Autor: Sergiojac

Soldadura de tubos de acero por alta frecuencia comprende el uso de equipos convertidores electromecánicos y electrónicos de potencia de alta frecuencia para inyectar corriente mediante contactos o por inducción a los bordes de un tubo para elevar la temperatura y mediante una presión de forjado obtener la unión de los bordes.

Curso de introducción a fabricación de tuberías

Unidad 1

Terminos claves:

Diametro externo.

Espesor de pared.

Calibre.

Ancho de tira.

Circunferencia.

Eje neutral.

Numero ANSI.

OSHA ANSI

Diametro de tubo

Es la distancia a través de los extremos de la pared del tubo llamada también OD.

Diámetro externo OD

Espesor de pared del tubo

Distancia entre la superficie interna y externa del tubo.

Los tubos soldados son producidos a partir de un rollo de acero o bobina , antes de ser fabricados el fabricante debe conocer las medidas exactas que el cliente quiere.

Que debe conocer el fabricante:

La cantidad descrita en metros.

El diámetro externo.

El espesor de pared.

El tipo de material

Un cliente coloca una orden por un cierto numero de metros de tubería de un diámetro especifico, con un espesor especifico, y hecho de un determinado tipo de acero. nosotros vamos a mirar las ultimas tres especificaciones para ayudarnos a entender las características de un tubo y como ellas se relacionan a los fundamentos de su fabricación.

El cliente especifica el diámetro del tubo.

el diámetro del tubo es la distancia a través de las paredes del tubo lo que se llama comúnmente OD.La mayoría ODS de los tubos viene expresado en pulgadas.

un ejemplo de de estas medias son tres octavos, un cuarto, media pulgada, 25 mm 3 pulgadas.

La tolerancia define cuanto variación mas o menos es permita con respecto al valor nominal, estos valores son acordados entre el comprador y el fabricante y también bajo normas internacionales.

Calibres de pared en tubos (BWG)
Calibre	Pulg	MM
12	0,109	2,769
13	0,095	2,413
14	0,083	2,108
15	0,072	1,829
16	0,065	1,651

Especificar el calibre es otra forma de definir el espesor de pared

Esta tabla muestra ejemplos de algunos calibres y su equivalente en pulgadas y mm en la tabla los valores son promediados por ejemplo un calibre 14 es 83 milésimas de pulgadas o 2,108 mm el valor nominal del calibre puede variar levemente por ejemplo el calibre 14 el cual equivale a 83 milésimas puede variar mas 6 milésimas menos 10 milésimas mientras el numero del calibre es mayor menor será su espesor.

por ejemplo un tubo hecho con calibre 12 tendra una pared mas gruesa que un tubo hecho con calibre 14. Tablas como esta son importantes porque permiten al comprador y al vendedor compartir la misma información basada en los estándares industriales.

Ancho de tira

la distancia desde un borde al otro borde de la tira

El proceso de producción de tubos solo controla el diámetro externo del tubo, el proceso no altera significativamente el espesor de la tira de acero para producir el tubo el espesor de la tubería es también especificada por el cliente el espesor es la distancia desde la superficie interna hasta la superficie externa del tubo.

El espesor de pared del tubo es determinado por el espesor de la tira usada para hacer el tubo, la tira es definida como el material desenrollado de la bobinas y muy frecuente cortado en tiras más pequeñas. Por ejemplo si un cliente quiere tubos con espesor de pared de 134 milesimas de pulgada el acero que será usado para fabricar el tubo será de 0,134 pulgadas el espesor de pared puede ser definido en pulgadas o mm.

Ancho de la tira la distancia desde un borde al otro borde de la tira

Tubos con el mismo diámetro externo pueden tener diferentes espesores de pared.

1 2 3

los tres tubos en esta ilustración tienen el mismo OD tubo numero 3 tiene el mayor espesor de pared.

Al aumentar la pared del tubo el ancho de la tira decrece para un determinado diámetro de tubería.

OD tubo pulg	Espesor de pared pulg	Ancho tira requerido pulg
3,0	0,035	9,320
3,0	0,070	9,215

Esta tabla muestra que el espesor de pared afecta el ancho de la tira a ser usada para hacer el tubo. 2 tubos tienen el mismo diámetro de 3 pulg el primer tubo tiene espesor de 35 milesimas de pulg el segundo tiene es mas grueso tiene 70 milesimas de pulg la ultima colugna muestra el ancho de la tira usada para hacer cada tubo.toma menos ancho de tira para hacer el tubo mas grueso ud no necesita como hacer este calculo ahora, solo debe saber que al incrementar el espesor el ancho de_ crese para un mismo diámetro de tubo.

Fundamentos de operación de formadoras de tubos

Eje Neutro

Es la distancia medida por el centro desde la mitad de las 2 paredes del tubo

—-Eje neutro——–

Circunferencia del tubo.

Es la distancia alrededor del tubo.

Medidas importantes.

El diámetro del tubo, él espesor de pared, la circunferencia, el eje neutral

Espesor y

Ancho de la tira

Afecta

El eje neutro es la distancia medida a lo largo de la mitad de la pared del tubo es como la circunferencia intermedia entre la externa y la interna. el adecuado ancho de tira para hacer el tubo de cualquier diámetro es basado en esta distancia imaginaria que existe en el centro de la tira, cuando una tira es usada para hacer el tubo el material dentro de la línea imaginaria del eje neutro es comprimido. al mismo tiempo el material fuera de la línea neutra es estrechado, el resultado es que los bordes de la tira se mantienen paralelos uno al otro.

Circunferencia o barriga, es la distancia alrededor del tubo. La circunferencia del tubo es calculada basada en el diámetro externo del tubo, esta es encontrada multiplicando ese diámetro por Pi cuyo valor es siempre 3,141516.

A este punto no es importante conocer como calcular todas las medidas del tubo.no obstante es importante entender que la medida de la tira de acero usada para hacer el tubo juega un rol importante en la calidad del tubo, si el material no es del espesor y ancho apropiado el tubo producido no reunirá los requerimientos del cliente.

Grado del Acero

• Los ingredientes usados para hacer el acero determinan su grado.
• Diferentes grados tienen diferentes propiedades mecánicas.
• En acero al carbono el principal ingrediente es el hierro.
• Carbono, manganeso, fosforo, y molibdeno son otros ingredientes.

Numero AISI

Los aceros al carbono son identificados por un numero ANSI

Los primeros 2 números indican el grado

Los segundos 2 números indican la cantidad de

Carbono.

El tipo de grado de acero usado para hacer el tubo soldado es también importante, el grado de la bobina de acero es determinado por componentes químicos, los componentes para hacer la bobina también impactan las propiedades mecánicas, las propiedades mecánicas definen como se comportara el tubo comparado con otro.

la definición de los grados es una norma dentro de la industria del acero, esto significa que un grado de acero producido en una formadora debe ser similar a otro producido en otra formadora.

Para este curso nosotros hablaremos solo de bobinas hechas de acero al carbono.

El hierro es el principal ingrediente en acero al carbono, no obstante otros elementos algunas veces son combinados con el hierro tal que le agrega alguna propiedad al acero por ejemplo cuando el manganeso es adicionado al hierro el mejora la rigidez del acero permite que se doble en vez de quebrarse cuando la presión es aplicada, otros elementos pueden ser adicionados para mejorar la dureza del acero, su mecanizado, ser fácil soldarlo o cortarlo y ser resistente a la corrosión o la oxidación cuando es expuesto al salitre. Carbono, manganeso, fosforo, molibdeno son los más comunes elementos que se combinan con el hierro para hacer el acero al carbono.

Las bobinas de acero al carbono son designadas por un numero de 4 digitos que la identifican es el llamado numero ANSI American Iron Steel Institute.

los primeros 2 numeros indican el grado del acero y los 2 ultimos indican la cantidad de carbono que el el acero.estos numeros son identificadores de mucha utilidad y son aceptados en la industria del acero ellos hacen fácil la comunicación entre gente de diferentes áreas de la industria del acero.

las propiedades mecánicas del acero bobinado son afectadas por el grado al cual ellos son tratados después del proceso inicial de formado. Rolling es el proceso usado para convertir una barra de acero en en una bobina de acero después de que la pella es convertida en bobina ella puede ser vendida o puedes ser reprocesada con tratamientos adicionales para modificar sus propiedades mecánicas.

Tratamiento del Acero

Hay 4 clasificaciones de tratamientos

1-Hot rolled significa que no tiene tratamiento adicional al normal de su fabricación

2-Hot rolled Pickled and oiled or HRP&O

significa que el material ha sido pasado a travez de un acido para remover oxidaciones lugo lavado y lubricado para protejerlo de oxidaciones.

2-Cold Rolled o CR significa que el material a sido sujeto a adicional tratamiento para mejorar la calidad de su superficie y su espesor mas presiso

4- Annealed significa tratamiento para reducir tensiones que se formaron durante su fabricación.

Seleccionar la bobina de acero