¿Qué es la tubería mecánica?
Los tubos mecánicos son tubos fabricados para cumplir con requisitos de uso final-específicos en lugar de clasificaciones de presión. Se produce con dimensiones, tolerancias y composiciones químicas controladas, lo que da como resultado un rendimiento más consistente en todo el tubo en comparación con la tubería estándar. El tubo mecánico se puede suministrar con especificaciones estándar a pedido, pero generalmente se produce con propiedades típicas centradas en el límite elástico, la maquinabilidad y el acabado superficial para la aplicación prevista.
Tipos y estándares rectores
| Tipo | Estándar representativo |
|---|---|
| Tubería mecánica sin costura | ASTM A519 |
| Tubo DOM (trefilado sobre mandril) | ASTM A513 T5 |
| Tubería mecánica ERW | ASTM A513 T1/T2 |
| Tubería estructural / HSS | ASTM A500 |
| Tubos de acero de precisión | EN 10305, DIN 2391, GB/T 3639 |
| Tubos de acero al carbono para maquinaria. | JIS G3445 |
Los rangos de tamaño comunes para tubos mecánicos son diámetros exteriores de 10,3 mm a 762 mm, espesores de pared de 6 mm a 35 mm y longitudes de entrega de 5,8 m, 6 m, 11,8 mo 12 m. La selección de estándares y grados depende de la aplicación: estructura y mecanismo general, construcción, maquinaria, transporte, aviación y equipos petroleros.
Composición química y propiedades mecánicas.
La siguiente tabla muestra valores típicos para grados comunes de tubos mecánicos de acero al carbono.
| Estándar | Calificación | C (%) | Sí (%) | manganeso (%) | P (%) | S (%) | Tracción (MPa) | Rendimiento (MPa) | Alargamiento (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DIN 1629 | St37 | 0,17 máx. | - | - | 0,040 máx. | 0,040 máx. | 350 - 480 | 235 minutos | 25 minutos |
| DIN 1629 | St44 | 0,21 máx. | - | - | 0,040 máx. | 0,040 máx. | 420 - 550 | 275 minutos | 21 minutos |
| DIN 1629 | St52 | 0,22 máx. | 0,55 máx. | 1,60 máximo | 0,040 máx. | 0,035 máx. | 500 - 650 | 355 minutos | 21 minutos |
Para aplicaciones estructurales y mecánicas europeas, los grados DIN 1629 ahora se especifican comúnmente bajo EN 10210 o EN 10297, donde St37, St44 y St52 corresponden ampliamente a las designaciones S235, S275 y S355.
Tolerancias dimensionales
Las tolerancias mecánicas de los tubos se definen tanto para productos terminados-estirados en frío como-en caliente. El tubo sin costura-estirado en frío ofrece un control más estricto del diámetro exterior y del espesor de la pared:
| Condición | Tolerancia sobredimensionada | Tolerancia del espesor de la pared |
|---|---|---|
| Estirado en frío-, diámetro exterior de hasta 1,699 pulgadas. | +/- 0.005 pulgadas. | +/- 10% (ID inferior a 1,5 pulgadas) |
| Estirado en frío-, OD 1.700 - 2.099 pulg. | +/- 0.006 pulgadas. | +/- 10% (ID inferior a 1,5 pulgadas) |
| Estirado en frío-, OD 2.100 - 2.499 pulg. | +/- 0.007 pulgadas. | +/- 10% (ID 1,5 pulgadas y más) |
| Terminado-en caliente, OD 2.000 - 2.499 pulg. | +/- 0.017 pulgadas. | +/- 10% a 12,5% dependiendo del diámetro exterior |
La tolerancia del espesor de pared para tubos mecánicos generalmente se expresa como un porcentaje de la pared nominal, con valores más ajustados para productos de pared delgada-y valores más sueltos por encima del 25 % del diámetro exterior. El producto templado y revenido tiene tolerancias combinadas de diámetro exterior e interior para reflejar la distorsión causada por el tratamiento térmico. Cuando un proyecto necesita tolerancias muy estrictas, el tubo DOM (trefilado sobre mandril) es la opción habitual porque controla las superficies interiores y exteriores.
Aplicaciones de tubos mecánicos
Usos mecánicos y de equipos.
Sistemas de montaje y estanterías solares.
Equipos agrícolas y lácteos.
Estructuras y equipos de invernaderos.
Rodillos transportadores, remolques y cocheras.
Electrodomésticos, marquesinas y estructuras de sombra.
Soportes para antena parabólica y tubos de refuerzo vinílicos.
Usos estructurales
Los tubos estructurales, a menudo llamados secciones estructurales huecas (HSS), se utilizan cuando los requisitos de resistencia estándar del tubo dictan la aplicación. El HSS está disponible en formas redondas, cuadradas y rectangulares y se utiliza en edificios, puentes, torres, grúas, postes y soportes de señales, plataformas de perforación y producción en alta mar y estructuras de protección antivuelco (ROPS).
En edificios altos, el sistema de tubos es un concepto estructural en el que el edificio resiste cargas laterales como el viento y las fuerzas sísmicas actuando como un cilindro hueco en voladizo desde el suelo. El sistema puede construirse en acero, hormigón o material compuesto, y la mayoría de los edificios de más de 40 pisos construidos desde la década de 1960 utilizan este tipo estructural.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Cuál es la diferencia entre tubería mecánica y tubería?
Los tubos mecánicos se producen para cumplir requisitos de uso final-específicos, como límite elástico, maquinabilidad, acabado superficial y tolerancias estrictas, mientras que los tubos normalmente se producen según estándares de presión y dimensiones para el transporte de fluidos.
P2. ¿Qué es el tubo DOM?
Los tubos DOM (estirados sobre mandril) son tubos ERW-estirados en frío según ASTM A513 T5. El estirado sobre un mandril controla tanto el diámetro interior como el exterior, lo que proporciona tolerancias muy ajustadas y un orificio liso.
P3. ¿Qué normas cubren los tubos mecánicos sin costura?
ASTM A519 cubre tubos mecánicos sin costura de acero al carbono y aleados. Los tubos sin costura de precisión también están cubiertos por EN 10305, DIN 2391 y GB/T 3639.
P4. ¿Cuál es la diferencia entre ASTM A513 y A519?
ASTM A513 cubre tubos mecánicos soldados por resistencia eléctrica (ERW), incluido DOM T5, mientras que ASTM A519 cubre tubos mecánicos sin costura. Ambos definen tolerancias y propiedades para aplicaciones mecánicas.
P5. ¿Qué son los tubos estructurales HSS?
Las secciones estructurales huecas son tubos estructurales producidos según estándares como ASTM A500, disponibles en formas redondas, cuadradas y rectangulares para edificios, puentes, torres y marcos de maquinaria.
P6. ¿Por qué son importantes las tolerancias en los tubos mecánicos?
Los componentes de la maquinaria se mecanizan a partir de tubos o se ensamblan en sistemas donde las dimensiones consistentes son importantes. Las estrechas tolerancias de diámetro exterior, diámetro interior y pared reducen los desechos, simplifican el ensamblaje y garantizan un rendimiento predecible.
P7. ¿Qué grados se utilizan comúnmente para tubos mecánicos?
Los grados de carbono comunes incluyen las series 1026 y 1010-1020 según ASTM A513/A519, St37/St44/St52 según DIN 1629 y las designaciones S235/S275/S355 según EN 10210/10297.
