Una guía completa paratubo de acero LSAW- que cubre el proceso de fabricación de UOE, grados de materiales, estándares aplicables, rangos de tamaños, aplicaciones y cómo especificar tuberías LSAW para tuberías de gran-diámetro y alta-presión.
1. Introducción
Cuando un proyecto de tubería requiere grandes diámetros (16" y más), altas presiones y transmisión a larga-distancia,tubo de acero LSAWes la opción estándar. La tubería longitudinal soldada por arco sumergido (LSAW) combina la resistencia de la placa de acero con una soldadura por arco sumergido de alta-integridad para ofrecer un rendimiento que cumple con los requisitos más exigentes de API 5L PSL2.
Esta guía cubre todo lo que los ingenieros y profesionales de adquisiciones necesitan sabertubo de acero LSAW- desde el proceso de fabricación de UOE hasta la selección de materiales, las opciones de recubrimiento y las mejores prácticas de adquisición.
2. ¿Qué es la tubería de acero LSAW?
tubo de acero LSAW(Tubo longitudinal soldado por arco sumergido) se fabrica a partir de una placa de acero a la que se le da forma cilíndrica y se suelda a lo largo de una única costura longitudinal mediante el proceso de soldadura por arco sumergido (SAW). La soldadura se crea mediante un arco eléctrico sumergido bajo una capa de fundente granular, que protege el baño de soldadura fundida de la contaminación atmosférica y produce una soldadura limpia y de alta-calidad.
El método de formación más común es elproceso UOE: la placa primero se presiona en forma de U-, luego O-se presiona en un cilindro y finalmente se expande a las dimensiones finales. Los métodos de formado alternativos incluyen el proceso JCOE (prensado secuencial J-, C- y O-) para paredes más gruesas.
Características clave
- Una costura de soldadura longitudinal (SIERRA interior + exterior)
- De placa de acero (no bobina) - permite paredes más gruesas y mayores resistencias
- Calidad de soldadura superior La soldadura por arco sumergido - produce soldaduras de penetración total-sin defectos-
- Excelente control dimensional - la expansión mecánica garantiza un diámetro exterior constante
- El material de placa - de alta tenacidad proporciona mejores propiedades de impacto CVN que los ERW basados en bobinas-
3. Proceso de fabricación de tuberías LSAW (UOE)
Paso 1: Inspección de placas
Se recibe la placa de acero y se inspecciona 100% ultrasónicamente para detectar laminaciones y defectos superficiales. Sólo entra en producción la placa certificada y con total trazabilidad.
Paso 2: fresado de bordes
Los bordes longitudinales de la placa se fresan para crear una preparación precisa de soldadura con ranura en X-o ranura en V-. La geometría del bisel es fundamental para una soldadura de penetración total-.
Paso 3: prensado
Los bordes de la placa se pre-preforman en una prensa de engarzado hasta alcanzar aproximadamente el radio de curvatura final. Esto garantiza que los bordes se alineen correctamente durante el prensado O-.
Paso 4: U-Presione
La placa se presiona en forma de U-en una prensa U-hidráulica (normalmente con una capacidad de 4000 a 10 000 toneladas). La prensa U-tiene un punzón y una matriz que forman la placa hasta aproximadamente el 75% de la curvatura final.
Paso 5: O-Presione
La placa en forma de U-se transfiere a la prensa O-, donde una enorme prensa hidráulica (normalmente de 10 000 a 20 000 toneladas) la comprime hasta obtener una forma de O-completa, poniendo en contacto los bordes preparados.
Paso 6: soldadura por puntos
La costura se suelda por puntos-(normalmente usando MIG o SAW) para mantener la forma de O-durante el transporte a la estación de soldadura.
Paso 7: Soldadura por arco sumergido (interno y externo)
La tubería se suelda primero desde el interior (SAW interna) y luego desde el exterior (SAW externa). El cabezal de soldadura se desplaza a lo largo de la costura longitudinal mientras el tubo permanece estacionario. La soldadura por arco sumergido utiliza un electrodo de alambre continuo alimentado bajo una capa de fundente granular que cubre el arco. Esto produce una penetración profunda, un cordón de soldadura limpio y excelentes propiedades mecánicas.
Paso 8: Expansión mecánica
El tubo soldado se expande mecánicamente aproximadamente un 1% utilizando un mandril de expansión interno. Esto establece el diámetro exterior final dentro de tolerancias estrictas (±0,5%), reduce las tensiones residuales y mejora la resistencia a la fatiga de la tubería.
Paso 9: END y pruebas hidrostáticas
El 100% de la costura de soldadura se inspecciona mediante pruebas ultrasónicas automatizadas (AUT) tanto de las superficies internas como externas. Los END adicionales incluyen pruebas radiográficas (RT), pruebas de partículas magnéticas (MT) y pruebas de presión hidrostática al 100%.
4. Grados de materiales
| Calificación | Estándar | Límite elástico (mín.) | Resistencia a la tracción (mín.) | Solicitud |
|---|---|---|---|---|
| API 5L Gr. B | PSL1/PSL2 | 245 MPa | 415MPa | transmisión general |
| API 5L X42 | PSL1/PSL2 | 290MPa | 415MPa | Líneas de baja-presión |
| API5L X52 | PSL1/PSL2 | 360MPa | 460MPa | Distribución de gas |
| API5L X56 | PSL2 | 390MPa | 490 MPa | servicio amargo |
| API5L X60 | PSL2 | 415MPa | 520 MPa | Transmisión de petróleo y gas |
| API5L X65 | PSL2 | 450MPa | 535MPa | Tuberías de alta-presión |
| API5L X70 | PSL2 | 485 MPa | 570MPa | Transmisión de larga-distancia |
| API 5LX80 | PSL2 | 555 MPa | 625 MPa | Líneas de presión ultra-alta- |
5. Normas aplicables
| Estándar | Alcance |
|---|---|
| API5L PSL1/PSL2 | Tubos de conducción para transmisión de petróleo y gas. |
| ISO 3183 | Industrias del petróleo y del gas natural - tubos de acero para ductos |
| ASTM A671 | Tubería de acero soldada-por fusión-eléctrica para temperaturas atmosféricas y bajas |
| ASTM A672 | Tubería de acero soldada-por fusión-eléctrica para servicio de alta-presión a temperaturas moderadas |
| EN 10208 | Tubos de acero para tuberías de fluidos combustibles. |
| DNV-SO-F101 | Sistemas de tuberías submarinas (offshore) |
| CSS (Canadá) | Estándar canadiense de tuberías (CSA Z245.1) |
6. Rango de tallas
| diámetro exterior (pulg.) | DE (mm) | Espesor de pared (mm) | Peso por metro (kg) |
|---|---|---|---|
| 16" | 406.4 | 6.4 – 25.0 | 160 – 625 |
| 20" | 508.0 | 6.4 – 30.0 | 200 – 865 |
| 24" | 609.6 | 6.4 – 35.0 | 240 – 1,190 |
| 30" | 762.0 | 8.0 – 35.0 | 375 – 1,400 |
| 36" | 914.4 | 8.0 – 38.0 | 450 – 1,720 |
| 42" | 1,066.8 | 10.0 – 40.0 | 630 – 2,070 |
| 48" | 1,219.2 | 10.0 – 40.0 | 720 – 2,400 |
| 56" | 1,422.4 | 12.0 – 40.0 | 950 – 2,800 |
| 60" | 1,524.0 | 12.0 – 40.0 | 1,020 – 3,000 |
7. LSAW vs ERW vs SSAW vs Seamless
| Propiedad | LSAW | REG | SAW | Sin costura |
|---|---|---|---|---|
| Rango de diámetro | 16" – 60" | 1/2" – 24" | 20" – 120" | 1/8" – 36" |
| Grosor de la pared | 6 – 40 mm | 1,5 – 12,7 mm | 5 – 25 mm | 0,5 – 60 mm |
| Materia prima | Lámina | Bobina | Bobina | Palanquilla |
| tipo de soldadura | SIERRA longitudinal | REG longitudinales | SIERRA Espiral | Ninguno |
| Clasificación de presión | Alto | Medio-Alto | Medio | más alto |
| índice de costos | 1.2 – 1.4 | 1,0 (línea de base) | 1.0 – 1.1 | 1.3 – 1.8 |
| Uso típico | Tuberías de alta-presión | servicios generales | agua, amontonamiento | Servicio crítico |
8. Aplicaciones de la tubería de acero LSAW
Oleoductos y gasoductos entre países-
Las tuberías LSAW son la columna vertebral de la transmisión-de hidrocarburos a larga distancia. La tubería API 5L X65-X70 LSAW está especificada para miles de kilómetros de líneas troncales en todo el mundo y opera a presiones de 1000 a 2500 psi.
Costa afuera y submarino
Para tuberías y tubos ascendentes submarinos, las tuberías LSAW con certificación DNV-OS-F101 proporcionan la combinación necesaria de resistencia, tenacidad y resistencia a la fatiga. Las pruebas CTOD (desplazamiento de apertura de la punta de grieta) generalmente se agregan a aplicaciones submarinas críticas-de fractura.
Almacenamiento de gas a alta-presión
La tubería LSAW se utiliza en instalaciones de almacenamiento de gas, incluidas cavernas de sal y pozos de almacenamiento de yacimientos agotados, donde se requiere alta presión y gran diámetro.
Transmisión de agua
Las tuberías LSAW de gran-diámetro se utilizan para tuberías de agua municipales e industriales donde la combinación de diámetro y presión excede la capacidad de las tuberías de hierro dúctil o de hormigón.
9. Opciones de recubrimiento
| Tipo de revestimiento | Estándar | Solicitud |
|---|---|---|
| 3LPE (polietileno de tres-capas) | DIN 30670,ISO 21809 | Revestimiento estándar de tuberías terrestres |
| 3LPP (polipropileno de tres-capas) | ISO 21809 | Líneas de alta-temperatura y costa afuera |
| FBE (Fusion-epóxido adherido) | NACE RP0394 | Capa única o doble-para protección contra la corrosión |
| Revestimiento de peso de hormigón | DNV-RP-F106 | Flotabilidad negativa submarina y protección mecánica. |
| Revestimiento interno (epoxi) | APIRP 5L2 | Eficiencia de flujo y protección contra la corrosión. |
10. Preguntas frecuentes
P: ¿Qué significa LSAW?
R: LSAW significa soldadura por arco sumergido longitudinal - el proceso de soldadura utilizado para unir la costura longitudinal de una tubería de gran-diámetro bajo una capa de fundente granular.
P: ¿Qué es el proceso de la UOE?
R: UOE es la secuencia de formación: la placa primero se presiona en forma de U-, luego O-se presiona en un cilindro y finalmente se expande hasta las dimensiones finales. El paso de expansión garantiza tolerancias estrictas de diámetro exterior y reduce las tensiones residuales.
P: ¿Cuál es la diferencia entre las tuberías LSAW y ERW?
R: LSAW utiliza soldadura por arco sumergido en placas y está disponible en diámetros más grandes (16"-60") con paredes más gruesas (hasta 40 mm). ERW utiliza soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia en bobinas y generalmente está limitada a 24" de diámetro y 12,7 mm de pared.
P: ¿Qué grados API 5L están disponibles en LSAW?
R: La tubería LSAW está disponible en API 5L PSL1 y PSL2 grados B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 y X80. Es posible que haya grados más altos disponibles a pedido para proyectos específicos.
P: ¿Qué son las pruebas CTOD y por qué son importantes para las tuberías LSAW?
R: La prueba CTOD (desplazamiento de apertura de la punta de la grieta) mide la tenacidad a la fractura de un material - su capacidad para resistir la propagación de grietas. Es necesario para tuberías LSAW de servicio -en alta mar y ácido para garantizar que la soldadura y la HAZ tengan suficiente dureza para evitar fracturas frágiles.
P: ¿Se pueden utilizar tuberías LSAW para servicios amargos?
R: Sí, las tuberías LSAW se pueden especificar para servicio amargo con requisitos adicionales: prueba de dureza (máximo 22 HRC para soldadura y HAZ), química controlada (bajo contenido de azufre, control de forma de inclusión) y PWHT (tratamiento térmico posterior a la soldadura) en algunos casos.
P: ¿Cuál es la longitud máxima de la tubería LSAW?
R: Las longitudes de tubería LSAW estándar son de 6 ma 12 m. Algunas fábricas ofrecen longitudes más largas (hasta 18 m), pero están limitadas por la disponibilidad de chapa y las limitaciones de transporte.
11. ¿Por qué elegir Shuangzhong para tubos de acero LSAW?
Suministros de Shuangzhongtubo de acero LSAWcertificado según los estándares API 5L PSL1 y PSL2 para proyectos de transmisión de petróleo, gas, alta mar y agua. Ofrecemos:
- Gama completa de grados desde API 5L Gr. B a X80
- Rango de diámetro exterior de 16" a 60"
- Opciones completas de revestimiento (3LPE, FBE, peso de hormigón)
- Documentación completa con EN 10204 3.1 MTR
- Inspección-de terceros por parte de SGS, Bureau Veritas o Lloyds
- Precios competitivos con términos FOB, CIF y CNF
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Correo electrónico:sarah@manufacturerpipe.com
WhatsApp:+86 19069638227
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