Codos y las normas que los rigen
Un codo de tubería cambia la dirección de una tubería. Se define por su tamaño nominal, el diámetro exterior de la tubería correspondiente, el espesor de la pared, la dimensión del centro-al-extremo y el radio: los accesorios de radio largo tienen un radio de línea central de 1,5 veces el diámetro nominal, mientras que los accesorios de radio corto usan 1,0 veces. Los codos para soldadura a tope se solicitan y dimensionan según ASME B16.9, EN 10253-2 para aceros aleados y no aleados o EN 10253-4 para aceros inoxidables, y según MSS SP-75 y GB/T 12459 donde esas especificaciones se mencionan en el proyecto. El método de fabricación determina la precisión dimensional, la distribución del espesor de la pared alrededor del codo y, en gran medida, el precio.
Método uno: empujar en caliente
Empujar es la ruta de formación más importante para los codos. El equipo consta de una máquina empujadora, un mandril y un dispositivo calefactor. Se coloca un tubo cortado en bruto sobre el mandril y se empuja, se calienta y se forma en una operación continua: el extremo delantero se calienta a la temperatura de forjado, el mandril controla el perfil interior y el empuje mecánico dobla el tubo en el ángulo requerido mientras el material de la pared fluye alrededor de la curva.
La velocidad de producción es alta y el proceso se adapta a la producción en masa de tamaños estándar.
El acabado superficial es bueno y la distribución del espesor de la pared es relativamente uniforme, porque el material se deforma progresivamente en lugar de sujetarse.
Es el principal método de conformado para codos de acero al carbono y acero aleado y también se utiliza para diversas especificaciones de acero inoxidable.
Las herramientas dependen del tamaño-específico, por lo que el método es económico en cantidades por lotes en lugar de piezas individuales.
Método dos: estampado
El estampado es el más antiguo de los procesos de conformado. Se coloca un tubo en bruto o una placa en bruto en la matriz exterior; Después de que se cierran los troqueles superior e inferior, la carrera de la prensa fuerza al material a seguir el espacio dejado entre los troqueles interno y externo y se forma la curva. Dependiendo del material, se utiliza prensado en frío o prensado en caliente.
El estampado ha sido reemplazado en gran medida por el empuje para el trabajo rutinario, pero conserva un lugar para especificaciones donde el volumen de producción es pequeño y la pared es mucho más gruesa o mucho más delgada que el estándar, porque el costo de las herramientas es menor que el de un juego de empuje completo y el proceso tolera proporciones inusuales de espesor de pared.
Método tres: soldadura a tope de mitades formadas
En el método de soldadura a tope, el codo se construye con una placa de acero. Un dibujo de desarrollo establece el patrón plano, la placa se corta, luego se calienta y se presiona en una media concha de modo que dos medias piezas formen un codo completo. Luego, las dos mitades se alinean, se clavan y se sueldan a lo largo de ambas costuras longitudinales, y los extremos se mecanizan hasta obtener el bisel requerido.
Esta vía se utiliza principalmente para codos de gran diámetro. Los tamaños grandes también se pueden empujar o estampar, pero las herramientas y la capacidad de prensa requeridas para un empuje de gran diámetro son sustanciales, por lo que el método de soldadura a tope generalmente ofrece el costo de proceso más bajo para un pedido de gran-diámetro y bajo-volumen. La compensación-es la soldadura longitudinal, que se convierte en un punto de inspección y debe examinarse de acuerdo con las especificaciones de la tubería.
Método cuatro: segmentos en inglete
Un codo en inglete se fabrica soldando varios segmentos de tubo cortos cortados en ángulos iguales, comúnmente llamado codo de cintura de camarón- o de langosta-. Se utiliza con mucha menos frecuencia que las tres rutas de encofrado anteriores, pero es la respuesta práctica para diámetros muy grandes y para curvas de cualquier radio superior a 1,5D, incluidas las curvas largas y amplias que se utilizan en conductos grandes y líneas de baja-presión.
Debido a que el codo en inglete es un conjunto fabricado en lugar de un accesorio formado, el código de tuberías que rige la línea establece el ángulo de inglete permitido y el examen requerido. Cuando los límites del código no permiten ingletes, el accesorio debe reemplazarse por un codo formado o por una curva de inducción caliente.
Guía de comparación y selección
| Método | Lo mejor para | Comportamiento del espesor de pared | Posición de costos |
|---|---|---|---|
| Empuje caliente | Producción en masa de tamaños estándar. | Relativamente uniforme alrededor de la curva | Bajo en volumen |
| Estampado | Lotes pequeños, espesores de pared extremos | Depende del control de la brecha del troquel | Moderado a bajo volumen |
| Soldadura a tope de mitades | Gran diámetro, bajo volumen. | Grosor de la placa controlado directamente | Más bajo para tallas grandes |
| segmentos en inglete | Tamaños superiores a 1,5D, diámetros muy grandes | Gobernado por la pared de la tubería. | Bajo coste de material, alto contenido de soldadura. |
Cualquiera que sea el método utilizado, la inspección se centra en la misma lista: el espesor de la pared posterior, intradós y extradós, ya que un codo formado se adelgaza en el extradós y se espesa en el intradós; ovalidad en los extremos; las dimensiones de centro-a-extremo y de centro-a-centro; ángulo de bisel y cara de raíz; y la ausencia de grietas, vueltas y pliegues. La identificación del material mediante análisis portátil es una práctica normal en codos de aleación y de acero inoxidable, y la verificación dimensional según las tolerancias de ASME B16.9 o EN 10253 se registra antes del envío.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué método de fabricación de codos ofrece la mejor uniformidad del espesor de pared?
Empuje caliente. Debido a que el material se deforma progresivamente sobre un mandril mientras está caliente, la variación del espesor de la pared entre el intradós y el extradós es generalmente menor que en las construcciones estampadas o en inglete, razón por la cual empujar es la ruta estándar para los codos de acero al carbono y aleados.
P: ¿Por qué todavía se utiliza el estampado?
Para pequeñas cantidades de producción donde no se puede justificar un juego completo de herramientas de empuje, y para paredes que son mucho más gruesas o mucho más delgadas que el rango estándar, donde la separación del troquel se puede ajustar para adaptarse a la pieza en bruto.
P: ¿Cuándo se prefiere un codo soldado a tope a un codo empujado?
Para grandes diámetros y pequeños volúmenes. El recorrido de la placa evita la presión pesada y las herramientas necesarias para empujar un codo de gran diámetro, aunque la costura longitudinal debe soldarse e inspeccionarse según las especificaciones de la tubería.
P: ¿Para qué se utiliza un codo de cintura-en inglete o en forma de camarón?
Se utiliza para curvaturas de gran diámetro y para radios superiores a 1,5D, donde resulta económico no tener accesorios formados. El ángulo de inglete permitido y el examen no-destructivo requerido están establecidos por el código de tuberías que rige la línea.
P: ¿Qué dimensiones se deben verificar en un codo terminado?
Dimensiones de centro-a-centro-a-centro, diámetro exterior y ovalidad en ambos extremos, geometría de bisel y espesor de pared en la parte posterior, intradós y extradós, todo verificado según ASME B16.9 o las tolerancias EN 10253 aplicables.
P: ¿Los codos necesitan pruebas de identificación de materiales?
Los codos de aleación y de acero inoxidable deben verificarse mediante análisis portátiles antes de su envío, porque un grado mixto en una línea de presión representa un riesgo grave. Los codos de acero al carbono normalmente se verifican con el certificado de fábrica y mediante controles de dureza cuando la especificación lo requiere.
