Qué es la tubería SSAW y cómo se fabrica
SSAW significa soldadura por arco sumergido en espiral. Se introduce una tira de acero en la máquina formadora en ángulo con respecto al eje de la tubería y se le da forma de hélice, mientras que el interior y el exterior de la costura en espiral se sueldan en un paso continuo de arco sumergido. Debido a que la tira corre diagonalmente, un ancho de tira puede producir toda una familia de diámetros simplemente cambiando el ángulo de formación, razón por la cual SSAW es la ruta económica para tuberías de diámetro muy grande, típicamente desde aproximadamente 400 mm hasta 3000 mm y más. Luego, la tubería se expande y se prueba hidrostáticamente.
Las principales desventajas de la tubería SSAW
Costura de soldadura más larga. La costura en espiral es significativamente más larga que la costura longitudinal de una tubería LSAW del mismo diámetro y longitud. Cada metro de costura es una ubicación potencial de defecto, por lo que la cobertura de la inspección debe ser mayor y el costo de esa inspección compensa parte del ahorro.
Mayor tensión residual. La formación helicoidal y la soldadura larga introducen tensión residual en la pared, que puede afectar la estabilidad dimensional y la ovalidad, particularmente después del corte o en servicio a temperatura elevada.
Control de geometría. La redondez, la rectitud y la escuadra de los extremos son más difíciles de mantener que con las tuberías LSAW, y el escalón o el desajuste en la costura en espiral puede afectar la calidad de la soldadura circunferencial en campo.
Sensibilidad a la deriva del proceso. La soldadura en espiral depende de un seguimiento preciso de los bordes de la tira. Si el seguimiento o los parámetros de soldadura se desvían, la falta de fusión, la porosidad o las inclusiones pueden extenderse a lo largo de la costura a una distancia considerable.
Apariencia. La costura en espiral prominente se considera menos limpia visualmente que una costura longitudinal, lo cual es importante para las tuberías expuestas y para algunas especificaciones del proyecto.
Geometría de soldadura en campo. La costura en espiral se encuentra con la soldadura circunferencial en ángulo, y ese punto de cruce exige especial cuidado durante la soldadura e inspección en campo.
Comparación de LSAW y otros tipos de tuberías
LSAW significa soldadura longitudinal por arco sumergido. A la placa pesada se le da forma de cilindro de modo que la costura principal corre paralela al eje de la tubería y la costura se suelda mediante el proceso de arco sumergido. La ruta de formación definitoria es JCOE: los bordes de la placa primero se presionan en forma de J, el centro de la placa en forma de C, luego la forma se cierra en forma de O y, finalmente, la tubería se expande para lograr redondez, aliviar la tensión interna e igualar las propiedades mecánicas. Ese paso de expansión es la razón por la que la tubería LSAW logra una tolerancia de diámetro más estricta y una mejor redondez que la tubería SSAW.
Los tubos de acero suelen agruparse en tres tipos según su ruta de fabricación. Los tubos sin costura se perforan a partir de un tocho sólido y no tienen costura alguna, lo que brinda una resistencia uniforme para trabajos a alta presión y alta temperatura. La tubería soldada está hecha de placa o bobina e incluye ERW, tubería soldada por arco sumergido en las formas LSAW y SSAW y tubería soldada por fusión eléctrica, y es la opción económica para diámetros grandes. La tubería fundida se vierte en un molde y se utiliza para componentes y accesorios especiales en lugar de para tuberías de conducción.
La diferencia entre REG y EFW sigue la misma lógica. ERW calienta los bordes de la tira por resistencia y los forja sin metal de aportación, y la moderna ERW de alta frecuencia produce una soldadura muy limpia. EFW cubre los procesos de soldadura por arco que utilizan metal de aportación, por lo que las tuberías soldadas por arco sumergido, tanto LSAW como SSAW, pertenecen al grupo EFW.
Donde SSAW sigue siendo la opción correcta
Las tuberías SSAW siguen siendo la solución estándar para tuberías principales de transmisión de agua de gran diámetro, tuberías de dragado y pilotaje, líneas de lodos, líneas de recolección de petróleo y gas de baja presión, pilotes estructurales y tuberías de emisarios, donde el gran diámetro y el costo por metro importan más que el último incremento de la precisión dimensional. Las desventajas enumeradas anteriormente son manejables cuando la presión de diseño es modesta, la tubería se expande después de la soldadura y se especifica y realmente se lleva a cabo una inspección de la costura en toda su longitud.
Controles de inspección y procesos que compensan las desventajas
Seguimiento automático del borde de la banda con registro continuo de los parámetros de soldadura de cada tubo.
Inspección ultrasónica de longitud completa de la costura en espiral tanto en el interior como en el exterior, respaldada por muestreo radiográfico.
La dimensión del extremo verifica el diámetro, la ovalidad, la rectitud y la escuadra del extremo antes de realizar la soldadura circunferencial en campo.
Prueba hidrostática de cada tubería a la presión y duración especificadas.
Expansión después de la soldadura para mejorar la redondez y reducir la tensión residual.
Preparación de los bordes de la tira y control de limpieza para reducir el riesgo de inclusiones a lo largo de la costura.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué significa SSAW?
Soldadura en espiral por arco sumergido. La tira se forma en forma de hélice y el interior y el exterior de la costura en espiral se sueldan mediante el proceso de arco sumergido en una pasada continua.
P: ¿Cuáles son las principales desventajas de las tuberías SSAW?
Una costura de soldadura más larga que la LSAW, una mayor tensión residual de la formación helicoidal, un control del proceso más estricto necesario para la redondez y la escuadra de los extremos, y una mayor sensibilidad al seguimiento de la tira y a la deriva de los parámetros de soldadura.
P: ¿Es LSAW mejor que la tubería SSAW?
LSAW tiene una costura más corta y se expande después de la soldadura, lo que proporciona una mejor redondez y tolerancia y se adapta a líneas de transmisión de alta presión. SSAW es más económico en diámetros muy grandes y es adecuado para agua a baja presión, lodos y servicios estructurales.
P: ¿Qué es el proceso JCOE?
JCOE es la secuencia de formación utilizada para tuberías LSAW. Los bordes de la placa se presionan en forma de J, el centro en forma de C, la forma se cierra en forma de O y luego la tubería se expande hasta las dimensiones finales.
P: ¿Cuál es la diferencia entre las tuberías ERW y EFW?
ERW suelda los bordes de la tira mediante calentamiento por resistencia sin metal de aportación, mientras que EFW cubre procesos de soldadura por arco que utilizan metal de aportación. Las tuberías soldadas por arco sumergido, incluidas LSAW y SSAW, pertenecen al grupo EFW.
P: ¿Cuáles son los tres tipos de tubos de acero?
Tubería sin costura perforada a partir de una pieza sólida, tubería soldada hecha de placa o bobina mediante ERW, arco sumergido o soldadura por fusión eléctrica, y tubería fundida vertida en un molde para componentes y accesorios especiales.
