Introducción
Las tuberías de acero al carbono se utilizan comúnmente en la construcción, la industria del petróleo y el gas, la generación de energía, el transporte de agua y la manufactura. Están compuestas principalmente de hierro y carbono. El contenido de carbono determina la resistencia, la dureza y la ductilidad de la tubería.
La mayoría de las tuberías de acero al carbono tienen un contenido de carbono de entre el 0,04 % y el 2,1 %. Estas tuberías están disponibles en diversas dimensiones, desde 1/2 pulgada NB hasta 36 pulgadas NB, con diferentes espesores nominales de pared, como SCH 40, SCH 80 y SCH 160.
Este artículo analiza los tipos de tuberías de acero al carbono.
Clasificado por proceso de fabricación
Tubos de acero al carbono sin costura
Los tubos de acero sin costura se fabrican a partir de una pieza maciza de acero. Esta se somete a calentamiento y, mediante operaciones de laminado o estirado, se perfora para darle forma hueca.
Al no tener costura soldada, son resistentes y altamente tolerantes a las variaciones de presión y temperatura. Las aplicaciones de estas tuberías incluyen:
- oleoductos y gasoductos
- Sistemas hidráulicos
- Calderas
- centrales eléctricas
- Equipos aeroespaciales
Un ejemplo típico de este tipo de tuberías es la ASTM A106, que se utiliza para transportar vapor, petróleo y gas a altas temperaturas.
Tubos de acero al carbono soldados
Como su nombre lo indica, estas tuberías se fabrican enrollando placas o tiras de acero y soldando los bordes. Su costo es menor que el de las tuberías sin costura. Tienen amplias aplicaciones en la industria de la construcción y en sistemas de transporte de fluidos. Algunas tuberías soldadas populares son:
ERW (Soldadura por Resistencia Eléctrica)
Las tuberías se fabrican haciendo pasar una corriente eléctrica a través de sus bordes, uniéndolas así. Son tuberías que se utilizan para el transporte de agua y en la construcción.
LSAW (Soldadura por arco sumergido longitudinal)
Fabricados con gruesas planchas de acero y utilizados para el transporte de petróleo crudo y gas por oleoductos.
SSAW (Soldadura por arco sumergido en espiral)
Las tuberías se fabrican enrollando láminas de metal en espiral. Se utilizan principalmente para el transporte de agua y en obras de construcción.
HFW (Soldadura por Alta Frecuencia)
Este método de soldadura utiliza electricidad de alta frecuencia para producir soldaduras.
La fabricación de tuberías soldadas en grandes dimensiones resulta económica, lo que explica su popularidad en diversas aplicaciones industriales.
Clasificado por contenido de carbono
Tuberías de acero con bajo contenido de carbono
El contenido máximo de carbono de las tuberías de acero con bajo contenido de carbono está limitado al 0,3 %. Estas tuberías también se conocen como tuberías de acero dulce. Son blandas, dúctiles y fáciles de soldar. Las aplicaciones de estas tuberías son:
- Estructuras de edificios
- tuberías de agua
- repuestos para automóviles
- Pernos y tuercas
- Muebles
Algunos grados comunes incluyen ASTM A36, AISI 1008 y AISI 1018.
Tubos de acero al carbono medio
Las tuberías de acero de carbono medio tienen entre un 0,3 % y un 0,6 % de carbono. Ofrecen un equilibrio entre resistencia y ductilidad. Son más duras y resistentes que las tuberías de acero de bajo carbono, aunque soldarlas no es fácil. Estas tuberías se utilizan para:
- Engranajes
- Ejes
- Bielas
- Piezas de maquinaria
Entre los grados más populares se encuentran el AISI 1030, el SAE 1541 y el AISI 1050.
Tubos de acero con alto contenido de carbono
Las tuberías de acero con alto contenido de carbono tienen una cantidad de carbono de entre 0,6 % y 1,0 %. Son muy duras y resistentes al desgaste. Sin embargo, en comparación con otras tuberías de acero al carbono, son menos elásticas y más rígidas. Se utilizan comúnmente para:
- Ballestas
- brocas
- hojas de sierra
- Piezas de cojinete
Debido a su dureza, son más difíciles de mecanizar y soldar.
Clasificado por aplicación/función
Las tuberías de acero al carbono también se agrupan según su uso.
Tuberías estructurales
Estas tuberías soportan edificios, puentes, torres y estructuras industriales. En estas aplicaciones, la resistencia es más importante que la resistencia a la presión.
Tuberías de transporte de fluidos
Se utilizan para el transporte de agua, petróleo, gas, vapor, lodos y productos químicos. Industrias como la refinación de petróleo y la minería dependen en gran medida de estas tuberías.
Tuberías de calderas e intercambiadores de calor
Diseñado para soportar altas temperaturas y presiones en el interior de calderas y centrales eléctricas.
Tuberías de línea
Se utiliza en sistemas de transporte de petróleo y gas a larga distancia. La norma API 5L es una de las más utilizadas para tuberías de conducción.
Clasificado por tratamiento de superficie
Los tratamientos superficiales ayudan a proteger las tuberías de acero al carbono contra el óxido y la corrosión.
Tubos de acero al carbono negro
Tienen una capa de óxido oscura y se utilizan en sistemas de transporte de gas y sistemas de rociadores contra incendios.
Tubos de acero al carbono galvanizado
Recubierto de zinc para una mejor protección contra la corrosión. De uso común en sistemas de suministro de agua y construcciones exteriores.
Tuberías pintadas o revestidas
Recubierto con epoxi o polietileno para una mayor resistencia a la corrosión en entornos hostiles.
Clasificado según las principales normas internacionales.
Las tuberías de acero al carbono se fabrican de acuerdo con diversas normas internacionales. Algunas de las normas más importantes incluyen:
- ASTM A53
- ASTM A106
- API 5L
- EN 10255
- EN 10216-2
- GB/T 3091
- GB/T 9711
Las especificaciones determinan el tamaño de las tuberías, su composición química, el nivel de presión y las pruebas que se deben realizar.
Conclusión
Las tuberías de acero al carbono están disponibles en diversas formas según el proceso de fabricación, el contenido de carbono y la aplicación. Las tuberías sin costura son resistentes y se utilizan a alta presión, mientras que las tuberías soldadas son económicas y se fabrican en grandes dimensiones.
Las tuberías con bajo contenido de carbono son fáciles de doblar y soldar. Las tuberías con contenido medio de carbono son resistentes, pero conservan su flexibilidad. Las tuberías con alto contenido de carbono son duras y resistentes. La resistencia, durabilidad y versatilidad de las tuberías de acero al carbono las hacen idóneas para numerosas aplicaciones industriales.
