Clasificación del proceso de soldadura de tubos de acero con soldadura por arco sumergido (LSAW)
En términos de tecnología de soldadura, los tubos de acero con costura recta se dividen en tubos de acero con costura recta soldados por resistencia y tubos de acero con costura recta soldados por arco sumergido. Los tubos de acero con costura recta soldados por resistencia se dividen a su vez en tubos de acero con costura recta soldados por alta frecuencia, tubos de acero con costura recta soldados por media frecuencia y tubos de acero con costura recta soldados por baja frecuencia. El tubo de acero con costura recta soldado por arco sumergido también se denomina tubo de acero con costura recta soldado por arco sumergido de doble cara o tubo de acero con costura recta LSAW. La LSAW (soldadura por arco sumergido longitudinal) es una abreviatura de soldadura por arco sumergido longitudinal. El tubo de acero con costura recta soldado por resistencia eléctrica también se denomina tubo de acero con costura recta ERW, donde ERW significa tubo soldado por resistencia eléctrica (ERW). A continuación, se detallan los métodos de producción de cada proceso de soldadura:
Los tubos de acero con costura recta soldados por alta frecuencia también se denominan tubos de acero con costura recta ERW.
ERW es un término general para los tubos de acero soldados por resistencia. Los tubos de acero soldados por resistencia de alta frecuencia con costura recta (soldadura por resistencia eléctrica, o ERW) se dividen en dos tipos: tubos de acero soldados por CA y tubos de acero soldados por CC.
La soldadura por CA se divide en soldadura de baja frecuencia, soldadura de frecuencia media, soldadura de frecuencia supermedia y soldadura de alta frecuencia, según la frecuencia. La soldadura de alta frecuencia se utiliza principalmente para la producción de tubos de acero de pared delgada o de pared normal. La soldadura de alta frecuencia se divide en soldadura de contacto y soldadura por inducción. La soldadura de CC se utiliza generalmente para tubos de acero de diámetro pequeño.
En resumen, los tubos soldados por alta frecuencia se incluyen dentro de los tubos soldados por ERW, que son un tipo de tubo soldado por ERW producido mediante el proceso de soldadura de alta frecuencia. La tubería de acero con costura recta ERW ofrece un rendimiento avanzado y un rendimiento económico en el sector del almacenamiento y transporte de petróleo y gas.
La tubería de acero con costura recta soldada por arco sumergido también se denomina tubería de acero con costura recta soldada por arco sumergido de doble cara o tubería de acero con costura recta LSAW. La tubería de acero LSAW (soldadura longitudinal por arco sumergido, abreviada como LSAW) es el término profesional para la tubería de acero soldada longitudinalmente por arco sumergido. La tubería de acero LSAW se produce utilizando una sola placa de espesor medio como materia prima, prensando (laminando) la placa de acero en un molde o máquina formadora para formar un tubo en bruto, y ampliando el diámetro mediante soldadura por arco sumergido de doble cara. Su gama de especificaciones es amplia, con buena tenacidad, plasticidad, uniformidad y densidad de la soldadura, y ofrece las ventajas de un gran diámetro, pared gruesa, resistencia a altas presiones, resistencia a bajas temperaturas y alta resistencia a la corrosión.
En la construcción de oleoductos y gasoductos de larga distancia, de alta resistencia y calidad, la mayoría de los tubos de acero requeridos son tubos soldados por arco sumergido de gran diámetro y pared gruesa con costura recta. Según las normas API, entre los oleoductos y gasoductos de gran escala, los tubos soldados por arco sumergido longitudinales son el único tipo de tubería aplicable al atravesar zonas de Clase 1 y Clase 2, como zonas alpinas, fondos marinos y zonas urbanas densamente pobladas.
El proceso de soldadura de alta frecuencia se basa en el principio de inducción electromagnética, así como en el efecto pelicular, el efecto de flujo de calor de remolino y el efecto de proximidad de las cargas de CA en el conductor. El acero del borde de la soldadura se calienta hasta alcanzar un estado fundido y, mediante el proceso de extrusión por rodillos, las soldaduras a tope logran una unión intergranular, lo que permite lograr el objetivo de la soldadura.
Introducción al proceso de producción de tubos soldados con costura recta por alta frecuencia
La soldadura por alta frecuencia (HF) es un tipo de soldadura por inducción, también llamada soldadura por presión. No requiere materiales de relleno para la costura y no se producen salpicaduras durante el proceso. El área afectada por el calor durante el proceso es estrecha, la forma después de la soldadura es muy estética y las propiedades mecánicas son excelentes. Gracias a estas ventajas, se ha utilizado ampliamente en la producción de tubos de acero.
La soldadura por alta frecuencia de tubos de acero aprovecha el efecto pelicular y el efecto de proximidad de la corriente alterna. Tras laminar y conformar el acero, se forma un tubo circular con una sección rota. Al girar una o varias resistencias en el tubo cerca del centro de la bobina de inducción, la resistencia y la abertura del tubo forman un bucle de inducción electromagnético. Bajo la acción del efecto pelicular y el efecto de proximidad, se genera un calor intenso y concentrado en el borde de la abertura del tubo en bruto, que calienta rápidamente el borde de la soldadura a la temperatura requerida. Tras ser extruido por el rodillo de presión, el metal fundido logra una unión intercristalina y forma una sólida soldadura a tope tras enfriarse.
Proceso de producción de tubos soldados con costura recta de alta frecuencia
1. Inspección de la placa de acero: Antes de que las placas de acero utilizadas para fabricar tubos soldados con costura recta entren en la línea de producción, deben someterse a una inspección ultrasónica completa.
2. Corte: Se fresan los bordes de la placa de acero a ambos lados con una fresadora de cantos para lograr el ancho, el paralelismo y la forma de ranura requeridos.
3. Precurvado: Se precurva el borde de la placa con una fresadora de cantos para cumplir con los requisitos de curvatura. Para espesores mayores, se puede utilizar una prensa.
4. Conformado: Primero, la mitad de la placa de acero precurvada se enrolla varias veces en la máquina formadora para darle forma de "J". Luego, la otra mitad se prensa en forma de "C" mediante la misma operación. Finalmente, se fabrica la placa de acero. Forma "O" abierta
5. Pre-soldadura: Los tubos de acero electrosoldados con costura recta se unen y se sueldan continuamente mediante soldadura con protección de gas.
6. Soldadura interna: Se utiliza soldadura longitudinal por arco sumergido multihilo (hasta cuatro hilos) para soldar el interior del tubo de acero electrosoldado con costura recta.
7. Soldadura externa: Se utiliza soldadura por arco sumergido multihilo en tándem para soldar el exterior del tubo de acero electrosoldado con costura longitudinal.
8. Recorte: Se recorta todo el tubo de acero de la máquina de soldar para garantizar el tamaño preciso requerido por el cliente y mejorar la distribución de la tensión.
9. Pruebas: Según los requisitos del cliente, se pueden realizar pruebas ultrasónicas o de rayos X, pruebas de presión hidráulica, anticorrosión y recubrimiento en los tubos de acero electrosoldados con costura recta.
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