Prevenir defeitos em tubos de aço: causas, detecção e soluções

Prevención de defectos en tuberías de acero: causas, detección y soluciones

4 de mayo de 2024 Roberto Magalhães

Defectos de la superficie interna

Pliegue interior

Característica: Un defecto en forma de diente de sierra semiespiral, recto o en espiral, en la superficie interna de la tubería de acero.

Causas:

Tubo vacío: separación central, segregación; residuos de cavidades por contracción grave; Las inclusiones no metálicas superan el estándar.
Calentamiento desigual del tubo vacío, temperatura demasiado alta o demasiado baja y tiempo de calentamiento demasiado largo.
Área de perforación: desgaste superior severo; ajuste inadecuado de los parámetros de la máquina perforadora; envejecimiento de rollos de ponche, etc.

Inspección: No se permiten curvaturas internas en la superficie interior del tubo de acero. El codo interno al final del tubo debe repararse esmerilándolo o cortándolo nuevamente. El valor real del espesor de la pared de la posición de rectificado no debe ser inferior al valor mínimo requerido por la norma. Se debe rechazar toda la longitud del pliegue interior.

Cicatriz interna

Característica: La superficie interior del tubo de acero tiene manchas y cicatrices, que generalmente no se arraigan y son fáciles de quitar.

Causas:

Impurezas en lubricante de grafito.
La oreja de hierro en el extremo posterior del tubo rugoso se presiona contra la pared interior del tubo de acero.

Inspección: No se permiten cicatrices internas en la superficie interior del tubo de acero. El extremo del tubo debe rectificarse y cortarse nuevamente. La profundidad de rectificado no debe exceder la desviación negativa de los requisitos estándar y el espesor real de la pared no debe ser menor que el valor mínimo requerido por la norma. Se debe rechazar toda la extensión de la cicatriz interna.

piel ondulada

Característica: Piel pequeña con rizos rectos o intermitentes en forma de uña en la superficie interna del tubo de acero. A menudo aparece en la cabeza capilar y es fácil de eliminar.

Causas:

Ajuste inadecuado de los parámetros de la máquina perforadora.
Acero pegajoso en la parte superior.
Acumulación de película de hierro oxidado sobre la tubería rugosa.

Inspección: Se permite una piel ondulada que es fácil de despegar (o que puede quemarse durante el tratamiento térmico) en la superficie interna de la tubería de acero. Para pieles enraizadas y onduladas se debe limar o retirar.

Rayado recto interno

Característica: Un rasguño recto con cierto ancho y profundidad en la superficie interior de la tubería de acero.

Causas:

La temperatura de laminación es baja y la barra central se vuelve pegajosa con objetos metálicos duros.
Impurezas en grafito, etc.

Inspección:

La profundidad máxima de rayado interno recto permitida para carcasas y tuberías comunes es del 5 % (la profundidad máxima para recipientes a presión es de 0,4 mm).

Es necesario un examen cuidadoso de los rayones rectos internos del Chad y deben pulirse o eliminarse.

Los rayones internos rectos con bordes afilados deben suavizarse mediante esmerilado.

Cresta interior

Característica: Una protuberancia recta con cierto ancho y profundidad en la superficie interior del tubo de acero.

Causas: Desgaste severo de la barra central, rectificado irregular o muy profundo.

Inspección:

Para tubos de revestimiento y tuberías, la altura máxima permitida de la cresta interna es el 8% del espesor de la pared y la altura máxima es 0,8 mm sin afectar el diámetro. La desviación debe repararse lijando y cortando nuevamente.
Para tubos y tuberías ordinarios, la altura máxima permitida de la cresta interior es el 8% del espesor de la pared y la altura máxima es 0,8 mm. La desviación debe repararse lijando y cortando nuevamente.
Para tuberías de acero que deben cumplir con los requisitos de detección de fallas de nivel L2 (N5), la altura máxima de la cresta interna no debe exceder el 5 % (la altura máxima es 0,5 mm). La desviación debe repararse lijando y cortando nuevamente.
Los bordes internos con bordes afilados deben alisarse mediante esmerilado.

Protuberancia interna

Característica: Protuberancias convexas regulares en la superficie interior del tubo de acero sin dañar la superficie exterior.

Causas: Molienda excesiva o pérdida de carne de los rodillos de laminación continua.

Inspección: Inspeccione de acuerdo con los requisitos para protuberancias internas.

Tiro cóncavo

Característica: Hoyos regulares o irregulares en la superficie interior del tubo de acero sin dañar la superficie exterior.

Causas:

El ajuste incorrecto de la laminación continua y las velocidades de laminación de cada rodillo en el marco no coinciden.
Calentamiento irregular del tubo vacío o temperatura demasiado baja.
Desviación del eje de rodadura, colisión entre el tubo de acero y la carretera rural de rodadura continua, etc. (Nota: esta razón se propuso en enero de 2003 y el principio aún se está explorando).

Inspección: Se permiten cóncavos de tracción con una desviación negativa que no exceda el espesor de la pared y un espesor de pared real que exceda el espesor de pared mínimo requerido. Se deben eliminar los cóncavos de tracción excesiva. (Nota: el desarrollo grave de pliegues de tracción puede provocar desgarros, que deben inspeccionarse de cerca).

Rosca interna (Este defecto solo ocurre en unidades Assel)

Característica: Trazas en espiral en la superficie interior de la tubería de acero, que aparecen principalmente en la superficie interior de tuberías de paredes delgadas y tienen una sensación obviamente desigual.

Causas:

Defectos inherentes al proceso de laminación inclinada. Este defecto es más prominente cuando los parámetros del proceso del molino de tubos Assel se ajustan incorrectamente.
La distribución de la deformación no es razonable y la reducción del espesor de la pared de la fábrica de tubos de Assel es demasiado grande.
Configuración incorrecta de la ranura de rodadura de Assel.

Inspección: La profundidad del defecto de la rosca interna en la tubería de acero no debe exceder los 0,3 mm y debe estar dentro de un cierto rango de tolerancia.

Defectos de la superficie externa

Plegado externo

Características: Capa en forma de espiral doblada sobre la superficie exterior del tubo de acero.

Causas:

Dobleces o grietas en la superficie del tubo vacío.
Poros subcutáneos o inclusiones subcutáneas graves en el tubo vacío.
Mala limpieza en la superficie del tubo vacío, o mal oído, cara, etc.
Arañazos en la superficie del tubo de acero causados por el levantamiento durante el laminado, que luego se presionan en el tubo de acero para formar curvas externas.

Inspección: No se permite presencia. Se pueden enderezar ligeras curvas y, después del enderezamiento, el espesor real de la pared y el valor del diámetro exterior no deben ser inferiores al valor mínimo requerido por la norma.

Delaminación

Características: Capas y grietas en forma de espiral o de bloque en la superficie de la tubería de acero.

Causas: Inclusiones no metálicas graves, agujeros de contracción residuales o holgura grave en el tubo en bruto.

Inspección: No se permite presencia.

Cicatriz externa

Características: Manchas o cicatrices en la superficie exterior de la tubería de acero.

Causas:

Rodillo atascado, envejecimiento, desgaste severo o marcas de desgaste.
Objetos extraños o desgaste severo de los rodillos de transporte.

Inspección:

La zona de la cicatriz debe limarse o eliminarse en trozos.
Para secciones de tubería con cicatrices, se debe cortar o rectificar el área con cicatrices superiores al 10 %.
Las cicatrices con una profundidad superior al 5% del espesor de la pared deben enderezarse.
El espesor real de la pared y el valor del diámetro exterior en el lugar de molienda no deben ser inferiores al valor mínimo requerido por la norma.

Superficie áspera

Características: Hoyos irregulares en la superficie del tubo de acero.

Causas:

La tubería de acero permanece en el horno durante mucho tiempo o se calienta durante mucho tiempo, lo que resulta en la formación de incrustaciones de óxido gruesas en la superficie, que no se limpian adecuadamente y se curvan en la superficie de la tubería de acero.
Mal funcionamiento del equipo de eliminación de fósforo del agua a alta presión que provoca una eliminación incompleta del fósforo.

Inspección:

Se permiten superficies rugosas locales que no excedan la desviación negativa del espesor de la pared.
El área de la superficie rugosa no debe exceder el 20% del área de la sección de tubería con superficies rugosas.
Las superficies rugosas que excedan el estándar se pueden pulir o cortar, y el espesor real de la pared y el valor del diámetro exterior en el lugar de pulido no deben ser inferiores al valor mínimo requerido por el estándar.
Las superficies muy rugosas se consideran residuos.

Línea verde

Características: Marcas de rodadura rectas simétricas o asimétricas en la superficie exterior del tubo de acero.

Causas:

Desalineación o desgaste severo de la forma del orificio de la máquina dimensionadora de diámetros.
Diseño irracional de la forma del orificio del rodillo de la máquina dimensionadora de diámetros.
Laminación en frío del acero.
Mal mecanizado del laminador, con pequeños chaflanes en los bordes de los cilindros.
Mal montaje de los rodillos, con holguras excesivas, etc.

Inspección:

Se permite una línea verde con una altura no superior a 0,2 mm en la superficie exterior de la carcasa, y se debe rectificar el exceso del estándar.
No se permiten líneas verdes sensibles a las manos en tuberías de contenedores de alta presión. Se deben eliminar las líneas verdes sensibles a las manos. El lugar de pulido debe ser liso, sin esquinas afiladas.
Las tuberías generales (estructurales, fluidos, soporte hidráulico, etc.) permiten la existencia de una línea verde con una altura no mayor a 0,4mm, la cual debe exceder la norma y debe ser rectificada.
Las líneas verdes nítidas en los bordes deben ser suaves.
Los valores reales de espesor de pared y diámetro exterior en el lugar de molienda no deben exceder el valor mínimo requerido por la norma.

división del cabello

Características: Grietas finas continuas o discontinuas en la superficie externa del tubo de acero.

Causas:

Poros subcutáneos o inclusiones en el tubo vacío.
Limpieza incompleta de la superficie del tubo en bruto, con presencia de pequeñas grietas.
Rodillos desgastados o envejecidos.
Mala precisión de mecanizado de rodillos, etc.

Inspección: No se permiten grietas visibles en la superficie exterior de la tubería de acero. Si están presentes, deben eliminarse por completo, y los valores reales de espesor de pared y diámetro externo después de la eliminación no deben ser inferiores al valor mínimo requerido por la norma.

Grieta tipo red

Características: Pequeñas grietas rayadas y helicoidales similares a escamas de pescado en la superficie exterior del tubo de acero.

Causas:

Alto contenido de elementos nocivos (como el arsénico) en el tubo vacío.
Envejecimiento y adherencia de rodillos de perforación.
Pegado de placas guía, etc.

Inspección: Deben eliminarse por completo. Después de la retirada, los valores reales de espesor de pared y diámetro exterior no deben ser inferiores al valor mínimo exigido por la norma.

Rascar

Características: Defectos en forma de ranura espiral o recta en la superficie exterior del tubo de acero, siendo la parte inferior de la ranura más visible.

Causas:

Los rayones mecánicos ocurren principalmente en caminos de rodillos, lechos fríos, enderezamiento y transporte.
Mal mecanizado o desgaste severo del laminador, u objetos extraños en la costura del rodillo, etc.

Inspección:

Se permiten rayones locales que no excedan los 0,5 mm en la superficie exterior de la tubería de acero, y los rayones que excedan los 0,5 mm deben rectificarse. Los valores reales de espesor de pared y diámetro exterior en el lugar de molienda no deben ser inferiores al valor mínimo requerido por la norma.
Los rayones agudos en los bordes deben ser suaves.

Diente

Características: La superficie exterior de la tubería de acero tiene un fenómeno cóncavo-convexo, mientras que el espesor de la pared de la tubería de acero permanece intacto.

Causas:

Abolladuras causadas por impacto durante el levantamiento.
Abolladuras causadas por morder durante el alisado.
Abolladuras causadas por la trayectoria del rodillo trasero de la máquina dimensionadora de diámetros, etc.

Inspección: Puede haber abolladuras locales que no excedan la desviación negativa del diámetro exterior y tengan una superficie lisa. Cuando se exceda el estándar, se deben cortar.

Daños por impacto

Características: Cicatrices irregulares en la superficie exterior del tubo de acero debido a colisiones.

Causas: Puede ocurrir por diversas colisiones en zonas frías y calientes.

Inspección:

En la superficie exterior se permiten daños por impacto local con una profundidad de no más de 0,4 mm.
Los daños por impacto superiores a 0,4 mm deben rectificarse suavemente y los valores reales del diámetro exterior y el espesor de la pared en el lugar de rectificado no deben ser inferiores al valor mínimo requerido por la norma.
Enderezar la depresión

Características: Una depresión en espiral en la superficie exterior del tubo de acero.

Causas:

Ajuste incorrecto del ángulo de los rodillos alisadores y fuerza de presión excesiva.
Desgaste severo del rodillo enderezador, etc.

Inspección: La superficie exterior de la tubería de acero puede tener depresiones enderezadas sin esquinas afiladas obvias ni protuberancias en la superficie interior, y el tamaño del diámetro exterior debe cumplir con los requisitos de tolerancia. Se deben cortar las depresiones de enderezamiento que sobrepasan la norma.

Para doblar

Características: Arrugas locales o longitudinales a lo largo de la pared del tubo de acero con apariencia cóncavo-convexa, y la superficie exterior tiene una depresión en forma de tira.

Causas:

La selección del coeficiente de expansión del agujero es muy pequeña.
Un ajuste inadecuado del laminador provoca una desviación del orificio o una línea central de laminación inconsistente.
Distribución inadecuada de la fuerza de prensado en cada estructura del laminador continuo.

Por las razones anteriores, el metal entra en el espacio entre los rodillos durante el laminado o el tubo pierde estabilidad, lo que produce arrugas en la pared del tubo.

Inspección: No permitida. Debe cortarse o desecharse.

lagrimeo

Características: La superficie de la tubería de acero tiene el fenómeno de separarse y romperse, especialmente en tuberías de paredes delgadas.

Causas:

Debido al calentamiento desigual de la pieza en bruto del tubo, la parte deformable se sella y la parte de baja temperatura se somete a laminación por tracción. Cuando la fuerza de tracción es grande, el tubo se rompe.
El ajuste inadecuado de la velocidad del rodillo y la costura de cada bastidor del laminador continuo provoca que el acero se tire y se rompa.
El espesor de la pared del tubo madre suministrado por la punzonadora al laminador continuo es pequeño, y la deformación del metal en el laminador continuo es menor que la deformación diseñada, lo que resulta en laminado y desgarro cuando la fuerza de tracción es grande.
El propio tubo vacío tiene inclusiones graves en algunas zonas.

Inspección: No permitida. Debe cortarse o desecharse.

La talla esta muy equivocada

1. Espesor de pared desigual

Características: El espesor de pared de la tubería de acero es desigual en la misma sección transversal, con una gran diferencia entre el espesor de pared máximo y mínimo.

Causas:

Calentamiento desigual del tocho.
Desalineación de la línea de laminación de la punzonadora y rodillos centradores inestables.
Cabezas superiores desgastadas o excéntricas.
Corrección del agujero de centrado de la palanquilla.
Curvatura excesiva o torcedura del tocho.

Inspección: Mida cada tubo individualmente y corte los extremos irregulares del espesor de la pared.

2. Desviación del espesor de la pared

Características: El espesor de la pared de la tubería de acero se desvía en una dirección, con una desviación positiva llamada espesor excesivo y una desviación negativa llamada espesor insuficiente.

Causas:

Calentamiento desigual del tocho.
Ajuste incorrecto de la perforadora.

Inspección: Mida cada tubo individualmente y corte los extremos problemáticos, o vuelva a inspeccionar toda la longitud y cambie el criterio o deseche el tubo.

3. Desviación del diámetro exterior

Características: El diámetro exterior de la tubería de acero está fuera de las especificaciones, con una desviación positiva denominada sobredimensionamiento y una desviación negativa denominada subdimensionamiento.

Causas:

Desgaste excesivo del tipo de orificio de calibre o diseño inadecuado de nuevos tipos de orificios.
Temperatura final de laminación inestable.

Inspección: Mida cada tubo individualmente y cambie el criterio o deseche el tubo si no cumple con las especificaciones.

4. Flexiones

Características: Una curva en una tubería de acero que no es recta a lo largo de su longitud o que parece una cabeza de ganso en el extremo se llama “curva de cuello de cisne”.

Causas:

Causado por enfriamiento localizado del agua durante la inspección térmica manual.
Ajuste inadecuado durante el enderezamiento, con severo desgaste de los rodillos enderezadores.
Mecanizado, montaje y ajuste inadecuados de la máquina dimensionadora.
Flexiones causadas durante el levantamiento y transporte.

Inspección: En caso de flexión excesiva, se puede realizar un enderezamiento secundario, de lo contrario se desecha el tubo. Se deben eliminar las “curvas de cuello de cisne” que no se pueden enderezar.

5. Desviación de longitud

Características: La longitud de la tubería de acero excede el requisito, con una desviación positiva llamada longitud larga y una desviación negativa llamada longitud corta.

Causas: