 80) en normas como ASME B36.10.
Para estructuras, utilice normas como
ASTM A500 y calcule según las especificaciones de diseño estructural.
2. Un espesor de pared más grueso no significa necesariamente mejor; la rentabilidad es clave:
Elegir tuberías con paredes más gruesas en exceso puede generar desperdicio de material, un aumento significativo de los costes, un mayor peso y mayores exigencias a los equipos (como bombas y estructuras de soporte).
Elija un espesor de pared que sea económicamente razonable y que cumpla con los requisitos de seguridad y rendimiento.
3. Priorice la calidad de la soldadura
Tubería soldada de pared delgada: La calidad de la soldadura es fundamental; una soldadura deficiente puede provocar fácilmente perforaciones o falta de fusión.
Tubería soldada de pared gruesa: Se requiere una penetración completa y un tratamiento térmico adecuado para eliminar la tensión residual de la soldadura y evitar el desgarro laminar. Los informes de pruebas ultrasónicas son obligatorios.
4. Considere la resistencia a la corrosión y la vida útil
En entornos corrosivos, la selección del espesor de pared debe incluir un margen de corrosión.
Por ejemplo, con una vida útil de diseño de 20 años y una corrosión anual esperada de 0,1 mm, se requieren 2 mm adicionales de espesor de pared.
5. Consulte a un fabricante profesional
Consulte con un fabricante experimentado de tuberías ERW sobre sus condiciones operativas (presión, medio, carga), estándares de diseño y presupuesto. Ellos podrán recomendarle la opción de espesor de pared más fácil de fabricar y económica, basándose en las capacidades de sus equipos y su experiencia en procesos.
Leer más: Código HS de tuberías ERW o Tuberías sin costura vs. Tuberías soldadas
sales@hu-steel.com
English
Español
