Análisis de ocho defectos superficiales de tubos de acero sin costura

En el panorama industrial actual, donde el acero se utiliza ampliamente, las tuberías de acero sin costura se han convertido en componentes esenciales en sectores como el petróleo y el gas, el procesamiento químico, las calderas de energía, la fabricación de maquinaria, la automoción y la industria aeroespacial. Sus ventajas —alta resistencia, excelente resistencia a la presión y ausencia de cordones de soldadura tanto en las paredes interiores como en las exteriores— las hacen especialmente adecuadas para aplicaciones de alto rendimiento y alta presión. Sin embargo, a diferencia de las tuberías soldadas por resistencia eléctrica (ERW) o por arco sumergido en espiral (SSAW), que pueden presentar diferentes tipos de defectos relacionados con la soldadura, las tuberías sin costura son particularmente propensas a los defectos superficiales que se forman durante los procesos de laminación en caliente o estirado en frío. La calidad de la superficie desempeña un papel fundamental en el rendimiento y las operaciones de posprocesamiento. Este artículo ofrece un análisis exhaustivo de ocho defectos superficiales comunes en tuberías de acero sin costura, sus causas y las medidas preventivas correspondientes; información que también ofrece valiosas referencias para los fabricantes de tuberías de perforación y otros productos tubulares.

Se presentan en la superficie exterior o interior de los tubos de acero sin costura, ya sea de forma recta o espiral, continua o discontinua. La principal causa de estos pliegues es la mala calidad del material del tubo, la presencia de pliegues en el propio tubo, inclusiones, arañazos y grietas importantes en la superficie, bordes y esquinas en la zona de rectificado, y el pliegue se produce después del estirado. Para evitarlos, se debe mejorar la calidad de los materiales de los tubos y prestar atención a la inspección y el rectificado.

Se refiere a pequeñas grietas distribuidas en líneas rectas o espirales en las superficies interior y exterior de los tubos de acero sin costura, con una profundidad de 1 mm o más, y que pueden ser continuas o discontinuas. Según el análisis de la industria de tubos de yute de Shandong, las causas son: burbujas e inclusiones subcutáneas en las piezas brutas de los tubos laminados en caliente, grietas o picaduras profundas en el tubo de acero antes del trefilado, y arañazos longitudinales durante las operaciones de laminado en caliente o trefilado en frío. La prevención de la formación de grietas también radica en mejorar la calidad de las piezas brutas de los tubos y reforzar la inspección y el rectificado de los materiales. Asimismo, deben evitarse las picaduras, arañazos y raspaduras en los tubos durante el proceso de trefilado en frío.

Este defecto se caracteriza por arañazos lineales longitudinales de longitud variable en las superficies interior y exterior del tubo sin costura, principalmente en forma de ranuras, aunque también pueden ser rayas en relieve. Las principales causas de los arañazos son: arañazos internos en el material de la tubería que no se pueden eliminar durante el trefilado; restos de óxido de hierro en la tubería de acero que hacen que el molde se adhiera al acero; la resistencia y dureza del molde son insuficientes o desiguales; se producen astillas y desgaste; la cabeza del martillo está defectuosa; los bordes afilados de la sección de transición de la cabeza del martillo dañan el molde; etc. Para evitar arañazos, se debe mejorar la calidad de cada proceso de preparación antes del trefilado y utilizar moldes de alta resistencia, dureza y lisura.

Este es uno de los defectos superficiales más comunes en los tubos sin costura. Se trata de depresiones locales de diferentes áreas distribuidas en la superficie del tubo de acero. Algunas son periódicas y otras irregulares. Las picaduras se deben a la presión de incrustaciones de óxido u otros residuos duros en la superficie del tubo de acero durante el trefilado o enderezado, o a la eliminación de la deformación original. La Industria de Tubos de Yute de Shandong indicó que las medidas para prevenir las picaduras consisten en inspeccionar cuidadosamente el material de la tubería y eliminar defectos como deformaciones superficiales, mantener limpio el lugar de trabajo, las herramientas y los lubricantes, y evitar la acumulación de óxido y suciedad en la superficie de la tubería de acero.

Se caracteriza por la aparición de pequeñas picaduras puntiagudas en la superficie del tubo de acero. La principal causa de las picaduras es la corrosión por picaduras durante el decapado. Tras el recocido, la capa de óxido es demasiado gruesa y se endereza y se presiona contra la superficie del tubo de acero, formando picaduras. El tubo de acero se almacena en un ambiente húmedo, e incluso la corrosión por picaduras se produce tras la entrada de agua. Tras eliminar las manchas de óxido, se forman marcas.

Dado que el tubo de acero sin costura entra en contacto con agua (o vapor de agua) durante el procesamiento o el almacenamiento y no se trata a tiempo (como el secado), las marcas que quedan tras la evaporación del agua se denominan manchas de agua. Si el tubo de acero sin costura ha estado en contacto con agua durante un tiempo prolongado o si el agua contiene sustancias corrosivas, se formarán manchas de óxido al exponerse a sustancias. Las manchas de agua generalmente no son profundas, mientras que las manchas de óxido suelen corroer la superficie del tubo de acero, y la superficie picada persiste tras su eliminación.

Se caracteriza por la presencia de finas escamas en las superficies interior y exterior de los tubos de acero sin costura, parcialmente separadas de la matriz metálica. Algunas de estas son grumosas y discontinuas. Pueden o no arraigarse en la pared del tubo, pero no desprenderse de forma natural. Las razones incluyen la mala calidad del acero y la presencia de burbujas subcutáneas, que quedan expuestas tras el estirado en frío; la película deformada producida durante el laminado en caliente no se eliminó del tubo en bruto hasta el estirado en frío; las profundas y angulares picaduras transversales originales del tubo de acero. Tras el estirado, la película se deforma.

Defectos como pliegues y desprendimientos en las superficies interior y exterior del tubo de acero no se eliminaron a tiempo, y durante el procesamiento posterior se formaron finas escamas que no se separaron de la matriz metálica. Algunas de estas son grumosas y discontinuas. Pueden o no arraigarse en la pared del tubo, pero no desprenderse de forma natural. , lo que se denomina cicatrización. Los defectos superficiales deben revisarse cuidadosamente y eliminarse a tiempo para eliminar las cicatrices.

Los defectos superficiales en los tubos de acero sin costura no son solo estéticos, sino que pueden comprometer la integridad mecánica y la resistencia a la corrosión del producto, afectando tanto la seguridad como el rendimiento en aplicaciones críticas. Comprender la naturaleza y las causas de cada tipo de defecto es esencial para mejorar la calidad del producto y reducir las tasas de desperdicio. Al priorizar la selección de palanquillas, el control de procesos, el mantenimiento de las herramientas y las prácticas adecuadas de almacenamiento, los fabricantes pueden reducir significativamente la incidencia de defectos superficiales y comercializar tubos de acero sin costura de mayor calidad.