Comparación de las ventajas de las tuberías de acero SMLS y ERW

En proyectos de transporte de petróleo, gas y fluidos, los tubos de acero sin costura (SMLS) y los soldados por resistencia eléctrica (ERW) son los dos tipos de tubos de acero más utilizados. Si bien ambos son tubos para transporte, difieren significativamente en la selección de la materia prima, el proceso de producción, la microestructura y el rendimiento, lo que determina sus respectivas ventajas y aplicaciones. Este artículo comparará exhaustivamente las ventajas de los tubos de acero SML y ERW en términos de calidad de la palanquilla, dimensiones geométricas, aplicabilidad estándar, propiedades físicas y precio.

1. Comparación de la calidad de la palanquilla

Las palanquillas para tubos de acero SML se fabrican a menudo mediante la perforación directa de acero redondo durante el laminado en caliente, lo que resulta en granos gruesos y una densidad relativamente limitada. Las palanquillas para tubos de acero ERW, por otro lado, se fabrican a partir de fleje de acero laminado en caliente, laminado en frío y posteriormente soldado. Estos grados de acero especializados se someten a rigurosos procesos de refinación durante la etapa de fundición, lo que resulta en una mayor pureza. Mediante tratamientos como la desulfuración (S), la desfosforación (P) y la desgasificación, los contenidos de S y P se pueden controlar por debajo del 0,005 %, y el de nitrógeno (N) por debajo del 0,008 %. Esto reduce significativamente el número de inclusiones, que presentan forma esférica. Además, el contenido de C se controla por debajo del 0,1 %, lo que facilita la soldadura posterior. Estas optimizaciones del proceso hacen que las palanquillas de tubos de acero ERW sean superiores a las de acero SML en términos de pureza y control de composición.

2. Ventajas geométricas

Los tubos de acero ERW se fabrican a partir de fleje de acero laminado en frío, lo que resulta en una mayor precisión geométrica. Su espesor de pared es uniforme, su tolerancia de diámetro exterior es baja y su calidad de apariencia es menos susceptible a defectos. En cambio, los tubos de acero SML se fabrican mediante perforación en un laminador en caliente, lo que dificulta evitar variaciones en el espesor de pared y la ovalidad. Por lo tanto, los tubos de acero ERW generalmente superan a los tubos de acero SML en términos de control dimensional y calidad de apariencia, y son más adecuados para proyectos que requieren una estricta consistencia entre el diámetro exterior y el espesor de pared.

3. Compatibilidad con Normas

En cuanto a sistemas estándar, tanto las tuberías de acero SML como las ERW cumplen con los requisitos de las normas internacionales y nacionales pertinentes.

Tubería de acero SML: De uso común para el transporte de fluidos, cumple con la norma GB8163-87, con especificaciones que van desde 32 hasta 630 mm de diámetro exterior y desde 2,5 hasta 75 mm de espesor de pared. Los grados de acero incluyen 10, 20, 09MnV y 16Mn.

Tubería de acero ERW: No solo cumple con la norma API 5L (para oleoductos y gasoductos), sino que también cumple con normas como ISO 3183 y GB/T 9711. Ofrece una gama más amplia de especificaciones, incluyendo grados de resistencia de A25 a X80.

4. Comparación de propiedades físicas

① Composición química

Las tuberías de acero ERW se caracterizan por su bajo contenido de carbono y alto contenido de manganeso, lo que resulta en una soldabilidad y tenacidad superiores. Las tuberías de acero SML, por otro lado, suelen adoptar un diseño con alto contenido de carbono y bajo contenido de manganeso. Si bien este diseño ofrece mayor resistencia, su soldabilidad es inferior a la de las tuberías de acero ERW.

② Propiedades mecánicas

Propiedades de tracción: Ambas cumplen con los requisitos de API 5L y GB8163, con un rendimiento general comparable.

Propiedades de impacto: Las tuberías de acero ERW presentan una tenacidad superior a bajas temperaturas, lo que las hace adecuadas para proyectos de tuberías en regiones frías.

Rendimiento de aplanamiento: Durante las pruebas, las tuberías de acero ERW no presentaron grietas, mientras que algunas tuberías de acero SML presentaron microfisuras, lo que demuestra que las tuberías de acero ERW presentan una resistencia superior al aplanamiento.

③ Apariencia y Calidad de Mano de Obra

Las mediciones estadísticas y físicas indican que los tubos de acero ERW superan a los tubos de acero SML en cuanto a dimensiones geométricas, acabado superficial y estabilidad del proceso.

5. Comparación de Precios y Costos

Gracias a la alta eficiencia y al nivel de automatización del proceso de producción, el costo de fabricación de los tubos de acero ERW es significativamente menor que el de los tubos de acero SML. Generalmente, para el mismo material, el precio por tonelada de los tubos de acero ERW es entre 600 y 800 yuanes menor que el de los tubos de acero SML. Por ejemplo:

Los tubos de acero ERW comunes (como Q235A/B, SS400), de 12 pulgadas y 323,9 x 8 mm, cuestan aproximadamente entre 3500 y 3600 yuanes por tonelada, impuestos incluidos.

Las tuberías de acero ERW para tuberías (como la X42), de 12 pulgadas y 323,9 x 8 mm, tienen un precio aproximado de entre 4000 y 4100 yuanes por tonelada, impuestos incluidos.

En comparación, las tuberías SML con las mismas especificaciones suelen ser más caras. Por lo tanto, las tuberías ERW ofrecen una ventaja económica.

6. Tendencias de aplicación

En los últimos años, los avances en los procesos de soldadura y las tecnologías de inspección de calidad han mejorado continuamente la fiabilidad y la vida útil de las tuberías ERW. Países de todo el mundo han adoptado gradualmente las tuberías ERW en lugar de las tuberías SML y las tuberías soldadas en espiral (SSAW) en proyectos de transmisión de petróleo y gas.

Diámetro pequeño (≤152 mm): Las tuberías SML aún ofrecen ciertas ventajas y son adecuadas para aplicaciones con presiones más altas y requisitos estrictos de integridad estructural.

Para el transporte de gran diámetro y larga distancia: Las tuberías de acero ERW se han convertido en la opción preferida gracias a sus excelentes propiedades mecánicas, su bajo coste y su precisión dimensional.