¿Qué es Tubería de acero inoxidable?
Una tubería de acero inoxidable se define como un producto tubular elaborado transformando el acero inoxidable en una forma cilíndrica hueca. Por lo general, se fabrica utilizando técnicas soldadas o sin costura.
Los tubos sin costura se forman sin juntas de soldadura mediante el proceso de extrusión o perforación rotatoria. Por otro lado, tubos soldados se obtienen uniendo dos bordes de placas de acero inoxidable or bobinas utilizando diferentes métodos de soldadura.
Las tuberías de acero inoxidable son útiles y versátiles en una variedad de industrias
En primer lugar, la resistencia a la corrosión que exhiben las tuberías de acero inoxidable garantiza la longevidad y confiabilidad en entornos hostiles expuestos a la humedad o sustancias corrosivas como ácidos y productos químicos. Se utilizan ampliamente en muchas industrias, como la producción de petróleo y gas, las instalaciones de producción de productos químicos y las instalaciones de tratamiento de aguas residuales.
Además, los tubos de acero inoxidable son extremadamente fuertes y resistentes y pueden sobrevivir en entornos de alta presión como estructuras marinas, plantas de energía nuclear, sistemas hidráulicos, tuberías de vapor y reactores nucleares. Además, debido a su gran conductividad térmica, los intercambiadores de calor, que se utilizan ampliamente en sistemas de calefacción y operaciones industriales, pueden transportar calor de manera eficaz.
Los tubos de acero inoxidable son muy versátiles. Por ejemplo, como tuberías y soporte estructural en la industria de la construcción, para sistemas de escape en la industria automotriz, para procesar, almacenar y transportar alimentos en la industria de alimentos y bebidas, para entornos asépticos en la industria farmacéutica y para una estética elegante y moderna. en la industria de la construcción.
Propiedades y características del acero inoxidable
El acero inoxidable se distingue de otros metales por una variedad de cualidades excepcionales. Una de sus características distintivas es su excelente resistencia a la corrosión.
Debido a la presencia de cromo en su composición, el acero inoxidable forma una fina pero resistente capa de óxido en su superficie cuando se expone al oxígeno. El acero inoxidable es el material elegido para aplicaciones en ambientes hostiles o cuando el contacto con la humedad es inevitable ya que esta cobertura pasiva lo protege de sustancias corrosivas.
Otra característica notable es la excepcional resistencia y resistencia del acero inoxidable, que le permiten soportar cargas pesadas y evitar deformaciones incluso en situaciones severas.
Esta resistencia inherente hace que los tubos de acero inoxidable sean muy adecuados para su uso en industrias como oleoductos y gasoductos o componentes estructurales sujetos a alta presión. Además, el acero inoxidable tiene una excelente resistencia al calor. Puede soportar altas temperaturas sin perder estabilidad dimensional o integridad estructural. Debido a esta propiedad, las tuberías de acero inoxidable son esenciales en entornos donde la transferencia de calor o el aislamiento térmico son importantes, como en los sectores químico o energético.
El acero inoxidable es un material destacado que ha revolucionado las industrias de todo el mundo debido a su superior resistencia a la corrosión, durabilidad y resistencia al calor.
El proceso de fabricación de tubos de acero inoxidable
Materias primas utilizadas en la producción.
La calidad y las propiedades del producto terminado pueden verse significativamente afectadas por la cuidadosa elección de las materias primas para los tubos de acero inoxidable.
El mineral de hierro, el cromo, el níquel y diferentes elementos de aleación son los principales ingredientes utilizados en la creación de acero inoxidable. El cromo aumenta la resistencia del acero inoxidable y agrega resistencia a la corrosión al mineral de hierro que sirve como material base. El níquel mejora la estabilidad general de la aleación al aumentar su ductilidad y resistencia a altas temperaturas. Se pueden agregar elementos de aleación como molibdeno, titanio y nitrógeno en proporciones precisas para mejorar aún más propiedades específicas según la aplicación deseada de los tubos de acero inoxidable.
Procesos de Fusión y Refinación
Una vez recolectadas las materias primas, se someten a un proceso de fusión y refinamiento para obtener la composición de aleación de acero inoxidable deseada. Un método comúnmente utilizado es el método del horno de arco eléctrico (EAF). En este proceso, la chatarra junto con materias primas seleccionadas se cargan en un horno accionado eléctricamente. El intenso calor generado por los arcos eléctricos funde estos ingredientes para crear una aleación en estado líquido. Otro método ampliamente utilizado se conoce como proceso de horno de oxígeno básico (BOF).
En un tanque convertidor con paredes de material refractario, el hierro fundido producido en un alto horno o la chatarra reciclada se exponen al oxígeno puro al ser soplado sobre él. Este procedimiento ayuda a refinar y purificar el hierro fundido, produciendo acero inoxidable de alta calidad al oxidar cualquier impureza como carbono y silicio que estén presentes.
Método del horno de arco eléctrico
Uno de los principales métodos utilizados para producir acero inoxidable es mediante hornos de arco eléctrico (EAF). Estos hornos están hechos de una olla de tamaño considerable con paredes de ladrillos resistentes al calor y pueden sobrevivir a las altas temperaturas que se producen mientras están en uso. Para calentar las materias primas dentro del horno hasta que se derritan y se combinen en una suspensión homogénea, el proceso EAF utiliza electrodos fuertes para producir un arco eléctrico.
Una vez que los electrodos se introducen en el horno, una corriente eléctrica pasa a través de ellos, produciendo un calor inmenso que alcanza temperaturas superiores a los 3000 grados Celsius. Los materiales básicos son destruidos por el calor extremo, que también desencadena una reacción química que produce una aleación fundida de acero inoxidable.
La composición de la aleación se puede controlar con precisión ajustando las proporciones de las diferentes materias primas introducidas en el horno. Debido a su adaptabilidad, los fabricantes pueden personalizar los tubos de acero inoxidable para satisfacer necesidades industriales únicas.
Método básico del horno de oxígeno
Otro paso esencial en la fabricación de acero inoxidable es el procedimiento del horno de oxígeno básico (BOF). En este método, el hierro fundido producido en un alto horno o chatarra se transfiere a un recipiente convertidor revestido con material refractario ácido. Luego se inyecta oxígeno puro en el baño de hierro fundido a altas velocidades, lo que provoca una rápida oxidación de las impurezas presentes en el metal. A medida que el oxígeno interactúa con impurezas como el carbono y el silicio, sufren reacciones de combustión y se eliminan como gases de dióxido de carbono y dióxido de silicio, respectivamente.
El metal fundido se mantiene a alta temperatura durante el refinado gracias a la enorme producción de calor de la reacción exotérmica. El proceso continúa hasta que se elimina la cantidad necesaria de impurezas del hierro fundido, lo que produce un acero inoxidable refinado adecuado para la construcción de tuberías.
La calidad, pureza y cualidades deseables del acero inoxidable se pueden determinar mediante cualquiera de estos dos procedimientos principales para fundir y refinar el metal. Los fabricantes seleccionan cuidadosamente estos procesos en función de factores como la rentabilidad, los requisitos de calidad y las composiciones de aleaciones deseadas para producir tubos de acero inoxidable excepcionales utilizados en industrias de todo el mundo.
Diferentes tipos de tuberías de acero inoxidable
Tubos de acero inoxidable sin costura
Tubos sin costura laminados en caliente
La eficiencia y confiabilidad de los tubos sin costura laminados en caliente pasan a primer plano en la fabricación de tubos de acero inoxidable. El proceso de producción comienza calentando una palanquilla cilíndrica sólida, generalmente de acero inoxidable, a una temperatura superior a su punto de recristalización. Luego se perfora con un mandril en un molino perforador para crear un tubo hueco. El tubo se alarga aún más y se reduce su diámetro utilizando múltiples soportes de laminación hasta que alcanza las dimensiones y el acabado superficial deseados.
Las ventajas de los tubos sin costura laminados en caliente son múltiples. En primer lugar, poseen propiedades mecánicas excepcionales debido a la ausencia de cordones de soldadura o uniones que puedan comprometer la integridad.
Por tanto, son adecuados para su uso en entornos exigentes donde la fiabilidad y la longevidad son esenciales. Industrias como las de petróleo y gas, petroquímica y generación de energía dependen en gran medida de los tubos sin costura laminados en caliente por su resistencia a la presión interna y su capacidad para soportar duras condiciones operativas.
Tubos sin costura estirados en frío
Para aplicaciones que requieren dimensiones exactas y superficies lisas, los tubos de acero sin costura estirados en frío son una excelente opción. Los procesos de producción incluyen el laminado en caliente de tubos de acero inoxidable, el trefilado o el brochado. En el dibujo, los tubos se pasan a través de una matriz con un diámetro más pequeño para reducir tanto el diámetro exterior (OD) como el espesor de la pared y al mismo tiempo mejorar la calidad de la superficie.
Por otro lado, la filtración implica pasar el tubo por dos o más rodillos para conseguir resultados similares. Los tubos sin costura estirados en frío presentan varias ventajas sobre sus homólogos producidos con otros métodos. En primer lugar, tienen una precisión dimensional superior con tolerancias estrictas logradas durante el propio proceso de trabajo en frío. Son apropiados para su aplicación en sectores como la automoción, el aeroespacial y la instrumentación gracias a su precisión. El trabajo en frío también mejora las cualidades mecánicas del acero inoxidable al tiempo que lo fortalece y endurece.
Tubos de acero inoxidable soldados
Soldadura por resistencia eléctrica (ERW)
El proceso de producción de tubos de acero inoxidable conocido como soldadura por resistencia eléctrica (ERW) es muy popular. Una tira plana o bobina de acero inoxidable se envía a través de una sucesión de rodillos para darle forma cilíndrica. Luego, los bordes se calientan utilizando una corriente eléctrica y se presionan entre sí para crear una costura de soldadura sólida. Después de la soldadura, se recorta el exceso de material y la tubería se somete a procesos adicionales de dimensionamiento y enderezamiento.
Las tuberías ERW son excelentes para una variedad de aplicaciones debido a sus múltiples beneficios. En primer lugar, se pueden producir en grandes volúmenes a un coste relativamente bajo en comparación con los tubos sin costura. Además, la soldadura ERW proporciona una buena calidad de soldadura y cualidades mecánicas uniformes a lo largo de toda la tubería.
Soldadura por arco sumergido (SAW)
La soldadura por arco sumergido (SAW) es otro método comúnmente empleado para fabricar tubos soldados de acero inoxidable, particularmente aquellos con diámetros más grandes. En este proceso, se crea un arco entre un electrodo desnudo alimentado continuamente y la pieza de trabajo mientras se sumerge bajo una capa de material fundente granular. El calor generado por el arco funde tanto el electrodo como el metal base, formando un charco fundido que se solidifica para crear una unión soldada. Para tuberías de gran diámetro, como redes de distribución de agua o oleoductos, SAW ofrece ventajas especiales.
El proceso permite altas tasas de deposición con excelente calidad de soldadura debido a su ambiente controlado libre de contaminación atmosférica. SAW es una opción rentable para proyectos a gran escala que requieren grandes longitudes de tubos de acero inoxidable soldados porque también es muy eficaz. Estos diversos tipos de tubos de acero inoxidable se pueden utilizar para aplicaciones que requieren precisión o alta presión en una variedad de industrias. La elección del tubo adecuado puede resultar útil si se conocen sus ventajas y métodos de producción.
Tuberías sanitarias de acero inoxidable
Para garantizar la integridad de los bienes y procesos en los que se utilizan, estas tuberías especializadas se crean para cumplir con rígidos estándares de higiene y especificaciones de producción.
Las tuberías sanitarias de acero inoxidable están fabricadas con aleaciones de acero inoxidable de alta calidad que poseen una excelente resistencia a la corrosión y pueden soportar procedimientos de limpieza rigurosos sin degradarse. Estas tuberías son perfectas para entregar materiales sensibles como comidas, bebidas o ingredientes medicinales, ya que su acabado superficial interior suave reduce la posibilidad de contaminación o crecimiento bacteriano. Sus cualidades no reactivas también evitan cualquier cambio no deseado en el sabor, el olor o la composición química durante la fabricación o el transporte.
Tubos de acero inoxidable dúplex
Debido a su composición especial, que combina fases austenítica y ferrita, el acero inoxidable dúplex posee una resistencia, resistencia a la corrosión y tenacidad excepcionales.
La composición del acero inoxidable dúplex suele consistir en alrededor de un 50 % de fase de austenita y un 50 % de fase de ferrita. Estas tuberías tienen una alta resistencia a la tracción y una resistencia excepcional a la corrosión por picaduras provocada por iones de cloruro. Además, los tubos de acero inoxidable dúplex ofrecen una mejor soldabilidad que muchos otros tipos de acero inoxidable debido a su menor coeficiente de expansión térmica. Esta característica los hace muy adecuados para procesos de fabricación que implican soldadura o conformado. Debido a su mayor durabilidad y rendimiento, el acero inoxidable dúplex es el material elegido para aplicaciones exigentes donde tanto la resistencia como la resistencia a la corrosión son cruciales. Representa un avance notable en la tecnología de materiales.
Como lo demuestra el desarrollo de los tubos de acero inoxidable, a través de la mejora continua, podemos crear un futuro mejor de la mano de los tubos de acero.
