Tubería de acero soldada: ERW, LSAW y SSAW: tipos, especificaciones y guía de selección

Los tubos de acero soldados representan la mayor parte de la infraestructura de gasoductos del mundo, desde tuberías principales de distribución de gas de pequeño diámetro hasta corredores de transmisión de 48 pulgadas a través del país. Tres procesos de fabricación distintos producen tres tipos distintos de tuberías, cada uno con su propio rango de diámetro, capacidad de presión, perfil de costos y aplicación adecuada: ERW (soldadas por resistencia eléctrica), LSAW (soldadas por arco sumergido longitudinal) y SSAW (soldadas por arco sumergido en espiral). Elegir el tipo incorrecto para un proyecto no solo afecta el costo: también puede afectar el cumplimiento del código, los requisitos de inspección y la integridad a largo plazo.

ZC Steel Pipe fabrica y exporta los tres tipos de tubos soldados a API 5L PSL1 y PSL2, en grados desde X52 hasta X80, con opciones de recubrimiento FBE, 3LPE y 3LPP. Suministramos proyectos de ductos en África, Medio Oriente y América del Sur. Esta guía explica cómo se fabrica cada tipo, para qué es adecuado y cómo seleccionar entre ellos para su proyecto.

1. Los tres tipos de tubos de acero soldados

Todas las tuberías de acero soldadas parten de acero plano, ya sea en bobina/tira o placa pesada, al que se le da forma de cilindro y se suelda a lo largo de la costura. Los tres procesos de fabricación se diferencian en cómo se forma el acero, cómo se orienta la costura de soldadura y qué rango de diámetros y espesores de pared pueden producir.

2. Tubería ERW: proceso, especificaciones y aplicaciones

2.1 Proceso de fabricación

Los tubos ERW se producen en un molino de formación continua. La tira de acero laminada en caliente se desenrolla y se forma progresivamente a través de una serie de soportes de laminación hasta obtener una sección transversal circular. Los dos bordes de la tira se juntan y sueldan mediante resistencia eléctrica de alta frecuencia; no se utiliza metal de aportación. La corriente eléctrica crea un intenso calor localizado en la interfaz de la costura y los bordes se forjan juntos bajo presión mecánica para formar la soldadura.

Luego, la zona de soldadura se trata térmicamente (normalizada o tratada térmicamente en todo el cuerpo para grados superiores) para restaurar la tenacidad en la zona afectada por el calor. Para PSL2 y grados superiores, el área de la costura de soldadura se inspecciona al 100% mediante pruebas ultrasónicas antes de que la tubería salga del molino.

2.2 Especificaciones clave

2.3 Aplicaciones

• Líneas de recolección de petróleo y gas (2'–12' más comunes)

• Redes y laterales de distribución de gas.

• Tuberías de abastecimiento de agua y riego.

• Casing y tubing ERW para pozos petroleros (API 5CT)

• Tuberías estructurales y mecánicas.

• Líneas de transmisión de corto plazo a presión moderada.

3. Tubería LSAW: proceso, especificaciones y aplicaciones

3.1 Proceso de fabricación

La tubería LSAW se produce a partir de una placa de acero pesada, no de bobinas, mediante uno de dos procesos de conformado: UOE (U-ing, O-ing, Expansión) o JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expansión). En ambos procesos, a una sola placa se le da forma progresivamente en forma de tubo y se suelda a lo largo de la costura longitudinal mediante soldadura por arco sumergido (SAW), primero en el interior y luego en el exterior. Luego, la tubería se expande mecánicamente para lograr tolerancias dimensionales precisas.

El uso de placas pesadas como material de partida permite que LSAW alcance espesores de pared mucho mayores que ERW o SSAW. El proceso SAW de doble paso (interior + exterior) produce una soldadura totalmente penetrada y de alta calidad que es 100% inspeccionada por UT y radiografía.

3.2 Especificaciones clave

3.3 Aplicaciones

• Tuberías de transmisión de gas terrestres de alta presión

• Líneas de transmisión de crudo y productos (gran diámetro)

• Líneas de flujo costa afuera y ductos de exportación

• Tuberías submarinas (con revestimiento adecuado)

• Tuberías de larga distancia de alto rendimiento (X70, X80)

• Tuberías de servicio amargo (PSL2 + Anexo H)

Buceo profundo: LSAW vs Seamless para proyectos de alto rendimiento de gran diámetro → | LSAW para entornos marinos y marinos → | LSAW JCOE vs tubería espiral para elevadores submarinos →

4. Tubería SSAW: proceso, especificaciones y aplicaciones

4.1 Proceso de fabricación

La tubería SSAW se produce formando en espiral tiras de acero laminadas en caliente en un ángulo de hélice controlado y soldando la costura helicoidal resultante mediante soldadura por arco sumergido, nuevamente, con pasadas internas y externas. Debido a que el diámetro de la tubería está determinado por el ángulo de la hélice en lugar del ancho de la tira, un solo ancho de tira puede producir una variedad de diámetros de tubería ajustando el ángulo de formación. Esta flexibilidad hace que SSAW sea la ruta más económica para diámetros muy grandes.

La costura en espiral es más larga que una costura longitudinal para la misma longitud de tubería, lo que significa más longitud de soldadura por tubería y más NDE requerida por tubería en los pedidos de PSL2. La geometría helicoidal también significa que la tensión circular en la pared de la tubería no es perpendicular a la costura de soldadura, lo que afecta el comportamiento de fatiga en comparación con la tubería con costura longitudinal.

4.2 Especificaciones clave

4.3 Aplicaciones

• Redes de transmisión de agua (gran diámetro)

• Distribución de gas a presión baja a moderada

• Oleoductos terrestres de gran diámetro

• Tuberías de lodos

• Infraestructura y pilotaje (uso estructural)

• Sistemas de riego y drenaje.

5. REG, LSAW y SSAW: comparación completa

6. Tubería soldada versus tubería sin costura

La elección entre soldados y sin costura es una de las preguntas más comunes en la adquisición de tuberías. Para la mayoría de las aplicaciones de tuberías con un diámetro exterior superior a 4', la tubería soldada es la opción predeterminada, no porque no esté disponible sin costura, sino porque la tubería soldada es más económica, está más disponible en diámetros grandes y cumple totalmente con el código para la aplicación.

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7. Grados API 5L para tuberías soldadas

Los tres tipos de tuberías soldadas se producen según API 5L / ISO 3183 en varios grados. La selección de la calidad depende de la presión operativa requerida, la economía del espesor de la pared y el entorno de servicio, no del tipo de tubería. La siguiente tabla muestra qué grados están disponibles en cada forma soldada.

Guías de calificaciones: Tubería API 5L X52 → | Tubería API 5L X60 → | Tubería API 5L X65 → | Tubería API 5L X70 → | Tubería API 5L X80 →

8. Opciones de revestimiento para tuberías soldadas

La mayoría de las tuberías soldadas para servicios enterrados o submarinos están recubiertas externamente para evitar la corrosión. Los tres sistemas de recubrimiento principales son FBE, 3LPE y 3LPP, cada uno de ellos adecuado para diferentes rangos de temperatura y entornos de servicio.

Guía de recubrimiento completa: Revestimiento de tuberías 3LPE, FBE y 3LPP: cómo elegir → | Norma de Recubrimiento 3LPE DIN 30670 →

9. Cómo elegir: selección por aplicación

10. Preguntas frecuentes