Comprensión del proceso de fabricación de tubos y tuberías

Probablemente no haya nada más crítico para el éxito de la infraestructura moderna que simples tuberías de acero. Las tuberías de acero se utilizan ampliamente en aplicaciones desde líneas subterráneas de agua y energía hasta alcantarillas y desagües. Hay más de 2,5 millones de millas de tubería solo en la industria del petróleo y el gas natural, sin contar los millones de millas más en los sistemas de agua y otras redes de infraestructura.

Pero, ¿cómo se fabrican esas tuberías? ¿Cómo creció la industria para poder proporcionar casi innumerables millas de tuberías y tubos? El proceso de fabricación de tubos y tuberías de acero inoxidable ha evolucionado junto con los avances en la tecnología industrial. En este artículo, describiremos parte de ese proceso.

¿Qué materias primas se utilizan?

La materia prima básica utilizada en la producción de tubos y tuberías es el acero. El acero es una aleación compuesta de aluminio, titanio, manganeso, circonio, vanadio y tungsteno. Las tuberías acabadas suelen tener también un revestimiento exterior. Este recubrimiento puede ser un recubrimiento de carbono avanzado para aumentar la durabilidad de la tubería o algo tan simple como una capa de pintura.

Los procesos de fabricación de tubos y tuberías

Los tubos de acero se pueden producir por varios métodos diferentes. Estos son algunos de los procesos de fabricación de tuberías más comunes y eficientes.

Proceso de fabricación de molinos de tapón Mannesmann

Este método fue fundado por Mannesmann, un ingeniero alemán. Comienza con un tocho de acero cilíndrico, que se perfora y se alimenta entre dos rodillos. Al mismo tiempo, se inserta un mandril en forma de cono en el tocho. Después de ser perforada, la palanquilla pasa por otra etapa de laminación en la que se alarga. Un tercer proceso de laminación en un laminador de tapones completa la etapa inicial de la fabricación de tubos. Termina con un tratamiento térmico y pasa por un proceso de enfriamiento, rebanado y alisado.

Proceso de molino de mandril

Al igual que el proceso Mannesmann, la fabricación de tubos de molino de mandril comienza con una palanquilla de acero caliente. Después del calentamiento, la palanquilla se perfora y se introduce en un molino de mandril a través de varios pares de rodillos. Luego, la tubería se trata térmicamente y se estira, antes de enfriarse, cortarse y enderezarse. A diferencia del proceso de fresado de Mannesmann, en la mayoría de los casos, el diámetro deseado se logra en un solo intento.

Proceso de extrusión

La fabricación de tubos de extrusión utiliza energía hidráulica para empujar un mandril a través de una palanquilla calentada. Al hacer esto dentro de un troquel grande, el exceso de material queda atrapado entre el mandril y las paredes del troquel, extendiendo y ahuecando el tocho y produciendo un tubo.

Proceso de fabricación de tubos sin costura forjados

En el proceso se utiliza una palanquilla calentada. El tocho caliente se coloca en la matriz de forja, que tiene un diámetro ligeramente mayor que el tubo terminado. Un martillo de construcción hidráulico con el mismo diámetro interior ayuda a crear un tubo forjado cilíndrico. Luego, la tubería se mecaniza para llegar a las dimensiones finales. El proceso es eficiente en la producción de tubos sin costura de gran diámetro.

Proceso de fabricación de tubos soldados

A diferencia de algunos de los otros procesos mencionados, los tubos soldados se fabrican con placas o bobinas de metal, en lugar de palanquillas. La bobina o placa se enrolla en una sección circular. Después de enrollar la sección circular de la placa, la placa se suelda. Las ventajas de este método incluyen un proceso de fabricación menos complicado y un material fácilmente disponible. Los tubos se pueden producir en tamaños grandes sin ninguna restricción. Las tuberías que están soldadas con materiales de relleno se pueden usar en la fabricación de codos y curvas de radio largo.

Estos son algunos de los métodos que se utilizan actualmente para producir tuberías y tubos metálicos industriales de gran diámetro. Estos procesos están en constante evolución y los nuevos métodos, como la impresión 3D, son prometedores.

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Bailey Hudson es un escritor industrial independiente que se enfoca en equipos industriales de calidad y fabricación moderna. Bailey escribe actualmente para SummitMT.

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