En los sistemas de fluidos industriales, las válvulas siempre se instalan como parte de un conjunto de tuberías. El tipo de tubería utilizada afecta directamente la compatibilidad de la válvula, el rendimiento del sellado, la integridad del sistema y la confiabilidad-a largo plazo. Para los compradores de válvulas, comprender las categorías básicas de tuberías de acero-y sus implicaciones prácticas-es esencial para tomar decisiones acertadas sobre especificaciones y abastecimiento.
Los tres tipos de tuberías de acero al carbono más utilizados en aplicaciones de ingeniería son:tubo sin costura, tubo soldado con costura longitudinal, ytubo soldado en espiral. Se diferencian significativamente en el método de fabricación, el comportamiento mecánico y la idoneidad para servicios específicos.
1. Tubería sin costura
Los tubos sin costura se producen a partir de un tocho sólido y redondo que se perfora y luego se lamina en caliente-, se estira en frío-o se extruye en forma tubular. No se requiere soldadura, lo que da como resultado una estructura homogénea sin cordones de soldadura longitudinales o circunferenciales.
Esta ausencia de soldadura proporciona propiedades uniformes del material, mayor capacidad de contención de presión y mejor rendimiento a temperaturas elevadas. La superficie interna suele ser más lisa, lo que reduce la turbulencia y minimiza la erosión de los asientos de las válvulas.
Las tuberías sin costura generalmente se especifican para:
Servicios de alta-presión o alta-temperatura (p. ej., vapor, aceite térmico)
Aplicaciones críticas que requieren integridad-a prueba de fugas (p. ej., válvulas de seguridad, válvulas de control)
Sistemas que transportan fluidos inflamables, tóxicos o de alta-pureza
Sus principales limitaciones son el mayor costo y la disponibilidad limitada en diámetros muy grandes (generalmente superiores a 24 pulgadas/600 mm), donde se aplican restricciones de fabricación.
2. Tubería soldada con costura longitudinal
La tubería soldada con costura longitudinal se forma enrollando una placa de acero plana en forma cilíndrica y soldando los bordes a lo largo de una línea recta paralela al eje de la tubería. Los métodos de fabricación comunes incluyen la soldadura por resistencia eléctrica (ERW) para diámetros más pequeños y la soldadura por arco sumergido (LSAW) para tamaños más grandes.
Este tipo ofrece buena precisión dimensional, espesor de pared constante y una costura de soldadura relativamente corta e inspeccionable. Se utiliza ampliamente debido a su equilibrio favorable entre rendimiento, disponibilidad y costo.
Las aplicaciones típicas incluyen:
Servicios industriales generales como agua, aire para instrumentos y vapor de baja-presión
Sistemas de tuberías con válvulas de compuerta, válvulas de mariposa y válvulas de bola estándar.
Líneas de servicios públicos de plantas y sistemas mecánicos de construcción.
Cuando se utiliza para servicios peligrosos o críticos, es importante exigir un -examen completo no destructivo (NDE) de la costura de soldadura-como pruebas ultrasónicas o radiográficas-para verificar la integridad de la soldadura.
3. Tubería soldada en espiral
Los tubos soldados en espiral se fabrican formando helicoidalmente una bobina de acero y soldando continuamente la costura a medida que se le da forma al tubo. La soldadura resultante discurre en forma de espiral alrededor de la circunferencia.
Este método permite una producción rentable-de diámetros muy grandes utilizando bobinas de ancho-estrecho. Se utiliza comúnmente en líneas de transmisión de larga-distancia de agua o gas.
Sin embargo, la soldadura helicoidal introduce una costura más larga orientada en ángulo con la dirección principal de la tensión bajo presión interna. Esto puede reducir la resistencia a la fatiga y complicar el análisis de tensiones. Además, las tolerancias de ovalidad y redondez son generalmente menos estrictas que para las tuberías con costura longitudinal, lo que puede afectar la alineación de las bridas durante la instalación de la válvula.
Por lo tanto, los tubos soldados en espiral son adecuados sólo para:
Servicios estáticos de gran-diámetro, baja-presión (p. ej., tuberías principales de agua cruda, cabezales de distribución de gas)
Aplicaciones con funcionamiento poco frecuente de la válvula y sin necesidad de cierre hermético-
Debe evitarse en sistemas que impliquen cargas cíclicas, vibraciones, ciclos térmicos o cualquier servicio que exija una alta confiabilidad de sellado.
Guía práctica para compradores de válvulas
Para alta-presión, alta-temperatura o servicios críticos: Especifique tuberías sin costura a menos que las restricciones de tamaño o costo indiquen lo contrario.
Para uso industrial general: La tubería soldada con costura longitudinal es la opción estándar y rentable-.
Para diámetros muy grandes en redes principales no-críticas: Las tuberías soldadas en espiral pueden ser aceptables, pero limite su uso a aplicaciones estáticas y de bajo-riesgo.
Exija siempre informes de pruebas de fábrica y, para tuberías soldadas, evidencia documentada de la inspección de la soldadura. La confiabilidad de su sistema de válvula depende no solo de la válvula en sí, sino de todo el conjunto de tuberías al que se conecta.
