Comprender las diferencias entre tuberías de acero y tubos de acero

Los tubos de acero y las tuberías de acero son estructuras cilíndricas huecas que se utilizan comúnmente en diversas industrias, pero son diferentes en términos de diseño, procesos de fabricación, aplicaciones y materiales. Aunque la gente suele confundirlos, comprender las diferencias es esencial para seleccionar el producto adecuado para una aplicación específica.

¿Qué son las tuberías de acero?
Las tuberías de acero se han producido desde principios del siglo XIX y están diseñadas principalmente para transportar productos como fluidos, gases, pellets y polvos. Sus aplicaciones más comunes incluyen sistemas de transporte subterráneo de agua y gas, plomería y como conductos de protección para cableado eléctrico. También se utilizan ampliamente en la fabricación de cuadros de bicicletas, piezas de automóviles, unidades de refrigeración y postes de calle.

La dimensión clave de las tuberías de acero es el diámetro exterior (OD) y el espesor de la pared (WT), que juntos definen la capacidad de la tubería. El diámetro interior (ID) se calcula restando el doble del espesor de la pared del diámetro exterior. Las tuberías generalmente se clasifican por su espesor de pared, con programas estándar como Sch. 40, Sch. 80 y Sch. XS/XH. La mayoría de los tubos de acero se venden en longitudes de 21 o 42 pies, y los tamaños comunes se basan en su diámetro interior y cédula.

Significado de tubos de acero
A diferencia de los tubos de acero, los tubos de acero vienen en una variedad de formas, que incluyen redondos, cuadrados, rectangulares y ovalados. Por lo general, se utilizan en aplicaciones mecánicas, equipos de presión y sistemas de instrumentación. Los tubos de acero están hechos de una variedad de materiales, como acero al carbono, aluminio, latón, cobre y acero inoxidable. Pueden ser sin costura o soldados; los tubos sin costura se producen perforando un bloque sólido de acero y estirándolo hasta formar un tubo, mientras que los tubos soldados se fabrican a partir de bobinas que se cortan, se enrollan en forma y se sueldan en la costura.

Los tubos de acero se miden por su diámetro exterior (OD) y espesor de pared (WT), y generalmente se venden en longitudes de 20, 24, 40 o 48 pies. Sin embargo, también se pueden producir longitudes personalizadas. El proceso de fabricación de tubos de acero suele ser más complejo que el de las tuberías, y requiere procedimientos de prueba e inspección más estrictos, lo que puede aumentar los costos de producción.

Diferencias en los procesos de fabricación entre tubos y tuberías de acero
Debido al rango de dimensiones de las tuberías y las aplicaciones, los procesos de fabricación de tuberías incluyen sin costura (laminado en caliente o estirado en frío) y soldados (ERW, LSAW, SSAW).

Los procesos de fabricación de tubos suelen ser sin costura o estirados en frío, y soldados en ERW. Dado que los tubos siempre son de tamaños más pequeños y generalmente se utilizan en intercambiadores de calor y piezas mecánicas, requieren más procesos, tratamientos y procedimientos de prueba que los tubos. Debido a estos factores, el período de producción de tubos es más largo que el de las tuberías y no es fácil para la producción masiva.

Diferencias clave entre tubos de acero y tuberías de acero
1. Forma y diámetro

Tuberías: normalmente redondas, se miden por el diámetro interior (DI) y el espesor de la pared (PE). Se utilizan principalmente para transportar fluidos y gases.
Tubos: disponibles en varias formas, como redondos, cuadrados, rectangulares u ovalados. Los tubos se calculan por el diámetro exterior (DE) y se utilizan a menudo en aplicaciones estructurales.

2. Aplicaciones
Tuberías: diseñadas principalmente para transportar líquidos, gases y otras sustancias en industrias como la plomería, la construcción y la energía.
Tubos: se utilizan en una gama más amplia de aplicaciones, incluidos los campos mecánicos, estructurales, aeroespaciales, militares y médicos.

3. Proceso de fabricación
Tuberías: generalmente se producen en masa y son más fáciles de fabricar, lo que reduce los costos de producción.
Tubos: a menudo requieren procesos de fabricación más complejos, como mayor precisión, pruebas e inspecciones más detalladas, lo que resulta en mayores costos de producción.

4. Espesor y resistencia de la pared
Tuberías: el espesor de la pared es esencial para determinar la capacidad de presión y la resistencia de la tubería. La resistencia de una tubería se define generalmente por su calibre (p. ej., calibre 40, calibre 80).
Tubos: el espesor de la pared también juega un papel crucial en la resistencia del tubo, especialmente cuando se utiliza en aplicaciones estructurales o mecánicas.

5. Composición del material
Tubos: generalmente están hechos de acero al carbono o acero de baja aleación, con una composición química que incluye carbono, manganeso, azufre, fósforo y silicio.
Tubos: pueden estar hechos de varios materiales, incluidos acero al carbono, aluminio, latón, cobre, cromo y acero inoxidable. La composición del material suele adaptarse para cumplir con los requisitos específicos de la aplicación.

6. Tolerancia y precisión
Tubos: los niveles de tolerancia son cruciales, especialmente para aplicaciones que requieren un control preciso de la presión para transportar fluidos y gases.
Tubos: los tubos a menudo requieren tolerancias más altas debido a su uso en aplicaciones estructurales o mecánicas críticas, donde la precisión es esencial.

7. Costo
Tubos: generalmente son más asequibles debido a los procesos de fabricación más simples y los requisitos de material más bajos.
Tubos: más caros debido a los métodos de producción complejos, los requisitos de mayor precisión y la necesidad de pruebas rigurosas.

Los tubos se han aplicado ampliamente en sistemas de transporte de fluidos, industrias de petróleo y gas, servicios térmicos y de alta presión.

Como los tubos enfatizan la función de transportar medios que están bajo presión a otro lugar, los tubos siempre se conectan con varios accesorios como tes, codos y válvulas. Como los estándares en API 5L, ISO 3183, ASTM A106, ASTM A53, ASTM A333, etc.

Los tubos se utilizan principalmente en sistemas de intercambio de calor, servicios de calderas, recipientes, haces de tubos, tubos en U, industrias alimentarias, piezas de maquinaria, etc. Por lo tanto, los tamaños de los tubos siempre tienen tolerancias menores que los de los tubos. Estándares para tubos como material de carbono en ASTM A179, ASTM A192 y tubo de acero inoxidable en ASTM A213, ASTM A270, etc.

Diferencias de tamaño entre tubos de acero y tubos
Los tubos son tubos que cumplen con ASNI B 36.10 y B36.19 (para acero inoxidable). Su diámetro representado con NPS es diferente de los diámetros reales.

El espesor de la pared de la tubería se indica mediante el número de cédula. Y el mismo número NPS puede tener varios tipos de Sch. No., como STD, espesor de pared engrosado (XS) y espesor de pared grueso especial (XXS), etc.

Los tubos se refieren a productos terminados que cumplen con la norma PG-27.2.1 [Diámetro exterior D ≤ 5 pulgadas (127 mm)], y que según la fórmula de cálculo se selecciona el diámetro, el espesor y el diseño.

Las tuberías generalmente se refieren a productos terminados que se calculan mediante la fórmula PG-27.2.2 para seleccionar NPS y Sch. No, y siguen los requisitos de diseño.

Muestra de descripción
El diámetro nominal no es el diámetro real, el diámetro real siempre es mayor que el diámetro nominal. Por ejemplo, el diámetro nominal de la tubería es de 4 pulgadas, espesor de pared SCH 40, lo que significa que el diámetro exterior real de la tubería es de 4 1/2 pulgadas (114,3 mm), espesor de pared real 0,237 pulgadas (6,02 mm).

Por el contrario, los diámetros exteriores de los tubos se describen como diámetro exterior real, por ejemplo, un diámetro exterior de tubo de 1” significa que el diámetro exterior real es de 1 pulgada.

Mientras tanto, los tubos de acero que se aplican en los sistemas de tuberías que requieren grandes dimensiones. Aunque el tamaño de los tubos varía de 1/2” a 60 pulgadas, en la mayoría de los casos son para diámetros exteriores superiores a 4 pulgadas. Por otro lado, los tubos se denominan diámetros exteriores inferiores a 4 pulgadas, comúnmente son 1/2 pulgada, 3/4 pulgada, 1”, 1 1/2”, etc.

Conclusión
A primera vista, las tuberías y los tubos de acero pueden parecer similares, pero están diseñados para satisfacer diferentes necesidades de la industria. Las tuberías se utilizan principalmente para transportar fluidos y gases, y se fabrican para satisfacer estas necesidades específicas, prestando especial atención a dimensiones como el diámetro interior y el espesor de la pared. Por otro lado, los tubos se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidos los sectores estructural, mecánico y aeroespacial, y se miden por su diámetro exterior.

Comprender las diferencias en forma, fabricación, material y aplicación es crucial para seleccionar el producto adecuado para una tarea determinada. Ya sea para la construcción, el transporte o equipos especializados, reconocer estas distinciones garantiza que las tuberías y los tubos de acero se utilicen de manera eficiente y eficaz en sus respectivas funciones.