ES2232163T3 - Proceso para la fabricacion de tuberias. - Google Patents
Proceso para la fabricacion de tuberias.Info
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Abstract
Un proceso para producir tuberías revestidas, el cual comprende la formación de una barra tubular de materia base, la unión de una materia de revestimiento de forma metalúrgica a la materia base para formar un cuerpo compuesto y la consiguiente extrusión del cuerpo compuesto para formar una tubería.
Description
Proceso para la fabricación de tuberías.
Este invento se refiere a la fabricación de
tuberías y en particular, aunque no exclusivamente, a la fabricación
de tuberías extruídas que tienen una capa interior de un material
resistente a la corrosión y/o erosión.
Es común fabricar tuberías formando una barra de
metal tubular de volumen igual al de la tubería final y extruyendo
la barra a través de una boquilla anular de dimensiones adecuadas.
Esta técnica también puede usarse para fabricar tuberías que tienen
una capa de revestimiento en su superficie interna. Estas tuberías
se usan ampliamente para ofrecer soluciones rentables para
protección contra la corrosión y/o erosión de superficies internas
de tuberías. La materia básica de la tubería puede producirse a
partir de un material relativamente económico (por lo general acero
al carbono) y la camisa interior o revestimiento puede escogerse de
manera que tenga en cuenta la condición de servicio y pueda, por
ejemplo, ser resistente a la corrosión o erosión. La materia que
forma la capa de revestimiento es normalmente mucho más cara que la
capa base, pero al proporcionar una sola capa de materia de
revestimiento, se reduce el coste considerablemente.
Estas tuberías revestidas se producen actualmente
insertando un tubo de materia de revestimiento resistente a la
corrosión en una barra tubular (por lo general de acero al carbono)
y extruyendo la barra compuesta formada así de manera convencional.
La tubería final se forma con una capa interna de revestimiento y
los cambios sufridos por la barra durante la extrusión provocan la
unión de forma metalúrgica de la materia de revestimiento con la
materia base. Aunque la técnica conocida es muy útil, se sabe que
produce inconsistencias en la unión y debido a eso, el desecho
final resultante del producto terminado es alto. Además, se ha
descubierto que usando este método, es muy difícil controlar el
grosor del revestimiento, puesto que la materia de revestimiento
migra hacia la materia base en una cantidad desproporcionada,
resultado en una reducción de la materia base y perdiendo de este
modo las capacidades de diseño.
Un objetivo del presente invento es facilitar un
proceso para producir tubería revestida que supere o alivie los
problemas que se tenían con la técnica anterior.
Según el presente invento, un proceso para
producir tuberías revestidas comprende la formación de una barra
tubular de materia base, la unión de una materia de revestimiento
de forma metalúrgica a la materia base para formar un cuerpo
compuesto y la consiguiente extrusión del cuerpo compuesto para
formar una tubería.
Preferiblemente, la capa de revestimiento se une
metalúrgicamente a la materia base depositando una capa superpuesta
de soldadura en la materia base. Un método adecuado para depositar
una capa superpuesta de soldadura de este tipo sería el usar la
técnica PROCLAD (marca registrada) de Forth Tool & Valve Limited
de Glenrothes, Fife, Escocia.
Al unir metalúrgicamente la capa de revestimiento
a la materia base es posible validar la integridad de la unión
antes de la extrusión. También se ha comprobado que el producto
extruído así formado tiene menos defectos de unión comparado con
las tuberías producidas en el método de la técnica anterior.
Además, el producto terminado muestra características de baja
dilución en la capa de revestimiento, lo que proporciona
propiedades óptimas en la capa de revestimiento para combatir la
erosión, corrosión o problemas parecidos.
Preferiblemente, la capa de revestimiento, p.ej.
la capa superpuesta de soldadura, se maquina antes de que tenga
lugar la extrusión. La integridad de la unión metalúrgica entre la
capa de revestimiento y la materia base también puede validarse
(p.ej. mediante rayos x o inspección ultrasónica) antes de la
extrusión.
Sólo a modo de referencia, ahora se describirá
una representación específica del presente invento, haciendo
referencia al dibujo adjunto que es un diagrama de flujo que
muestra una representación del proceso según el presente
invento.
La Figura muestra un diagrama en flujo con la
representación del proceso para producir una tubería según el
presente invento. En el paso 10 (paso se abreviará "S" en los
dibujos), se forma una barra tubular de materia base adecuada, por
ejemplo de acero al carbono, de baja aleación o inoxidable, p.ej.
mediante el proceso de Mannesmann Pilger. Las dimensiones de una
barra típica pueden encontrarse entre 200 mm y 1500 mm de longitud,
entre 100 mm y 1500 mm de diámetro exteriormente y entre 30 mm y
600 mm interiormente. En el paso 12 se une metalúrgicamente una
capa de materia de revestimiento a la superficie interna de la
barra tubular. Preferiblemente, la materia de revestimiento se
deposita en la cara cilíndrica interna de la barra como una capa
superpuesta de soldadura. La profundidad del revestimiento es, por
lo general, de 6 mm a 100 mm.
Un método adecuado para depositar la capa
superpuesta de soldadura sería mediante el uso del sistema PROCLAD
(marca registrada) de Forth Tool & Valve Limited, Fife,
Escocia. La materia de revestimiento y las condiciones de soldadura
variarán de acuerdo con los requisitos del usuario final de la
tubería. Por lo general, la capa de revestimiento podría comprender
Inconel 624 (marca registrada) o Incoloy 825 (marca registrada)
depositados usando un proceso de soldadura de hilo caliente. Sin
embargo, otras materias de revestimiento tales como Hastalloy C22,
Aceros Inoxidables Serie 300, Monel, aleaciones de base de cobalto,
bronce de aluminio y parecidos pueden depositarse usando procesos
GTAW [Gas Tungsten Arc Welding] (soldadura por arco de gas
tungsteno) de hilo caliente y frío, GTAW de doble gas, de arco
transferido por plasma, de polvo, o de soldadura de hilo caliente y
frío.
En el paso 14, la capa soldada se maquina a fin
de producir una capa de materia de revestimiento de grosor preciso.
Un grosor típico podría ser, por ejemplo, de 6 mm a 100 mm. En el
paso 16, la barra compuesta puede inspeccionarse entonces por si
hay defectos en la unión entre la capa de revestimiento y la capa
base (p.ej. mediante rayos x o inspección ultrasónica, tinte
penetrante o Elcometer) y, suponiendo que la barra compuesta es
aceptable, en el paso 18 se extruye para formar la tubería.
Alternativamente, o además, puede realizarse la inspección antes
del maquinado.
Opcionalmente, en el paso 19, el revestimiento
extruído puede reducirse en frío en tamaños más pequeños para
obtener tamaños específicos y para controlar las tolerancias de
grosor de la pared.
En el paso 20, después de la extrusión (y,
opcionalmente, de la reducción en frío), la tubería podrá
termo-tratarse entonces a fin de establecer las
propiedades mecánicas de la tubería base, que por lo general
podrían tener un límite de elasticidad de entre 205 N/mm^{2} y
1030 N/mm^{2}. En el paso 22, después del
termo-tratamiento, se realiza una inspección final
que puede incluir, por ejemplo, una o varias inspecciones mediante
radiografía, ultrasónica, corriente parásita y líquidos
penetrantes.
Cada uno de los pasos 10 a 22, cuando se
considera individualmente, es convencional y bien conocido por los
entendidos en la técnica y, por lo tanto, no se describirá en más
detalle posteriormente.
La tubería resultante comprende una capa base
exterior y una capa de revestimiento interna que se une
metalúrgicamente a la capa base. Validando la unión metalúrgica con
el uso de métodos no destructivos antes de la extrusión, se
detectarán todas las áreas no unidas con lo que se reducirán los
desperdicios. Además, puesto que la unión metalúrgica se consigue
antes de la extrusión, el grosor del revestimiento se controla
durante el proceso de extrusión, evitando la migración de la
materia de revestimiento al acero de carbono en cantidades
desproporcionadas y ofreciendo propiedades óptimas en la capa de
revestimiento para combatir la erosión o corrosión.
El invento no se limita a los detalles de la
representación precedente.
Claims (7)
1. Un proceso para producir tuberías revestidas,
el cual comprende la formación de una barra tubular de materia
base, la unión de una materia de revestimiento de forma metalúrgica
a la materia base para formar un cuerpo compuesto y la consiguiente
extrusión del cuerpo compuesto para formar una tubería.
2. Un proceso como el reivindicado en la
reivindicación 1, en el cual la capa de revestimiento se une
metalúrgicamente a la materia base depositando una capa superpuesta
soldada en la materia base.
3. Un proceso como el reivindicado en la
reivindicación 1 o reivindicación 2, en el cual la capa de
revestimiento se maquina antes de que tenga lugar la extrusión.
4. Un proceso como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual se inspecciona y/o se
valida la integridad de la unión metalúrgica entre la capa de
revestimiento y la materia base antes de que tenga lugar la
extrusión.
5. Un proceso como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual la materia de
revestimiento se coloca en la superficie interna de la barra
tubular.
6. Un proceso como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el cual se trabaja la
tubería en frío después de la extrusión.
7. Un proceso como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones. anteriores, en el cual se somete la
tubería a termo-tratamiento después de la
extrusión.
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