Tubería de acero para soldadura por arco sumergido de doble cara JIS G3101 SS400 (DSAW/LSAW)
Descripción básica
Tubería de acero JIS G3101 SS400 DSAW (soldadura por arco sumergido de doble -cara)es una tubería soldada-de gran diámetro fabricada con acero estructural al carbono que cumple con el estándar industrial japonésJIS G3101. La designación "SS400" indica unresistencia a la tracción mínima de 400 MPa (58.000 psi), con un límite elástico de aproximadamente245 MPa (35.500 psi)para espesores Inferiores o iguales a 16mm.
El proceso DSAW-también conocido como LSAW (soldadura por arco sumergido longitudinal)-es un método de soldadura de alta-integridad en el que se aplican soldaduras tanto internas como externas, formando unapepita de soldadura única de alta-calidad. Este proceso está diseñado específicamente paratubos de pared-gruesos y de gran-diámetroSe utiliza en aplicaciones estructurales, de pilotes y de fluidos-de baja presión.
Explicación del nombre
| Parte | Significado |
|---|---|
| JIS | Estándares industriales japoneses |
| G3101 | Norma para "Aceros Laminados para Estructura General" |
| SS400 | Designación de grado: "SS"=Acero estructural, "400"=resistencia mínima a la tracción (MPa) |
| DSAW/LSAW | Soldadura por arco sumergido de doble cara/longitudinal: tubería formada a partir de una placa de acero y soldada longitudinalmente en las superficies interior y exterior. |
Especificaciones clave
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Estándar de materiales | JIS G3101 – Aceros laminados para estructura general |
| Grado de acero | SS400 – Resistencia mínima a la tracción 400 MPa |
| Proceso de fabricación | DSAW (soldadura por arco sumergido de doble-cara)/LSAW (soldadura por arco sumergido longitudinal) |
| Métodos de formación | JCOE(formación progresiva de J-C-O) oUOE(U-ing, O-ing, Expandiendo) |
| Rango de tamaño | 219 mm a 1625 mm(8" a 64") DE: típico de LSAW; hasta 3048 mm disponibles |
| Espesor de la pared | 6,35 mm a 60 mm (hasta 120 mm para aplicaciones especiales) |
| Longitud | estándar de 3 ma 18 m; hasta 32 m disponibles |
| Acabados finales | Extremos lisos, extremos biselados (ángulo de bisel de 30 grados), roscados |
| Opciones de recubrimiento | Pintura negra, barniz, aceite antioxidante, galvanizado, FBE, 3LPE |
Composición química (JIS G3101 SS400)
| Elemento | % máximo | Notas |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0,16-0,25% (típico) | Bajo contenido de carbono para una buena soldabilidad |
| Manganeso (Mn) | 1,40% máximo | Proporciona fuerza |
| Silicio (Si) | 0,35% máximo | Desoxidante |
| Fósforo (P) | 0,050% máximo | Controlado para soldabilidad |
| Azufre (S) | 0,050% máximo | Controlado por su dureza |
| Cobre (Cu) | 0,20% mínimo (cuando se especifica) | Mejora la resistencia a la corrosión |
Nota: JIS G3101 no especifica límites obligatorios para carbono y manganeso. Los valores mostrados son típicos de los datos del fabricante. Se pueden añadir otros elementos de aleación según sea necesario.
Propiedades mecánicas (JIS G3101 SS400)
Límite elástico (mín.)
| Espesor (mm) | Límite elástico (MPa) |
|---|---|
| Menor o igual a 16 | 245( Mayor o igual que ) |
| 16 < t Menor o igual a 40 | 235 |
| 40 < t Menor o igual a 100 | 215 |
| > 100 | 205 |
Resistencia a la tracción
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistencia a la tracción (mín.) | 400 MPa |
| Rango de resistencia a la tracción | 400-510MPa |
Otras propiedades
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Alargamiento (mín.) | 17-21% (depende del espesor) |
| Dureza | 150-180 HB típico |
| Pruebas de impacto | No requerido por JIS G3101 |
Comparación de grados SS400 con equivalentes internacionales
| Estándar | Grado equivalente | Notas |
|---|---|---|
| JIS G3101 | SS400 | Estándar original |
| GB/T 700 | Q235B | Equivalente chino más directo |
| ASTM | A36 | Rendimiento ligeramente mayor (250 MPa) |
| EN 10025 | S235JR | Propiedades similares |
| DIN 17100 | ST37-2 | Equivalente histórico alemán |
Diferencias clave entre SS400 y Q235B :
SS400 tiene un límite inferior de resistencia a la tracción más alto (400 MPa frente a . 370 MPa)
SS400 permite un límite superior de manganeso más amplio (1,40 % frente a un . 1.40 % similar)
SS400 tiene asignaciones de fósforo/azufre ligeramente más altas (0,050 % frente a . 0.045 %)
Especificaciones dimensionales
| Parámetro | Rango / Tolerancia |
|---|---|
| Diámetro externo | 219 mm a 1625 mm(8" a 64") – rango típico de LSAW; hasta 3048 mm disponibles |
| Espesor de la pared | 6,35 mm a 60 mm (hasta 120 mm para aplicaciones especiales) |
| Tolerancia del diámetro | ±0,75 % del diámetro exterior especificado (típico) |
| Tolerancia del espesor de la pared | +15% / -12,5% del nominal (típico) |
| Longitud | estándar de 3 ma 18 m; hasta 32 m disponibles |
| Fuera de-redondez- | Menos o igual al 1% de la OD especificada |
Disponibilidad de tamaño típico (SS400):
| DE (pulgadas) | DE (mm) | Rango de espesor de pared (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
Proceso de fabricación DSAW/LSAW
La soldadura por arco sumergido de doble-cara (DSAW), también conocida como soldadura por arco sumergido longitudinal (LSAW), es un proceso de alta-eficiencia que se utiliza principalmente para tuberías de acero-de gran diámetro.
Descripción del proceso
El arco de soldadura está sumergido en un fundente granular.durante la soldadura, protegiendo la soldadura de la contaminación atmosférica
Se requieren soldaduras tanto interiores como exteriores., generalmente logrado en procesos separados
Las soldaduras separadas consumen una parte de la otra, lo que resulta en unapepita de soldadura única de alta-calidad
Métodos de formación
| Método | Descripción | Diámetros típicos |
|---|---|---|
| JCOE | Pasos progresivos de formación de J-C-O (forma de J-→ forma de C-→ forma de O-), expandidos después de la soldadura | 406-1626 milímetros (16"-64") |
| UOE | Placa prensada en forma de U-, luego de O-, expandida después de soldar | 508-1118 milímetros (20"-44") |
Pasos del proceso
Selección de plato– Placas de acero que cumplen con los requisitos JIS G3101 SS400.
Preparación de bordes– Los bordes están biselados para crear una ranura en forma de V-
formando– Las placas de acero se forman en formas cilíndricas utilizando prensas JCOE o UOE.
Soldadura por puntos– Las placas formadas están soldadas por puntos-para mantener la forma.
Soldadura por arco sumergido doble– Costura de tubería soldada tanto en superficies interiores como exteriores.
Expansión en frío– La tubería se puede expandir hasta un 1,5% para lograr la dimensión OD final
Inspección ultrasónica– Costura inspeccionada mediante detección automática de defectos por ultrasonidos continuos.
Prueba de presión hidrostática– Cada tubería se somete a pruebas de presión hidrostática (si se especifica)
Refinamiento– Tratamiento final, biselado, revestimiento y marcado según especificaciones.
Requisitos de prueba e inspección
| Tipo de prueba | Requisito | Notas |
|---|---|---|
| Análisis químico | Por lote de calor | Verifica los límites de composición según JIS G3101 |
| Prueba de tracción | Por lote | Verifica el rendimiento y la resistencia a la tracción. |
| Prueba de aplanamiento | Requerido | Comprueba la ductilidad y la integridad de la soldadura. |
| Prueba de flexión | Requerido | Verifica la integridad de la soldadura |
| Prueba de impacto Charpy | No requerido por JIS G3101 | Puede especificarse para grados SM |
| Prueba hidrostática | Por proyecto/estándar | Verificación de integridad de presión |
| Inspección ultrasónica | 100% de la costura de soldadura | Detección automática continua de defectos |
| Inspección por rayos X- | Para juntas en "T" | Donde las soldaduras a tope se cruzan con las uniones en espiral |
| Inspección dimensional | 100% | Por tolerancias estándar |
| Certificado de prueba de molino | EN 10204 Tipo 3.1B | Se entrega con los resultados completos de las pruebas. |
Aplicaciones comunes
| Solicitud | Descripción |
|---|---|
| Construcción de edificios | Vigas, columnas, losas de piso, escaleras en fábricas, edificios residenciales y comerciales. |
| Ingeniería de puentes | Barandillas, pilares y tableros de puentes para puentes de luz media y pequeña- |
| Cimientos de pilotes | Pilotes de carga-para edificios y cimientos profundos |
| Proyectos de infraestructura | Soportes de túneles, muros de contención, estructuras de carreteras. |
| Fabricación Mecánica | Bases para maquinaria ligera, soportes de rodamientos, carcasas de cajas de cambios, soportes para maquinaria agrícola |
| Transporte | Chasis de vehículos, bastidores, paneles de carrocería de camiones y componentes estructurales de barcos no-críticos |
| Otros campos | Torres de transmisión de energía, torres de comunicación, andamios, soportes de tuberías, barandillas municipales. |
Estándares de producto para tuberías DSAW terminadas
Dado que JIS G3101 define elgrado del material, el producto de tubería DSAW terminado generalmente se fabrica según estándares de producto adicionales:
| Estándar del producto | Solicitud | Notas |
|---|---|---|
| JIS G3444 | Tuberías de acero al carbono para uso estructural general. | Especifica tolerancias dimensionales, presión de prueba hidrostática. |
| Especificación del proyecto | Tuberías personalizadas de gran-diámetro (compuertas, pilotes) | Solicita directamente la placa JIS G3101 SS400 |
| EN 10219 | Secciones huecas estructurales-formadas en frío | Equivalente a la norma europea |
| ASTM A53 | Tuberia de servicio general | equivalente al estándar americano |
Ventajas clave
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Excelente soldabilidad | El bajo contenido de carbono (menor o igual al 0,25%) garantiza una buena soldabilidad en campo. |
| Buena formabilidad | Adecuado para doblar, rebordear y dar forma en frío sin agrietarse |
| Costo-Efectivo | La opción más económica para aplicaciones estructurales generales. |
| Capacidad de gran diámetro | DSAW produce tuberías de 8" a 64" de diámetro exterior, ideales para aplicaciones de gran-diámetro |
| Alta integridad de soldadura | La soldadura de doble-cara crea una única pepita de soldadura de alta-calidad con una inspección UT 100 % |
| Amplia disponibilidad | Comúnmente almacenado por fabricantes a nivel mundial. |
| Reconocido mundialmente | Equivalente a Q235B, A36 y S235JR: ampliamente aceptado en todo el mundo |
| Propiedades equilibradas | Buena combinación de resistencia, ductilidad y soldabilidad para uso estructural general. |
Consideraciones importantes
1. SS400 frente a grados superiores
JIS G3101 incluye varios grados:
| Calificación | Resistencia a la tracción (MPa) | Límite elástico (menor o igual a 16 mm) | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| SS330 | 330-430 | Mayor o igual a 205 | Estructura liviana, uso general. |
| SS400 | 400-510 | Mayor o igual a 245 | Más común: estructural general |
| SS490 | 490-610 | Mayor o igual a 285 | Estructural-de servicio pesado |
| SS540 | Mayor o igual a 540 | Mayor o igual a 400 | Aplicaciones de alta-resistencia |
2. Límite elástico no garantizado por el estándar
JIS G3101 no especifica el límite elástico obligatorio para SS400. Los valores de rendimiento (mayor o igual a 245 MPa para menos o igual a 16 mm) se proporcionan como valores de referencia. Los fabricantes suelen suministrar estos valores de referencia.
3. Grados SM para mayor dureza
Para aplicaciones que requieren resistencia al impacto garantizada, especifiqueSM400calificaciones en su lugar:
SM400B: 27 J a 0 grados
SM400C: 27 J a 0 grados (dureza mejorada)
SM400La serie también especifica el límite elástico mínimo (245 MPa)
4. Pruebas de impacto
JIS G3101 SS400 nonoRequiere pruebas de impacto Charpy según la norma. Para aplicaciones que requieren resistencia a bajas-temperaturas, especifique los grados SM400.
5. Limitaciones de temperatura
Temperatura máxima de servicio recomendada:350 grados (662 grados F)
Posible exposición-a corto plazo hasta 450 grados
No se garantiza resistencia a bajas-temperaturas– no apto para aplicaciones bajo-cero sin evaluación
6. Protección contra la corrosión
SS400 tiene una resistencia a la corrosión limitada. Para aplicaciones enterradas o expuestas, especifique revestimientos protectores:
3LPE (polietileno de 3 capas)– para tuberías enterradas
FBE (epoxi adherido por fusión)– para oleoductos y gasoductos
Galvanizado en caliente-– para aplicaciones al aire libre
Barniz/aceite antioxidante– protección temporal
7. Aplicaciones de presión
SS400 está diseñado principalmente paraaplicaciones estructurales, no transmisión de fluido de alta-presión. Para aplicaciones de presión, se recomiendan los grados API 5L.
8. Inspección de terceros-
Los servicios de inspección disponibles incluyen SGS, BV, Lloyds
9. Soldabilidad
El bajo contenido de carbono garantiza una excelente soldabilidad
Adecuado para todos los métodos de soldadura estándar (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
No se requiere tratamiento térmico posterior-a la soldadura para la mayoría de los espesores
Precalentar: se recomiendan 100-150 grados para secciones más gruesas
Resumen
Tubería de acero soldada por arco sumergido de doble cara JIS G3101 SS400 (DSAW/LSAW)es el tubo de acero estructural de gran-diámetro más común fabricado según los estándares industriales japoneses. Con una resistencia mínima a la tracción de400 MPa (58.000 psi), límite elástico de aproximadamente245 MPa (35.500 psi)para espesores menores o iguales a 16 mm y excelente soldabilidad, este material es la opción estándar para aplicaciones estructurales generales en todo el mundo.
Características clave:
Estándar de materiales: JIS G3101 SS400 – Estándar industrial japonés para acero estructural en general
Resistencia a la tracción: 400-510 MPa – define la designación SS400
Límite elástico (referencia): Mayor o igual a 245 MPa para espesor Menor o igual a 16mm
Equivalentes reconocidos mundialmente: Q235B (China), A36 (EE.UU.), S235JR (Europa), ST37-2 (Alemania)
Fabricación DSAW/LSAWproduce tubos de8" a 64" de diámetro exteriorcon espesores de pared de hasta60 milímetros
Soldadura por ambas caras-crea una única pepita de soldadura de alta-calidad
Formación JCOE o UOELos métodos garantizan una precisión dimensional precisa.
Inspección 100% ultrasónicade costura de soldadura garantiza la calidad
Excelente soldabilidady buena formabilidad
La opción más económicapara aplicaciones estructurales generales
Las aplicaciones comunes incluyen:
Construcción de edificios (vigas, columnas, marcos)
Ingeniería de puentes (muelles, barandillas, tableros)
Pilotaje de cimentaciones y proyectos de infraestructura.
Fabricación mecánica y transporte.
Torres de transmisión de energía y andamios.
Al realizar el pedido, especifique:JIS G3101, grado SS400, DSAW/LSAW (doble-lado/arco sumergido longitudinal soldado), tamaño (OD x WT), longitud, acabado final (liso/biselado), requisitos de recubrimiento y certificado de prueba de fábrica según EN 10204 tipo 3.1B.
Para aplicaciones que requieren resistencia al impacto garantizada, especifiqueSM400B(0 grados) oSM400Cen cambio. Para aplicaciones estructurales de alta-resistencia, considereSS490oSS540calificaciones.
