1. Comparación general de los procesos de fabricación
1.1. Diferencias fundamentales en los métodos de formación
Los tubos de acero longitudinales soldados por arco sumergido (LSAW) se forman dando forma directamente a placas de acero a lo largo de su longitud. Las placas están pre-dobladas, moldeadas y soldadas, con la costura de soldadura alineada a lo largo de la misma línea recta de la tubería. Este método garantiza un recorrido de conformado corto, una liberación uniforme de tensiones en la placa de acero y una alta precisión geométrica. Por el contrario, los tubos soldados en espiral se forman enrollando continuamente tiras de acero en un ángulo de espiral específico y luego soldándolas. La costura de soldadura se distribuye en espiral alrededor de la superficie del tubo. Este proceso es más continuo pero puede conducir a desviaciones geométricas amplificadas, particularmente con diámetros mayores.
1.2. Diferencias en materias primas: placas de acero frente a tiras de acero
Las tuberías de acero LSAW suelen utilizar placas de acero anchas, fijas-de ancho medio-, lo que proporciona propiedades de material más estables y control de espesor. Los tubos soldados en espiral, por otro lado, están hechos de tiras de acero enrolladas, que deben desenrollarse, enderezarse y cortarse a medida, lo que provoca ligeras variaciones en la consistencia del material entre lotes. Como resultado, los tubos de acero LSAW comienzan con un mayor grado de consistencia dimensional al inicio de la producción.
2. Diferencias en los procesos de soldadura
2.1. Distribución de cordones de soldadura y entrada de energía
Los tubos de acero LSAW cuentan con una costura de soldadura longitudinal simple o doble, con longitudes de soldadura cortas y entrada de energía concentrada, lo que permite un control preciso sobre el proceso de soldadura y la estructura de soldadura. Las tuberías soldadas en espiral tienen costuras de soldadura más largas, que distribuyen la entrada de energía en un área más grande, lo que requiere mayor atención al manejo de la zona afectada por el calor-. Cuanto más larga sea la costura de soldadura, mayor será la probabilidad de que se produzcan defectos, lo que hace que las tuberías LSAW sean más fiables en términos de calidad de soldadura.
2.2. Equipos de soldadura y estructura de costura de soldadura.
Las tuberías de acero LSAW utilizan soldadura por arco sumergido interna y externa para una soldadura de una sola-pasada, lo que garantiza un alto nivel de automatización y una penetración constante de la soldadura. Las soldaduras son generalmente uniformes y profundas. En comparación, aunque los tubos soldados en espiral también pueden utilizar soldadura por arco sumergido automatizada, el ángulo y la posición de la soldadura cambian continuamente a medida que la costura gira en espiral alrededor del tubo, lo que da como resultado una estabilidad ligeramente menor. Las tuberías LSAW son más confiables en entornos de alta-presión y alto-estrés debido a la uniformidad de sus soldaduras.
3. Diferencias en la precisión del conformado y la estabilidad dimensional
3.1. Precisión geométrica
Los tubos de acero LSAW se forman utilizando múltiples rodillos de precurvado y prensado, lo que garantiza un recorrido de conformado corto que permite un control estricto de la redondez, la rectitud y la planitud de los bordes. Sin embargo, en los tubos soldados en espiral se enrollan bandas de acero en distintos ángulos, lo que puede provocar ligeras ondulaciones o desviaciones de redondez. Para tuberías de gran-diámetro, el error acumulativo en el proceso de conformado puede volverse más pronunciado en la dirección longitudinal.
3.2. Calidad final
Los extremos de los tubos LSAW se cortan a partir de placas de acero antes de formarlos, lo que da como resultado una gran planitud en los extremos. Los tubos soldados en espiral, que se laminan continuamente, tienen costuras en espiral expuestas después del corte, lo que puede afectar la estabilidad del extremo. La calidad final afecta directamente la eficiencia de la soldadura posterior, las conexiones de bridas y la instalación en campo.
4. Diferencias en los procesos de pruebas no-destructivas (END)
4.1. Enfoque de inspección de cordones de soldadura
Las tuberías de acero LSAW tienen costuras de soldadura concentradas, lo que permite métodos de inspección eficientes y precisos, como pruebas ultrasónicas lineales o inspección por rayos X-, que cubren todo el rango de soldadura en un solo escaneo. Por el contrario, las uniones en espiral de los tubos soldados en espiral son más largas, lo que requiere recorridos de inspección más largos y complejos. El ángulo cambiante de la soldadura también complica la reflexión y atenuación de las ondas ultrasónicas, lo que hace que las pruebas sean más desafiantes. Por lo tanto, los tubos de acero LSAW brindan un control de calidad más estable y resultados de inspección confiables.
4.2. Cobertura de inspección de tamaño completo-
En la producción de tuberías LSAW de gran-diámetro, normalmente se llevan a cabo pruebas no destructivas 100 % de la costura soldada y el área de inspección se puede localizar con precisión. Si bien las tuberías soldadas en espiral también se someten a una inspección completa, las soldaduras en espiral introducen más variables en los resultados de las pruebas. Para proyectos con requisitos de calidad estrictos, reducir los riesgos de calidad es crucial, lo que hace que las tuberías LSAW sean más controlables en términos de resultados de las pruebas.
5. Comparación de la eficiencia de la producción y la estabilidad del proceso
5.1. Diferencias en el ritmo de producción
Los tubos de acero LSAW se fabrican a partir de placas de acero de longitud-fija, donde cada placa corresponde a un tubo, lo que da como resultado un ritmo de producción más predecible y consistente. Sin embargo, los tubos soldados en espiral se producen de forma continua, lo que es más adecuado para la fabricación de grandes-volumenes y largas distancias. Sin embargo, cuando se requieren cambios frecuentes en las especificaciones, los tubos de acero LSAW ofrecen más flexibilidad y consistencia en el ajuste de parámetros.
5.2. Estabilidad del proceso
Los tubos de acero LSAW tienen puntos de control concentrados en sus procesos de conformado y soldadura, lo que conduce a una mayor estabilidad del proceso. Por el contrario, los tubos soldados en espiral, con su método de laminación continua, pueden experimentar fluctuaciones en la tensión de la banda de acero y cambios de ángulo, lo que puede afectar la calidad del conformado. Para proyectos de alta-demanda, la estabilidad del proceso es una consideración clave.
6. Ventajas del proceso de fabricación impulsadas por las demandas de las aplicaciones
6.1. Requisitos de fabricación para condiciones de alta-presión
Las tuberías de acero LSAW son más adecuadas para tuberías de alta-presión, alta-tensión y larga-distancia, como las utilizadas en redes de transmisión de petróleo y gas, gracias a sus costuras de soldadura rectas, energía de soldadura concentrada y estructura de soldadura uniforme. Los tubos soldados en espiral, debido a sus cordones de soldadura más largos, son relativamente menos fiables en condiciones de presión extrema.
6.2. Ventajas en la fabricación de paredes-de gran-diámetro y-gruesas
Las tuberías de acero LSAW pueden alcanzar fácilmente diámetros grandes y especificaciones de paredes-gruesas, ofreciendo una fuerte capacidad de conformado de placas-y confiabilidad de soldadura. En proyectos con paredes ultra-gruesas y grandes diámetros, la estructura de soldadura recta-detubos LSAWDistribuye mejor la tensión, lo que los hace más adecuados para ingeniería marina, tuberías de aguas profundas y redes de tuberías de presión urbanas.
7. Conclusión
Existen diferencias significativas entre los procesos de fabricación de tubos de acero soldados por arco sumergido longitudinales y tubos soldados en espiral, particularmente en términos de métodos de conformado, estructura de soldadura, precisión geométrica, pruebas no-destructivas y estabilidad del proceso. En general, los tubos de acero LSAW, con sus costuras de soldadura más cortas, su conformado estable, sus pruebas precisas y su capacidad para satisfacer las demandas de proyectos de paredes gruesas-y de gran-diámetro, son más competitivos en los campos de ingeniería de altos-requisitos. Los tubos soldados en espiral destacan en la producción continua y en el suministro de grandes-lotes, pero son más adecuados para aplicaciones donde los requisitos de presión extrema o alta-resistencia no son críticos. La elección del proceso de fabricación depende de las necesidades específicas del proyecto, pero para aplicaciones que enfatizan la confiabilidad y la alta resistencia, los tubos de acero LSAW siguen siendo la opción preferida.
