1. Qué son los pilotes de acero?
Los pilotes de acero son productos fabricados con tubos de acero, mortajas, espigas, etc., generalmente fabricados con tubos de acero sin costura o tubos de acero soldados como SSAW (tubo soldado con arco sumergido en espiral) y ERW (tubo soldado con resistencia eléctrica). Estos pilotes de acero se pueden superponer para formar estructuras circulares o en arco, y se utilizan ampliamente en cerramientos de agua, cerramientos de arena y otros proyectos, principalmente en la construcción de muelles en alta mar. Los pilotes de acero tienen las ventajas de una estructura simple, un uso conveniente, un buen sellado, una alta resistencia y una buena elasticidad. El tamaño de los tubos de acero es diverso, con un diámetro exterior de 50-120 cm y un espesor de pared de 1-1,8 cm.
2. Norma API 5L
La API 5L es una norma para tuberías de transmisión de petróleo y gas, que especifica los requisitos de fabricación para tubos de acero sin costura y tubos de acero soldados, incluidos dos grados de producto (PSL1 y PSL2). En la industria del petróleo y el gas, los pilotes de acero API 5L tienen un valor de aplicación importante. Especialmente en la construcción de muelles en alta mar, los trabajadores de la construcción suelen utilizar pilotes de acero para bloquear el agua de mar.
3. Aplicación de los pilotes de acero
Los pilotes de acero suelen soldarse con placas de acero en espiral en las fábricas. Los pilotes de acero de uso común tienen un diámetro exterior de 500 a 1200 mm y un espesor de pared de 10 a 18 mm. En la actualidad, los pilotes de acero se utilizan principalmente en muelles en alta mar. Debido a las aguas profundas en el área de alta mar y la gran influencia de las olas, las corrientes y las fuerzas de impacto de los barcos, los pilotes de acero funcionan particularmente bien en tales condiciones de trabajo. Además, la construcción en alta mar se ve muy afectada por el clima y la hidrología oceánica, y se requiere que el progreso de la construcción sea rápido. El uso de pilotes de acero puede resolver mejor estos problemas.
4. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los pilotes de acero API 5L?
Ventajas de los pilotes de tubos de acero
Alta resistencia: los pilotes de tubos de acero tienen una alta resistencia, una fuerte resistencia a la flexión y pueden soportar grandes fuerzas horizontales.
Buena elasticidad: los pilotes de tubos de acero tienen buena elasticidad y pueden absorber una gran energía de deformación, reduciendo la fuerza de impacto de los barcos en los edificios del muelle.
Fabricación y construcción convenientes: la fabricación y construcción de pilotes de tubos de acero son relativamente convenientes, lo que puede acelerar el progreso de la construcción de los edificios del muelle.
Desventajas de los pilotes de tubos de acero
Las desventajas de los pilotes de tubos de acero incluyen:
Gran cantidad de acero: los pilotes de tubos de acero utilizan una gran cantidad de acero, aproximadamente de 3 a 4 veces la de los pilotes de hormigón armado.
Alto costo: el costo de los pilotes de tubos de acero es alto, aproximadamente de 2 a 3 veces el de los pilotes de hormigón armado.
Fácil de oxidar: los pilotes de tubos de acero se oxidan fácilmente y tienen poca durabilidad.
5. Proceso de producción e inspección de tubos de acero para pilotes API 5L
API 5L es la norma de especificación para los tubos de acero utilizados para transportar petróleo, gas natural y agua. Los tubos de acero para pilotes desempeñan un papel importante en la industria del petróleo y el gas, y sus procesos de producción e inspección deben seguir estrictamente las especificaciones. A continuación, se presentará en detalle el proceso de producción y los diversos requisitos de inspección de los tubos de acero para pilotes API 5L.
Proceso de producción
Selección de materia prima: el primer paso para producir tubos de acero para pilotes es seleccionar el acero adecuado. Los materiales más utilizados incluyen acero al carbono y varios grados de acero aleado. La elección de las materias primas afecta directamente el rendimiento y la calidad del producto final.
Conformado de tubos de acero: el conformación de tubos de acero incluye dos métodos: fabricación de tubos sin costura y fabricación de tubos soldados. Los tubos sin costura se forman calentando palanquillas de acero y punzándolas y estirándolas, mientras que los tubos soldados se forman laminando placas de acero planas en formas cilíndricas y soldándolas longitudinalmente.
Tratamiento térmico: después de que se forma el tubo de acero, debe someterse a un proceso de tratamiento térmico para mejorar sus propiedades mecánicas y eliminar la tensión residual. Los métodos de tratamiento térmico más comunes incluyen recocido, temple y revenido.
Control de dimensiones: el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo de acero se controlan con precisión mediante rodillos o matrices de dimensionamiento para garantizar que cumpla con los estándares y las especificaciones del cliente.
Control de corte y longitud: corte el tubo de acero a la longitud requerida y prepare los extremos para el roscado o la conexión posterior.
Roscado: la mayoría de los tubos de pilotes de acero deben roscarse en ambos extremos para permitir un fácil montaje y desmontaje en el sitio. Se utilizan máquinas especializadas para cortar las roscas en los extremos de los tubos.
Tratamiento de la superficie: los tubos de pilotes de acero requieren un tratamiento de la superficie, como un revestimiento de fosfato u otros revestimientos protectores, para mejorar su resistencia a la corrosión y extender su vida útil.
Marcado e identificación: cada tubo de acero está marcado con información importante, que incluye tamaño, grado del material, número de lote del horno, nombre o logotipo del fabricante y otros identificadores necesarios.
6. Prueba de aplanamiento de tubos de pilotes de acero API 5L
La prueba de aplanamiento es un paso importante en la inspección de la calidad de los tubos de acero y, por lo general, sigue los requisitos de la norma ISO 8492 o ASTM A370. Las muestras se toman de ambos extremos de la tira de acero y las soldaduras de dos muestras se colocan a las 6 o 12 en punto para la prueba de aplanamiento, y las soldaduras de las otras dos muestras se colocan a las 3 o 9 en punto para la prueba de aplanamiento. Para las muestras cortadas desde el extremo cortado cuando se detiene la soldadura, la soldadura debe colocarse a las 3 o 9 en punto para la prueba de aplanamiento.
7. Prueba de dureza de la tubería de pilote de acero API 5L
Cuando se encuentran bloques duros sospechosos durante la inspección visual, se debe utilizar un probador de dureza portátil (de acuerdo con los requisitos de ASTM A956, ASTM A1038 o ASTM E110) para realizar pruebas de dureza de acuerdo con los requisitos de ISO 6506, ISO 6507, ISO 6508 o ASTM A370 para garantizar que la dureza de la tubería de acero cumple con los estándares.
8. Prueba de presión hidrostática de la tubería de pilote de acero API 5L
La prueba de presión hidrostática es un paso de inspección clave para garantizar que la tubería de acero esté libre de fugas en condiciones de alta presión. El tiempo de estabilización para todos los tamaños de tuberías sin costura y tuberías soldadas con un diámetro inferior a 457 mm no debe ser inferior a 5 segundos, y el tiempo de estabilización para tuberías soldadas con un diámetro superior a 457 mm no debe ser inferior a 10 segundos. Para garantizar que cada tubo de acero pueda probarse hidrostáticamente a la presión de prueba requerida, cada máquina de prueba debe estar equipada con un registrador que pueda registrar la presión de prueba y el tiempo de estabilización de prueba de cada tubo de acero.
9. Inspección dimensional de los tubos de pilotes de acero API 5L
El diámetro del tubo de acero se medirá al menos una vez cada 4 horas por turno de trabajo para verificar si cumple con la desviación de diámetro estándar. El diámetro se medirá utilizando una cinta métrica, micrómetro, calibre de anillo, calibrador, elipsometría, máquina de medición de coordenadas o instrumento de medición óptico. Para los tubos de acero con un diámetro superior a 508 mm, se utilizará una regla para arbitraje en caso de disputa.
El proceso de producción y el proceso de inspección de los tubos de pilotes de acero deben seguir estrictamente la norma API 5L. El proceso de producción incluye la selección de la materia prima, el conformado de los tubos de acero (incluida la fabricación de tubos sin costura y soldados), el tratamiento térmico, el control del tamaño, el control del corte y la longitud, el procesamiento de la rosca, el tratamiento de la superficie y otros pasos. Además, también incluye pruebas de aplanamiento, pruebas de dureza, inspección macro, inspección metalográfica, pruebas de presión hidrostática, inspección de tamaño, pesaje e inspección no destructiva para garantizar que la calidad y el rendimiento de los tubos de pilotes de acero cumplan con los requisitos estándar.
En resumen, los tubos de pilotes de acero API 5L no solo tienen las ventajas de alta resistencia, alta resistencia a la flexión y buena elasticidad, sino que también pueden hacer frente de manera efectiva a los duros requisitos ambientales de la construcción en alta mar. Sin embargo, debido a su alto costo, fácil oxidación y durabilidad limitada, debe considerarse de manera integral al seleccionarlos y usarlos.
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