Una descripción completa del conocimiento de las tuberías de acero: desde la producción hasta la clasificación

Las tuberías de acero, como tipo de material de acero económico, juegan un papel crucial en la industria moderna. No solo se usan ampliamente para transportar fluidos y sólidos en polvo, intercambiando energía térmica, sino que también sirven como materiales importantes para fabricar piezas y contenedores mecánicos. Desde el desarrollo del petróleo a principios del siglo XIX, a través de la fabricación de barcos, calderas y aviones durante las dos guerras mundiales, al surgimiento de la industria química y la perforación y transporte de petróleo y gas natural, cada revolución tecnológica ha promovido en gran medida el salto en la variedad, la producción y la calidad de la industria de la tubería de acero.

Los métodos de producción de las tuberías de acero se pueden dividir en dos categorías principales: tuberías de acero sin costuras y tuberías de acero soldadas. Entre ellos, las tuberías de acero soldadas se pueden dividir en tuberías rectas y soldadas de costura y tuberías soldadas de costura espiral.

Existen varios métodos de producción para tuberías de acero sin costuras, que incluyen tuberías enrolladas sin costuras, tuberías frías, tuberías de precisión, tuberías en caliente, tuberías hiladas frías y tuberías extruidas.
Todas estas tuberías de acero están cuidadosamente hechas de acero de carbono o acero de aleación de alta calidad y se procesan a través del rodamiento caliente o el rodillo en frío (dibujo) y otros procesos.
Las tuberías de acero soldadas se clasifican de acuerdo con sus procesos de soldadura, incluidas tuberías de horno soldadas, tuberías eléctricas soldadas (resistencia - soldadas) y tuberías soldadas de arco automático.
Según la forma de soldadura, las tuberías de acero soldadas se pueden dividir en tuberías soldadas de costura recta y tuberías soldadas de costura espiral. Además, de acuerdo con las diferentes formas finales, las tuberías de acero soldadas se pueden dividir en tuberías soldadas redondas y tuberías soldadas de forma especial (como cuadradas, planas, etc.).
En términos de métodos de fabricación, las tuberías de acero se pueden clasificar en tuberías de acero soldadas para transporte de fluidos a baja presión, tuberías de acero soldadas eléctricas de costura en espiral, tuberías de acero soldadas enrolladas directas y tuberías de acero sin costuras se usan ampliamente en tuberías líquidas y de gases en diversas industrias. Las tuberías soldadas son adecuadas para tuberías de suministro de agua, tuberías de gas, tuberías de calefacción y tuberías eléctricas, etc.
Además, las tuberías de acero también se pueden clasificar de acuerdo con sus materiales para hacer tuberías, incluidas tuberías de acero al carbono y tuberías de acero de aleación. Las tuberías de acero al carbono se pueden dividir en tuberías ordinarias de acero al carbono y tuberías estructurales de acero al carbono de alta calidad. Las tuberías de acero de aleación cubren varios tipos, como tuberías de aleación baja, tuberías estructurales de aleación, tuberías de aleación alta y tuberías de alta resistencia.

En términos de métodos de conexión, las tuberías de acero se pueden dividir en tuberías simples y tuberías roscadas. Las tuberías roscadas se pueden dividir en tuberías roscadas ordinarias y tuberías roscadas en espesas. Este último también incluye tuberías roscadas engrosadas internamente, engrosadas internamente y en espesas internas. Al mismo tiempo, si se clasifica de acuerdo con el tipo de hilo, hay hilos cilíndricos o cónicos ordinarios e hilos especiales en tuberías roscadas.

Además, según las características de recubrimiento de la superficie, las tuberías de acero se pueden dividir en tuberías negras y tuberías recubiertas. Las tuberías recubiertas incluyen tuberías galvanizadas, tuberías aluminadas, tuberías cromizadas, etc., mientras que las tuberías recubiertas se dividen en tuberías recubiertas externamente, tuberías recubiertas internamente y tuberías recubiertas internamente y externas. Los recubrimientos de uso común incluyen plásticos, resinas epoxi, resinas epoxi de carbón y varios materiales de recubrimiento anti -corrosión tipo vidrio.

Finalmente, las tuberías de acero también se pueden clasificar de acuerdo con sus usos.

​Tuberías para tuberías: Estas tuberías de acero se utilizan principalmente para transportar agua, gas, vapor, etc. Por ejemplo, la aplicación de tuberías perfectas en el transporte de petróleo y los sistemas de troncos de gas natural, así como las mangueras del grifo y las tuberías de rociadores en el riego agrícola.

​Tuberías para equipos térmicos: Estas tuberías de acero se usan ampliamente en calderas generales, calderas de locomotoras y calderas de alta temperatura y alta presión y otros equipos térmicos, como tuberías de agua hirviendo y tuberías de vapor sobrecalentado.

​Tuberías para la industria de maquinaria: Estas tuberías de acero tienen aplicaciones importantes en los campos como la aviación, los automóviles y los tractores, como las tuberías estructurales de la aviación, las tuberías de eje de la mitad del automóvil y las tuberías de enfriador de aceite de tractor.

​Tuberías para petróleo y perforación geológica: Estas tuberías de acero están especialmente diseñadas para la perforación de petróleo y geológicos, incluidas tuberías de perforación de petróleo, collares de taladro y varias juntas de tubería.

​Tuberías para la industria química: Estas tuberías de acero se utilizan principalmente para intercambiadores de calor y tuberías en equipos químicos, así como para transportar medios químicos, como tuberías de ácido inoxidable y tuberías de alta presión para fertilizantes.

​Tuberías para otros departamentos: Estas tuberías de acero cubren una amplia gama de campos, incluidas tuberías para contenedores, tuberías para instrumentos y medidores, y tuberías para dispositivos médicos.

Además, las tuberías de acero también se pueden clasificar de acuerdo con su forma cruzada, incluidas tuberías de acero redondas y tuberías de acero de forma especial. Las tuberías de acero especiales de forma se refieren a tuberías de acero con varias secciones transversales no circulares, como tuberías cuadradas y tuberías rectangulares.
La forma cruzada longitudinal de las tuberías de acero también es diversa, dividida principalmente en dos categorías: tuberías de acero de sección iguales y de sección y tuberías de acero de sección cruzada variable. Variable - Cross - Sección Las tuberías de acero, como su nombre lo indica, se refieren a las tuberías de acero cuya forma cruzada de sección, diámetros internos y externos, y el espesor de la pared cambia periódicamente o no, periódicamente a lo largo de la longitud de la tubería. Estas tuberías de acero incluyen tuberías cónicas externamente, tuberías cónicas internamente, tuberías de escalón externamente, tuberías internamente escalonadas, tuberías periódicas de sección cruzada, tuberías corrugadas, tuberías espirales, tuberías de acero con aletas de disipación de calor y armas con rifling.

En términos de inspección de componentes, los estándares para diferentes tipos de tuberías de acero varían. Por ejemplo, según GB3087 - 2008 "tuberías de acero sin costuras para calderas de presión baja y media", las pruebas de composición química deberán cumplir con las disposiciones relevantes en GB222 - 84 y GB223 "Métodos para el análisis químico de hierro y acero y aleaciones". Del mismo modo, GB/T5310 - 2008 "tuberías de acero sin costuras para calderas de alta presión" también establece los estándares correspondientes para las pruebas de composición química. Para las tuberías de acero de la caldera importadas, las inspecciones de composición química se llevarán a cabo de acuerdo con los estándares relevantes especificados en el contrato.

Además, los métodos para identificar diferentes tipos de tuberías de acero también son diversos y dependen del uso y las características de las tuberías de acero.

Las tuberías de acero inferiores a menudo tienen defectos plegables.
El plegado se refiere a varias líneas plegables en la superficie de las tuberías de acero. Este problema generalmente corre a través de toda la longitud de la tubería de acero longitudinalmente. La aparición del plegamiento a menudo se debe a que los fabricantes de calidad inferior persiguen la velocidad de producción y establecen la cantidad de reducción demasiado grande, lo que resulta en la formación de oídos, lo que conduce al plegado en el siguiente proceso de rodamiento. Las tuberías de acero con tal plegamiento son propensas a agrietarse después de la flexión, reduciendo seriamente la resistencia del acero.
La superficie de las tuberías de acero inferiores a menudo muestra una apariencia con picadura.
Las picaduras son causadas por el desgaste excesivo del ritmo de rodillo, lo que resulta en protuberancias y depresiones irregulares en la superficie del acero. Para obtener ganancias, los fabricantes de tuberías de acero inferiores a menudo permiten que las ranuras de rodillos superan sobre el rollo, lo que provoca la apariencia de la picadura.
La superficie de las tuberías de acero inferiores a menudo tiene fenómenos de costra.
Esto es causado principalmente por dos razones: (1) el material de las tuberías de acero inferiores es desigual y contiene muchas impurezas; (2) El equipo de guía y guardia utilizado por los fabricantes de materiales inferiores es relativamente simple, lo cual es fácil de cumplir con los materiales de acero durante el proceso de rodadura. Es probable que estas impurezas, después de ser mordidas en los rollos, formen costras.
La superficie de las tuberías de acero inferiores a menudo tiene grietas, que se atribuyen principalmente al uso de palanquillas de tierra como sus toccones. Dado que los billets de tierra tienen muchos poros, estos billets se verán afectados por el estrés térmico durante el proceso de enfriamiento, produciendo así grietas. Después del proceso de rodadura, estas grietas se transforman en grietas en la superficie de las tuberías de acero.
Las tuberías de acero inferiores se rayan fácilmente, lo que se debe principalmente a que el equipo de sus fabricantes es simple, lo que resulta en rebabas en la superficie del acero. Estas rebabas reducirán la resistencia del acero y, por lo tanto, afectarán el rendimiento de su servicio.
Las tuberías de acero inferiores generalmente carecen de brillo metálico y parecen rojo o similar al color de hierro de cerdo. Esto se debe principalmente a que sus billets son palanquillas de tierra y la temperatura de rodadura no es estándar. Los billets de tierra tienen muchos poros, y es difícil alcanzar la región austenítica especificada durante el proceso de rodadura, afectando así las propiedades del acero.
Las costillas transversales de las tuberías de acero inferiores son delgadas y no están completamente llenas, lo que a menudo es causado por la reducción excesiva del producto terminado por parte de los fabricantes en busca de una gran tolerancia negativa. Un pequeño molde de hierro y agujeros sin llenar en la matriz conducirán a propiedades de acero de calidad inferior.
La sección cruzada de tuberías de acero inferiores es elíptica, lo que también se debe a que los fabricantes superan el producto terminado para ahorrar materiales. La fuerza de este tipo de acero deformado se reduce considerablemente y no cumple con los estándares de tamaño de apariencia.
La composición del acero de alta calidad es uniforme, la cara del extremo cortado es suave y ordenado, mientras que los materiales inferiores tienen el fenómeno de "caída de carne" en la cara final debido a la mala calidad del material. Además, los fabricantes de materiales inferiores pueden tener menos corte en los extremos de los productos, y pueden aparecer en la cabeza y la cola, lo que afectan aún más la calidad del acero.
Las tuberías de acero inferiores tienen más impurezas, menor densidad y tolerancia a un tamaño grave. Al pesar y la verificación, podemos juzgar preliminarmente si son materiales de acero inferiores. Por ejemplo, para la barra de acero deformada No. 20, el estándar nacional estipula una tolerancia negativa máxima del 5%, y el peso teórico de un solo producto con una longitud fija de 9m es de 120 kilogramos. Si el peso real es inferior a 114 kilogramos (es decir, el 95% del peso teórico), puede ser de acero inferior.
El tamaño del diámetro interno de las tuberías de acero inferior fluctúa en gran medida, principalmente debido a la temperatura inestable del acero, la composición desigual y el equipo simple. Dichas tuberías de acero están estresadas y propensas a problemas de calidad como fracturas.
Las marcas e impresiones de tuberías de alta calidad son relativamente estandarizadas y claras, mientras que los materiales de acero inferiores pueden tener situaciones borrosas o no estándar.
Para tuberías de acero deformadas grandes con un diámetro de más de 16, la distancia entre las dos marcas registradas de productos de alta calidad suele ser más de 1 m, mientras que los productos inferiores pueden tener un espacio insuficiente.
Las costillas longitudinales de las barras de acero deformadas inferiores a menudo aparecen onduladas, lo que afecta el rendimiento de su servicio y la calidad de la apariencia.
Debido a la falta de equipos, como las grúas, el empaque de los fabricantes de tuberías de acero inferiores puede estar relativamente flojo, y el lado es elíptico, exponiendo aún más sus deficiencias de calidad.
Además, en el comercio de importación y exportación, los requisitos de especificación de las tuberías de acero en espiral también son uno de los términos del contrato muy importantes. Por lo general, incluye varios indicadores, como el grado estándar, el diámetro nominal de la barra de refuerzo, el peso nominal, la longitud especificada y los valores de tolerancia. Los estándares de China recomiendan usar una serie de tuberías de acero espiral con diámetros nominales de 8, 10, 12, 16, 20, 40 mm, y estipular los rangos de longitud de suministro correspondientes. Comprender estos requisitos de especificación ayuda a garantizar que ambas partes en el comercio puedan comprender claramente los requisitos de calidad y rendimiento del producto, asegurando así el progreso sin problemas del comercio.

1. (2) Requisitos de calidad de apariencia:
   ① Calidad de la superficie: los estándares relevantes han estipulado claramente la calidad de la superficie de las barras de acero deformadas, lo que requiere que los extremos se corten planos, y al mismo tiempo, no debe haber defectos dañinos como grietas, costras y pliegues en la superficie.
   ② Valores de desviación permitidos del tamaño de la apariencia: el grado de flexión de las barras de acero deformadas y la forma geométrica de las barras de refuerzo están estrictamente controladas. Por ejemplo, los estándares de China estipulan que el grado de flexión de las barras de refuerzo recto no debe exceder los 6 mm por metro, y el grado de flexión total no debe exceder el 0.6% de la longitud total de la barra de refuerzo.

2. Inspección de placa:
   Después de que la placa de acero ingresa a la línea de producción, el primer paso es realizar una inspección ultrasónica de placa completa para garantizar su calidad.

3. Molienda de borde:
   Use una fresa de borde para moler ambos lados de la placa de acero para lograr el ancho predeterminado, el paralelismo y la forma del bisel.

4. Pre -flexión de bordes:
   Use una máquina de pre -flexión para pre - doblar los bordes de la placa para darle la curvatura requerida.

5. Formación:
   En una máquina de formación de JCO, primero presione la mitad de la placa de acero pre -doblada en forma "j", y luego presione la otra mitad en una forma "C" para finalmente formar una forma "O".

6. Pre -soldadura:
   Une las costuras de las tuberías de soldadura recta y recta y use soldadura blindada por gas para soldadura continua.

7. Soldadura interna y soldadura externa:
   Use soldadura de arco sumergido de alambre múltiple longitudinal para soldar en los lados internos y externos de la tubería de acero de costura recta respectivamente.

8. Inspección ultrasónica I:
   Realice una inspección 100% ultrasónica de las soldaduras internas y externas y el metal base en ambos lados de las tuberías soldadas de costura recta.

9. Inspección de rayos x I:
   Use un televisor industrial X - Ray para realizar una inspección del 100% de las soldaduras internas y externas y coopere con el sistema de procesamiento de imágenes para garantizar la sensibilidad de la detección de defectos.

10. Expansión:
    Expanda la tubería de acero de costura recta soldada de arco sumergido para mejorar la precisión dimensional y optimizar la distribución del estrés interno.

11. Prueba hidrostática:
    Inspeccione cada tubería de acero en una máquina de prueba hidrostática para asegurarse de que alcance la presión de prueba estándar y tenga una función de grabación automática.

12. Biselado:
    Procese los extremos de las tuberías de acero inspeccionadas y calificadas para lograr el tamaño de bisel predeterminado.

13. Inspección ultrasónica II:
    Realice nuevamente la inspección ultrasónica para cada tubería de acero para verificar los posibles defectos después de la expansión y la prueba hidrostática.

14. Inspección de rayos X II:
    Realice la inspección de televisión industrial de rayos X y la radiografía de soldadura en las tuberías de acero después de la expansión y la prueba hidrostática.

15. Inspección de partículas magnéticas de los extremos de la tubería:
    Detectar defectos en los extremos de la tubería.

16. Anti - corrosión y recubrimiento:
    Finalmente, realice el tratamiento anti -corrosión y recubrimiento en tuberías de acero calificadas de acuerdo con los requisitos del usuario.
    El siguiente es el flujo de proceso de las tuberías soldadas en espiral:
    (1) Preparación de la materia prima: incluye tiras de acero, alambre de soldadura y flujo, todo lo cual necesita someterse a estrictas inspecciones físicas y químicas antes de ser utilizados.
    (2) Soldadura en el tope de la tira de acero: Use una tecnología de soldadura de arco sumergida de alambre o alambre doble o doble para tirar las cabezas y las colas de las tiras de acero y realice soldadura de arco sumergido automático para soldadura de reparación después de rodar en una tubería de acero.
    (3) Tratamiento previo: la tira de acero debe pasar por procesos como nivelación, recorte de bordes, planificación de bordes, limpieza de superficies y transmisión, y pre -flexión.
    (4) Se utiliza un medidor de presión de contacto eléctrico para controlar con precisión la presión de los cilindros apremiantes en ambos lados del transportador para garantizar el transporte liso y sin obstáculos de la tira de acero.
    (5) Se adopta la tecnología de formación Roll, incluido el control externo y el control interno, para cumplir con los diferentes requisitos de producción.
    (6) Un dispositivo de control de brecha de soldadura está cuidadosamente configurado para garantizar que el espacio de soldadura cumpla estrictamente con los estándares de soldadura y para monitorear exhaustivamente el diámetro de la tubería, la desalineación y el espacio de soldadura.
    (7) Los procesos de soldadura interiores y exteriores utilizan soldadores eléctricos de Lincoln American, que soportan un solo cable o soldadura de arco sumergido de alambre doble para garantizar una alta estabilidad de las especificaciones de soldadura.
    (8) La calidad de la soldadura es estrictamente inspeccionada por un detector de defectos automático ultrasónico continuo en línea, logrando una cobertura de prueba 100% no destructiva. Una vez que se detecta un defecto, el sistema alarmará y rociará automáticamente una marca para que el personal de producción pueda ajustar los parámetros del proceso a tiempo para eliminarlo.
    (9) Una máquina de corte de plasma de aire se utiliza para cortar con precisión la tubería de acero en piezas individuales para cumplir con los requisitos de procesamiento y entrega posteriores.
    (10) Cada lote de tuberías de acero sufrirá un estricto sistema de inspección antes de ponerse en producción, cubriendo múltiples aspectos, como las propiedades mecánicas de las soldaduras, la composición química, la condición de fusión y la calidad de la superficie de las tuberías de acero para garantizar la calificación del proceso de fabricación de tuberías.
    (11) Para las piezas marcadas por la detección continua de defectos ultrasónicos en las soldaduras, se llevarán a cabo las inspecciones ultrasónicas y x - rayos manuales. Si se encuentran defectos, las reparaciones se realizarán y se inspeccionarán hasta que los defectos se eliminen por completo.
    (12) Las tuberías de acero con costuras soldadas con tope de tiras de acero y las juntas t que se cruzan con las soldaduras en espiral sufrirán televisión de rayos x o inspección radiográfica para garantizar la calidad de soldadura.
    (13) Cada tubería de acero se someterá a una prueba hidrostática utilizando un método de sellado radial y se controlará estrictamente para la presión de prueba y el tiempo por un dispositivo de detección de microcomputador hidrostático de tubo de acero. Los parámetros de prueba se imprimirán y registrarán automáticamente para garantizar la trazabilidad de la calidad del producto.
    (14) En el procesamiento mecánico de los extremos de la tubería, la precisión dimensional de la perpendicularidad de la cara final, el ángulo de bisel y el borde contundente se controlará estrictamente para cumplir con los requisitos de uso posteriores.

Además, los estándares de la tubería de acero también estipulan los indicadores de la propiedad mecánica del acero, incluidas las propiedades de tracción, la dureza, la tenacidad y las propiedades de alta y baja temperatura. Estos indicadores son cruciales para garantizar el rendimiento final del servicio de las tuberías de acero.
① Resistencia a la tracción (σb)
En una prueba de tracción, cuando la muestra está rota, la relación de la fuerza máxima (FB) lleva al área cruzada original (SO) de la muestra, es decir, la tensión (σ), se llama resistencia a la tracción (σb), y su unidad es N/mm² o MPA. Este indicador refleja la capacidad de los materiales metálicos para resistir el daño cuando se somete a la tensión. La fórmula de cálculo es la siguiente:

Resistencia a la tracción (σb) = Fuerza máxima (FB) / Área de sección cruzada original (SO)

Entre ellos, FB representa la fuerza máxima cuando la muestra está rota, con la unidad de Newton (N); También lo es el área cruzada original de la muestra, con la unidad de milímetro cuadrado (mm²). A través de este indicador, podemos comprender el rendimiento de la resistencia de los materiales metálicos durante el proceso de estiramiento.
② Punto de rendimiento (σs)
Para los materiales metálicos con un fenómeno de rendimiento, hay un punto de estrés específico, es decir, el punto de rendimiento, durante el proceso de estiramiento. Cuando el estrés en el espécimen alcanza este valor, puede continuar alargándose sin un aumento en la fuerza. Si la fuerza disminuye durante este proceso, es necesario distinguir aún más entre el punto de rendimiento superior y el punto de rendimiento más bajo. El punto de rendimiento superior se refiere al estrés máximo antes de la primera disminución en la fuerza durante el rendimiento, y el punto de rendimiento más bajo es el estrés mínimo en la etapa de rendimiento sin considerar el efecto instantáneo inicial. Las unidades de ambas son N/mm² o MPA. La fórmula de cálculo es la siguiente:

Punto de rendimiento (σs) = Fuerza de rendimiento (FS) / Área seccional cruzada original (SO)

Entre ellos, FS representa la fuerza de rendimiento constante de la muestra durante el proceso de estiramiento, con la unidad de Newton (n); También lo es el área cruzada original de la muestra, con la unidad de milímetro cuadrado (mm²). A través de este indicador, podemos entender el comportamiento de deformación plástica de los materiales metálicos durante el proceso de estiramiento.

③ alargamiento después de la fractura (σ)

Después de completar la prueba de tracción, podemos calcular el alargamiento después de la fractura midiendo el cambio en la longitud del medidor antes y después de que la muestra se rompa. Este indicador refleja la capacidad de los materiales metálicos para extenderse durante el proceso de estiramiento. La fórmula de cálculo es la siguiente:

Alargamiento después de la fractura (σ) = (L1 - L0) / L0 × 100%

Entre ellos, L1 representa la longitud del medidor de la muestra después de romperse, y L0 es la longitud de calibre original de la muestra. Al calcular este porcentaje, podemos evaluar el grado de deformación de los materiales metálicos cuando se someten a tensión.

④ Reducción del área (ψ)

Una vez que se completa la prueba de tracción, en lo que nos enfocamos es en el cambio en el área cruzada de la parte del cuello en el extremo roto del espécimen. La reducción del área, representada por ψ, refleja la proporción de este cambio. Específicamente, representa el porcentaje de la reducción máxima en el área cruzada de seccional en la parte del cuello hacia abajo después de que la muestra se rompe en comparación con el área de seccional cruzada original. Este indicador también es crucial para evaluar las propiedades de los materiales metálicos. La fórmula de cálculo es la siguiente:

Reducción del área (ψ) = (S0 - S1) / S0 × 100%

Entre ellos, S0 representa el área cruzada original de la muestra, y S1 es el área mínima cruzada en la parte del cuello y la parte hacia abajo después de que la muestra se rompe. Al calcular este porcentaje, podemos comprender mejor las características de deformación y fractura de los materiales metálicos durante el proceso de estiramiento.

⑤ Indicadores de dureza

La capacidad de los materiales metálicos para resistir la sangría de objetos duros en la superficie se llama dureza. De acuerdo con los diferentes métodos de prueba y los ámbitos aplicables, este indicador se puede dividir en la dureza de Brinell, la dureza de las rocas, la dureza de Vickers, la dureza de la costa, la dureza de la micro y alta temperatura, etc. En las pruebas de rutina de las tuberías, Brinell, Rockwell y Vickers Dusness son los tres tipos más utilizados.

A. Dureza de Brinell (HB)

La prueba de dureza Brinell utiliza una bola de acero o una bola de carburo cementada de cierto diámetro para presionar hacia la superficie de la muestra con una fuerza de prueba especificada. Después de mantener la fuerza durante un tiempo específico, se elimina la fuerza de prueba, y luego se mide el diámetro de la sangría en la superficie de la muestra. El valor de dureza de Brinell se calcula dividiendo la fuerza de prueba por el área de superficie esférica de la sangría, representada por HBS (bola de acero), y la unidad es N/mm² (MPA).

Aunque la determinación de la dureza de Brinell es precisa y confiable, este método es principalmente adecuado para materiales metálicos con una resistencia por debajo de 450N/mm² (MPA). Para aceros más duros o placas más delgadas, la dureza Brinell puede no ser aplicable. En los estándares de tubería de acero, la dureza de Brinell generalmente está representada por el diámetro de sangría d. Este método de representación es intuitivo y conveniente para la operación.

Por ejemplo, 120 HBS10/1000/30 significa que el valor de dureza de Brinell medido después de una bola de acero de 10 mm y una fuerza de prueba de 1000 kgf (9.807kn) se aplica y se mantiene durante 30 segundos es 120N/mm² (MPA).

B. Dureza de Rockwell (HK)

La prueba de dureza de Rockwell es similar a la prueba de dureza de Brinell y también es un método de prueba de sangría. Sin embargo, la diferencia es que mide la profundidad de la sangría. Bajo la acción de la fuerza de prueba inicial y la fuerza de prueba total, el sangría se presiona en la superficie de la muestra. Después de un tiempo específico, se elimina la fuerza de prueba principal y luego se mide el incremento de la profundidad de sangría residual para calcular el valor de la dureza. Su valor está representado por HR, y las escalas comúnmente utilizadas son A, B, C, etc. en la prueba de dureza de acero, las escalas A, B y C, es decir, HRA, HRB y HRC, son las más utilizadas.

Las tuberías de acero soldadas, también conocidas como tuberías soldadas, están hechas enrollando y formando placas de acero o tiras de acero y luego soldándolas. Este tipo de tubería de acero tiene un proceso de producción simple, alta eficiencia y una amplia variedad de especificaciones, y requiere relativamente poca inversión en equipos. Aunque su resistencia suele ser ligeramente menor que la de las tuberías de acero sin costuras, desde la década de 1930, con el rápido desarrollo de la tecnología de rodadura continua de tiras y el progreso de las tecnologías de soldadura e inspección, la calidad de las tuberías de acero soldadas se ha mejorado continuamente, y sus campos de aplicación se han vuelto cada vez más amplios.

Las tuberías de acero soldadas se dividen principalmente en dos categorías: tuberías soldadas de costura recta y tuberías soldadas de costura espiral. Las tuberías soldadas de costura recta ocupan un lugar en el mercado con su simple proceso de producción, alta eficiencia de producción y bajo costo. Las tuberías soldadas en espiral, aunque tienen una longitud de soldadura más larga y una velocidad de producción relativamente más lenta, generalmente tienen mayor resistencia que las tuberías soldadas de costura recta. Pueden producir tuberías soldadas con diámetros más grandes a partir de billets más estrechos y pueden hacer tuberías soldadas con diferentes diámetros a partir de palanquillas del mismo ancho. Por lo tanto, en el campo de tuberías soldadas de diámetro pequeño, las tuberías soldadas de costura recta son más populares, mientras que las tuberías soldadas de diámetro grande están hechas en su mayoría de tuberías soldadas de costura espiral.

Además, las tuberías de acero soldadas para el transporte de fluidos de baja presión (GB/T3091 - 2008), comúnmente conocido como tuberías soldadas generales o tuberías negras, son una opción ideal para transportar fluidos a baja presión como agua, gas, aire, aceite y vapor calefactor. Este tipo de tubería de acero se puede dividir en tuberías de acero ordinarias y tuberías de acero espesadas de acuerdo con el grosor de la pared, y se puede dividir en tuberías simples sin roscas y tuberías roscadas de acuerdo con la forma del extremo de la tubería. Además de ser utilizado directamente para el transporte de fluidos, también se usa a menudo como tubería original para tuberías de acero soldado galvanizado.

Las tuberías de acero soldado galvanizado para el transporte de fluidos de baja presión (GB/T3091 - 2008), también conocidas como tuberías de acero soldadas eléctricas galvanizadas o tuberías blancas, están especialmente diseñados para transportar fluidos de baja presión como agua, gas, aire, aceite, vapor calentamiento y agua tibia. Este tipo de tubería de acero se trata mediante una galvanización de inmersión en caliente para mejorar su resistencia a la corrosión, y se divide en especificaciones de espesor de la pared ordinarios y engrosados, así como formas de tubería roscadas y no roscadas. Sus especificaciones generalmente se expresan en diámetros nominales, habitualmente en pulgadas, como 1/2, 3/4, 1, 2, etc.

Los conductos ordinarios de alambre de acero al carbono (YB/T5305 - 2006) son una opción ideal para proteger los cables en proyectos de instalación eléctrica y se utilizan ampliamente en edificios industriales y civiles y la instalación de maquinaria y equipo.

Las tuberías de acero soldadas de costura recta (GB/T13793 - 2008) tienen la característica de que la soldadura es paralela a la dirección longitudinal de la tubería de acero y son adecuadas para fines estructurales generales, incluidos varios tipos como tuberías de acero soldadas eléctricas métricas y tuberías de paredes soldadas eléctricas.

Las tuberías de acero soldadas de arco de costura en espiral para el transporte de líquido a presión (SY/T5037 - 2000) usan bobinas de tiras de acero enrolladas como palanquillas, se forman por frío - rodando en forma de espiral a temperatura ambiente, y están soldadas por soldadura de arco sumergido de doble cara. Están especialmente diseñados para el transporte de líquido a presión y tienen una excelente capacidad de presión: la capacidad de carga y el rendimiento de soldadura.

Las tuberías de acero soldado de alta frecuencia en espiral para el transporte de fluidos a presión (SY/T5038 - 2000) también usan bobinas de tiras de acero enrollado en caliente como tocho, se fabrican mediante frío, rodando en forma de espiral a temperatura ambiente y procesos de soldadura de vuelta de alta frecuencia, y también son adecuados para el transporte de líquido a presión, y también tienen una excelente capacidad de soporte de presión y plástica.

Las tuberías de acero soldadas de alta frecuencia de costura general para el transporte de fluidos de baja presión (SY/T5039 - 2000) son un tipo de tubería de acero adecuada para el transporte general de fluido de presión a baja presión y se realizan con soldadura de vuelta de alta frecuencia.

Las tuberías de acero soldadas en espiral para la acumulación (SY/T5768 - 2000) están especialmente hechas para el diseño de pilas de cimientos como estructuras de construcción civil, muelles y puentes. Utilizan bobinas de tiras de acero enrolladas como palanquillas y se fabrican con un frío, rodando en forma de espiral a temperatura ambiente y procesos de soldadura de doble frecuencia sumergidos o de alta frecuencia.

Además, las tuberías de acero sin costuras también son un tipo importante de material de acero. Tienen las características de una sección cruzada hueca y sin articulaciones alrededor de la periferia y se usan ampliamente en la fabricación de piezas estructurales y piezas mecánicas. En comparación con los materiales de acero sólido, como el acero redondo, las tuberías de acero sin costuras tienen un peso más ligero cuando tienen la misma resistencia de flexión y torsión, y son un material de acero de sección económica. Su forma cruzada de sección es principalmente circular, pero otras tuberías de acero de sección cruzada de forma cruzada de forma especial también se fabrican de acuerdo con usos específicos.

Las tuberías de acero estructurales sin costura (GB/T8162 - 2008) son tuberías de acero sin costuras especialmente diseñadas y fabricadas para estructuras generales y estructuras mecánicas.

Las tuberías de acero sin costuras para el transporte de fluidos (GB/T8163 - 2008) son adecuadas para transportar fluidos como el agua, el petróleo y el gas y son un tipo de tubería de acero sin costuras con una fuerte versatilidad.

Las tuberías de acero sin costuras para calderas de baja y media presión (GB/T3087 - 2008) están especialmente diseñadas para fabricar tuberías de vapor sobrecalentada, tuberías de agua hirviendo, etc. de varias calderas de baja y media presión y están hechas de acero estructural de carbono de alta calidad.

Las tuberías de acero sin costuras para calderas de alta presión (GB5310 - 2008) son adecuadas para las superficies de calentamiento de las calderas de tubo de agua con alta presión y superior, y los materiales incluyen acero al carbono de alta calidad, acero de aleación y acero resistente al calor inoxidable.

Las tuberías de acero sin costuras de alta presión para equipos de fertilizantes (GB6479 - 2000) son adecuados para equipos químicos y tuberías y pueden soportar presiones de trabajo relativamente altas y rangos de temperatura.

Las tuberías de acero sin costura para el agrietamiento de petróleo (GB9948 - 2006) están especialmente diseñados para plantas de refinación de petróleo y se usan para tubos de horno, intercambiadores de calor, tuberías y otras partes.

Las tuberías de acero de perforación geológica (YB235 - 70) se proporcionan especialmente para el Departamento de Geológico, incluidos varios tipos, como varillas de perforación y collares de perforación, para satisfacer las necesidades de la perforación de núcleo.

Las tuberías de acero sin costuras de acero al carbono para barcos (GB5312 - 2009) se utilizan para fabricar los sistemas de tuberías resistentes a presión, calderas y sobrecalentadores de barcos para garantizar el funcionamiento seguro de los barcos.

Las tuberías de acero sin costuras para la mitad del automóvil - las mangas del eje (GB3088 - 82) están especialmente diseñadas para la fabricación de automóviles, con una excelente calidad de material para cumplir con los requisitos de alta resistencia y alta precisión.

Las tuberías de aceite de alta presión para motores diesel (GB3093 - 2002) están especialmente diseñados para el sistema de inyección de motores diesel para garantizar la estabilidad y la seguridad del circuito de aceite a alta presión.

Las tuberías de acero sin costuras de precisión de diámetro para los cilindros hidráulicos y neumáticos (GB8713 - 88) tienen dimensiones precisas de diámetro interno y son adecuados para la fabricación de cilindros hidráulicos y neumáticos para garantizar la precisión y rendimiento de los cilindros.

Las tuberías de acero sin costuras de precisión fría o fría enrollada (GB3639 - 2000) son adecuadas para estructuras mecánicas y equipos hidráulicos y tienen las características de alta precisión y acabado de alta superficie.

Increíble: las tuberías de acero sin costura de acero para estructuras (GB/T14975 - 2002) se utilizan ampliamente en campos industriales y petroquímicos y tienen una excelente resistencia a la corrosión.

Increíble: las tuberías de acero sin costura de acero para el transporte de fluidos (GB/T14976 - 2002) también son adecuadas para el transporte de fluidos. El material es de acero inoxidable para garantizar la resistencia a la corrosión a largo plazo.

Las tuberías especiales de acero sin costuras son tuberías de acero sin costuras circulares, que incluyen varios tipos como el espesor igual -pared, el grosor desigual y el grosor y el diámetro variable, y se utilizan ampliamente en la fabricación de diversas piezas estructurales y componentes mecánicos.

B. Tamaño real: el tamaño real obtenido durante el proceso de producción puede ser mayor o menor que el tamaño nominal. Este fenómeno se llama desviación.

C. Peso por metro Cálculo: El peso por metro se puede calcular mediante la fórmula 0.02466 × Grosor de la pared × (diámetro exterior - espesor de la pared).

Desviación y tolerancia

A. Definición de desviación: dado que el tamaño real a menudo no puede coincidir completamente con el tamaño nominal, el estándar permite una cierta diferencia entre el tamaño real y el tamaño nominal. Esta diferencia puede ser un valor positivo (desviación positiva) o un valor negativo (desviación negativa).

B. Explicación de la tolerancia: la tolerancia es la suma de los valores absolutos de la desviación positiva y la desviación negativa estipulada en el estándar, también conocida como la "zona de tolerancia". Cabe señalar que la desviación es direccional, mientras que la tolerancia no lo es. Por lo tanto, es inapropiado llamar al valor de desviación "tolerancia positiva" o "tolerancia negativa".

Longitud de entrega

La longitud de entrega, también conocida como la longitud o la longitud del contrato requerida del usuario, se estipula en el estándar de la siguiente manera:

A. Longitud habitual: las tuberías de acero dentro del rango de longitud especificados por el estándar y sin un requisito de longitud fija se denominan longitudes habituales. Por ejemplo, el rango de longitud de las tuberías de acero estándar en caliente (extruidas, expandidas) para tuberías estructurales es de 3000 mm - 12000 mm, y la de tuberías de acero frías (enrolladas) es de 2000 mm - 10500 mm.

B. Longitud fija: este es un cierto tamaño de longitud fija requerida en el contrato y debe estar dentro del rango de longitud habitual. Dado que es difícil lograr una longitud fija absoluta en la operación real, el estándar permite una cierta desviación positiva. Tomando tuberías estructurales como ejemplo, el rendimiento de tuberías de longitud fija es más bajo que el de las tuberías de longitud habituales, por lo que las empresas de producción pueden proponer un aumento de precios.

C. Longitud múltiple: esto también debe estar dentro del rango de longitud habitual, y la longitud múltiple única y la constitución múltiple de la longitud total debe indicarse en el contrato. En la operación real, la longitud total debe agregarse con la desviación positiva permitida de 20 mm, y la asignación de corte de cada sola longitud múltiple debe considerarse. Tomando tuberías estructurales como ejemplo, la asignación de corte de tuberías de acero con un diámetro exterior de menos de 159 mm es de 5 a 10 mm, y el de aquellos con un diámetro exterior superior a 159 mm es de 10 a 15 mm.

Si el estándar no estipula claramente la desviación y la asignación de corte de la longitud múltiple, las partes de oferta y demanda deben negociar y acordarlo en el contrato. La longitud múltiple, similar a la longitud fija, causará una disminución significativa en el rendimiento de las empresas de producción. Por lo tanto, el aumento de precios propuesto por las empresas es razonable, y el rango de aumento de precios suele ser similar al de la longitud fija.

D. Longitud del rango: cuando los usuarios esperan obtener un rango específico de longitudes dentro del rango de longitud habitual, debe indicarse claramente en el contrato. Por ejemplo, la longitud habitual es de 3000 - 12000 mm, y el rango de longitud fija se puede establecer como 6000 - 8000 mm o 8000 - 10000 mm. Cabe señalar que, en comparación con la longitud fija y la longitud múltiple, la longitud del rango es más relajada, pero en comparación con la longitud habitual, es más estricto y también puede reducir el rendimiento de las empresas de producción. Por lo tanto, el aumento de precios propuesto por las empresas también es razonable, y el rango de aumento de precios suele ser aproximadamente el 4% del precio base.

Espesor de la pared desigual: el grosor de la pared de las tuberías de acero no es uniforme, y existen diferencias objetivas en el grosor de la pared en la sección cruzada y el cuerpo longitudinal de la tubería de acero, es decir, grosor de la pared desigual. Para controlar esta no uniformidad, algunos estándares de tuberías de acero estipulan los indicadores permitidos para el grosor de la pared desigual, que generalmente no exceden el 80% de la tolerancia al espesor de la pared. La implementación específica debe ser negociada por las partes de la oferta y la demanda.

Ovalidad: en la sección cruzada de una tubería de acero circular, puede haber una diferencia entre el diámetro externo máximo y el diámetro externo mínimo, es decir, ovalidad (o no circularidad). Para garantizar la calidad, algunos estándares de tuberías de acero estipulan los indicadores permitidos para la ovalidad, que generalmente no exceden el 80% de la tolerancia del diámetro exterior. Del mismo modo, esto debe determinarse mediante la negociación por parte de las partes de la oferta y la demanda.

Grado de flexión: la tubería de acero puede estar curvada en la dirección de longitud, y el grado de flexión es el grado de flexión. El estándar estipula dos métodos para medir el grado de flexión: uno es el grado de flexión local, que utiliza una regla recta de un solo metro para medir la altura de la acorde con la flexión máxima de la tubería de acero; El otro es el grado de flexión total de toda la longitud, que utiliza una cuerda delgada para apretar desde ambos extremos de la tubería para medir la altura máxima de acorde y convertirla en un porcentaje de la longitud. Ambos métodos son adecuados para medir el grado de flexión al final de la tubería.

La tolerancia dimensional, también conocida como desviación dimensional más allá del rango permitido del estándar, se refiere principalmente al hecho de que el diámetro exterior y el grosor de la pared de las tuberías de acero exceden el rango estándar preestablecido. Aunque algunas personas están acostumbradas a llamar a la tolerancia dimensional "la tolerancia a la tolerancia", esta declaración que confunde la desviación con la tolerancia no es rigurosa. Una declaración más precisa debe ser "fuera de la tolerancia de la desviación". Esta desviación puede ser una desviación "positiva" o una desviación "negativa", y en el mismo lote de tuberías de acero, es relativamente raro que las desviaciones positivas y negativas estén fuera de la tolerancia al mismo tiempo.

Además, también necesitamos comprender el método teórico de cálculo de peso de los perfiles de uso común. La fórmula de cálculo es: M = F × L × ρ, donde M representa la masa, con la unidad de kg; F es el área cruzada, con la unidad de m²/m; L es la longitud, con la unidad de M; ρ es la densidad, con la unidad de kg/m³. Al mismo tiempo, también necesitamos dominar el método de cálculo del área cruzada.

1. Cálculo del área cruzada de acero cuadrado: F = A²
2. Cálculo del área cruzada de tuberías de acero: F = 3.1416 × (D - 2 × T) × D, donde D es el diámetro y T es el grosor.
3. Cálculo del área cruzada de placas de acero y aceros planos: F = A × T, donde A es el ancho y T es el grosor.

Tecnología de rodadura continua de tuberías de acero

El proceso de rodadura continuo ocupa una posición importante en la producción de tuberías de acero. Implica los procesos continuos de control y diámetro de control de tuberías de acero. Durante este proceso, la tubería de acero y el mandril se mueven cooperativamente en múltiples soportes, y la deformación y el movimiento se ven afectados conjuntamente por los rodillos y el mandril. El modo de movimiento del mandril puede ser libre: flotando, es decir, se mueve solo hacia adelante impulsado por el metal; O puede ser velocidad: limitada, es decir, se establece una cierta velocidad de movimiento y su grado de libertad está restringido. A lo largo de todo el proceso de rodadura continua, el mandril, los rodillos y la tubería de acero forman un todo interrelacionado. Cualquier cambio en cualquiera de ellos causará un cambio en el estado de todo el sistema. La teoría continua de la rodadura es la teoría científica que estudia este tipo de interrelación.

Características cinemáticas de la encuesta continua de tuberías de acero

Se producirá una serie de fenómenos cinemáticos complejos durante el rodaje continuo de tuberías de acero. Estos fenómenos no solo afectan la precisión dimensional y la calidad de la forma de las tuberías de acero, sino que también tienen un impacto directo en la estabilidad y la eficiencia del proceso de rodadura continua. Por lo tanto, la investigación en profundidad y la comprensión de estas características cinemáticas son de gran importancia para optimizar el proceso de rodamiento continuo de las tuberías de acero, mejorar la calidad del producto y reducir los costos.

1. Fenómeno cinemático
2. Fenómeno de deslizamiento y su influencia
3. Ley de variación del coeficiente de tensión

Análisis exhaustivo del estado de movimiento de los tubos continuos enrollados

Durante el rodaje continuo de tuberías de acero, se puede observar una variedad de fenómenos cinemáticos. Entre ellos, el fenómeno de deslizamiento es una característica importante, que tiene un impacto significativo en la precisión dimensional y la calidad de la forma de las tuberías de acero. Al mismo tiempo, el coeficiente de tensión también cambiará a medida que avance el proceso de rodamiento continuo. Este cambio afecta directamente la estabilidad y la eficiencia del proceso de rodadura continua. Por lo tanto, un análisis exhaustivo del estado de movimiento de los tubos continuos, incluida una exploración de profundidad del fenómeno de deslizamiento y el coeficiente de tensión, es de importancia crucial para optimizar el proceso de rodadura continua de las tuberías de acero, mejorar la calidad del producto y reducir los costos.

1. Desplazamiento relativo entre la pieza enrollada y el mandril
2. Configuración y función de los stands
3. Análisis de procesos de la rodadura intermitente
4. Características del movimiento del mandril durante el rodaje de un solo soporte

Análisis de deformación y estrés en el proceso de rodadura continua de tubería de acero

En el proceso de rodadura continua de las tuberías de acero, el desplazamiento relativo entre la pieza enrollada y el mandril es un factor clave, que afecta directamente la calidad de formación de las tuberías de acero. Al mismo tiempo, la configuración de los stands es crucial para garantizar la estabilidad y la eficiencia del proceso de rodadura continua. Como modo de proceso común, las características del proceso y los factores de influencia de la rodadura intermitente deben analizarse profundamente. Además, las características de movimiento del mandril durante el rodamiento de un solo soporte también son un enfoque de investigación importante en el proceso de rodadura continua. Finalmente, este documento también explorará los problemas de deformación y estrés en el proceso de rodadura continua de tuberías de acero, con el objetivo de proporcionar un soporte teórico para optimizar el proceso continuo de laminación y mejorar la calidad del producto.

1. Análisis de la tensión interna en la tubería de acero durante el proceso de rodadura continua
2. Discusión detallada sobre la deformación y el estrés de la pared lateral

Durante el rodaje continuo de tuberías de acero, la distribución y el cambio de estrés interno en la tubería son problemas que no se pueden ignorar. Al mismo tiempo, el estado de deformación y estrés de la pared lateral también afecta directamente la precisión dimensional y el rendimiento de las tuberías de acero. Por lo tanto, el análisis de profundidad de estos problemas es de gran importancia para optimizar el proceso de rodamiento continuo y mejorar la calidad del producto.