Guía completa de tubos de acero inoxidable

Introducción

Los tubos de acero inoxidable se utilizan hoy en día en casi todas las industrias importantes. Se encuentra en la industria de la construcción, sistemas de automoción, aeronaves, fábricas, plantas químicas, plantas de procesamiento de alimentos y en el campo de la medicina. Hay muchas razones por las que ha ganado popularidad, como:

• Excelente combinación de cualidades
• Fuerza
• Resistencia a la corrosión
• Larga duración
• Aspecto moderno

Los fabricantes se centran en las propiedades que han hecho de los tubos de acero inoxidable uno de los materiales más estables para aplicaciones estructurales y de conducción de fluidos. Este artículo incluye todos los detalles que debe conocer sobre los tubos de acero inoxidable. Deberá saber qué es y cuál es el procedimiento de fabricación. Los grados y tamaños disponibles, su tipo y las numerosas industrias que lo utilizan.

Tubos de acero inoxidable

El fabricante fabricaba tubos de acero inoxidable, concretamente tubos huecos de acero inoxidable. El metal debe contener al menos 10.5% cromo en masa para ser clasificado como acero inoxidable. Este cromo deposita una fina capa de óxido invisible. El usuario prefiere los tubos de acero inoxidable porque su superficie se sella sola cuando se raya, razón por la cual el acero inoxidable es tan resistente a la oxidación. Esto significa que el revestimiento de óxido de cromo de los tubos de acero inoxidable los convierte en una opción perfecta para su uso en lugares expuestos al agua o a productos químicos.

Estos usuarios con dispersión de óxido de cromo pueden utilizar tubos de acero inoxidable.

• Transporte de fluidos
• Apoyo estructural
• Construcción de maquinaria
• Equipamiento sanitario
• Aplicaciones de alta presión

Todos ellos emplean tubos de acero inoxidable. Es resistente a altas y bajas temperaturas y a los productos químicos. Por sus muchas ventajas, los tubos de acero inoxidable se han convertido en un componente esencial en muchos sectores de todo el mundo.

Grados comunes de tubos de acero inoxidable

El acero inoxidable se presenta en varios grados que ofrecen diversas resistencias, resistencia a la corrosión y resistencia al calor.

Grados	Composiciones	Propiedades	Aplicaciones
Grado 304	18% de cromo y 8% de níquel	Resistencia a la corrosión Asequible No megnático	Electrodomésticos de cocina Construcción
Garde 316	2-3% Molibdeno 16-18% Cromo 10-14% Níquel	Resistencia a los cloruros	Construcción marítima y costera
Garde 430	16-18% Cromo Baja emisión de carbono	Magnético	Decoración arquitectónica
Garde 410	Mayor contenido de carbono	Alta resistencia Tratable térmicamente	Piezas de máquinas resistentes al desgaste
Grado 2205	22% Cromo 5-6% Níquel 3% Molibdeno	Gran tenacidad	Sistemas de procesamiento químico
17-4 PH	3-5% Níquel Adiciones de cobre	Estabilidad dimensional	Piezas mecánicas que requieren gran resistencia

1. Aceros inoxidables austeníticos de la serie 300

Es la familia más extendida. Consta de calidades resistentes a la corrosión, altamente conformables y no magnéticas. Casi 70% de tubos de acero inoxidable se fabrica a partir de esta familia.

- Grado 304

El tubo de acero inoxidable es Acero inoxidable 18/8. La relación muestra que tiene Cromo 18% y níquel 8%. También es equilibrado en términos de fuerza, resistencia a la corrosión y barato.

- Grado 316

El acero inoxidable es de grado 316, lo que significa que contiene más molibdeno. Incluye 2-3% molibdenoque mejora la resistencia al cloruro. Puede utilizarse en edificios marinos y costeros, aplicaciones químicas y máquinas médicas.

2. Aceros inoxidables ferríticos (serie 400)

Son aceros magnéticos y de bajo contenido en carbono. Son tubos de acero inoxidable muy dúctiles y económicos. No son tan resistentes como los grados de la familia austenítica.

- Grado 430

Este tipo de tubo de acero inoxidable es una solución rentable. Se trata de un material estándar, de baja corrosividad y bajo grado general.

3. Aceros inoxidables martensíticos

Los imanes de acero inoxidable de la serie 400 son similares a los de acero inoxidable ferrítico. Estos tubos reciben un tratamiento térmico durante la fabricación del acero inoxidable martensítico.

- Grado 410

Se trata de una buena calidad con una resistencia moderada a la corrosión. Se utiliza en álabes de turbinas, cuchillas y en otras áreas que exigen una alta resistencia al desgaste.

4. Aceros inoxidables dúplex

Se componen de acero inoxidable austenítico y ferrítico. Son dos veces más resistentes que los aceros inoxidables tradicionales. Son muy resistentes al agrietamiento y a la corrosión.

- Grado 2205

Se trata de tubos de acero inoxidable dúplex utilizados con regularidad. Se utilizan en plantas de petróleo y gas, plantas químicas, equipos marinos y plantas desalinizadoras.

5. Aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación (PH).

El tratamiento térmico aumenta la altísima resistencia de estos aceros.

- 17-4 PH

El 17-4 PH se caracteriza por un buen equilibrio entre alta resistencia y resistencia a la corrosión. Estos tubos tienen aplicaciones en válvulas, componentes aeroespaciales y sistemas de alta presión.

Tipos de tubos de acero inoxidable

- Tubos sin soldadura

El tubo liso no requiere ninguna soldadura. Comienza como un tocho redondo macizo, que se calienta y se pincha para formar un tubo hueco. A continuación, el tubo se enrolla y se fabrica al tamaño deseado.

Características principales

• Estos tubos no tienen línea de soldadura.
• Tienen un funcionamiento a presión superior
• Los tubos tienen una estructura uniforme
• Muy alta presión, alta temperatura y aplicaciones críticas

- Tubos soldados

Se enrolla la chapa de acero inoxidable y se sueldan los bordes. Así se obtiene el tubo soldado deseado. Las soldaduras se aplanan hasta conseguir un acabado limpio. La soldadura actual proporciona tubos robustos y sólidos.

Características principales

• Menos caro que el tubo liso.
• Los tubos soldados tienen una precisión de tamaño exquisita.
• Están disponibles en grandes longitudes y numerosos tamaños.
• Adecuado para aplicaciones de baja a media presión.

- Formas redondas, cuadradas y rectangulares

Los tubos de acero inoxidable están disponibles en varias formas:

- Tubo redondo

Se utiliza para el flujo de fluidos, soporte estructural, componentes de automoción y saneamiento.

- Tubo cuadrado

Se utiliza en construcción, marcos y arquitectura. Fácil de soldar y montar.

- Tubo rectangular

Se utilizan cuando se requiere resistencia en una forma plana. Entre ellos se incluyen marcos, barandillas y equipos.

Tamaños y espesores de pared

Existe una excelente variedad de tubos de acero inoxidable en varios tamaños. Las dos dimensiones clave son:

• Diámetro exterior (OD)
• Espesor de pared (WT)

El diámetro interior (DI) y el grosor de la pared son interdependientes. Normalmente, el DI oscila entre 6 mm a 508 mmy el grosor de las paredes oscila entre 0,5 mm a 50 mmdependiendo del uso. Las paredes de los tubos sin soldadura suelen ser más gruesas y de menor diámetro. Se pueden soldar tubos de gran diámetro y con paredes más finas.

La selección del tamaño y el grosor influye:

• Presión nominal
• Fuerza
• Capacidad de caudal
• Peso
• Coste

En las aplicaciones estructurales, los ingenieros suelen elegir tubos para soportar cargas. En los sistemas de fluidos, el tamaño adecuado viene definido por el caudal y la presión nominales.

Proceso de fabricación de tubos de acero inoxidable

Dos tipos destacados de producción son la soldadura y la ausencia de soldadura.

- Proceso de fabricación de tubos sin soldadura

- Preparación de palanquillas

Se examina un buen tocho de acero inoxidable, se lava y se calienta a una temperatura superior a 1,200 °C.

- Piercing

Una varilla perforadora hueca con un procedimiento giratorio forma una cáscara de paredes gruesas.

- Alargamiento y laminación

La cáscara se sopla y se dimensiona con precisión.

- Dibujo en frío

Mejora el acabado superficial y reduce la precisión.

- Recocido

El tratamiento térmico alivia las tensiones y mejora la ductilidad de los tubos de acero inoxidable.

- Enderezado y corte

La última modificación consigue las longitudes y la calidad deseadas.

Proceso de tubos soldados

- Corte

Un enorme alambre de acero inoxidable se corta en finas tiras del grosor requerido.

- Formando

La banda se dobla en forma de tubo mediante rodillos.

- Soldadura

Para soldar los bordes se utiliza una soldadura TIG, láser o de alta frecuencia.

- Extracción de cordones

Los cordones de soldadura están aplanados por dentro y por fuera.

- Recocido y dimensionado

El tubo se calienta, se forma y se corta.

Ambos se someten a pruebas exhaustivas, incluidas pruebas hidrostáticas, pruebas de corrientes de Foucault, inspecciones dimensionales e inspecciones de superficie.

Principales ventajas de los tubos de acero inoxidable

Los tubos de acero inoxidable presentan numerosas ventajas esenciales:

• Hay una capa de óxido de cromo para evitar la oxidación. Esto hace que los tubos de acero inoxidable no sean corrosivos.
• Resistente a productos químicos, ácidos, agua salada y humedad.
• Los tubos de acero inoxidable son muy resistentes a la tracción.
• Soportan la deformación y la sobrecarga de peso.
• Los fabricantes industriales los utilizan en sistemas de alta presión y alta temperatura.
• La resistencia media a la temperatura oscila entre -196 °C y más de 800 °C.
• El más apropiado para calderas, hornos, criogénicos y líneas de escape.
• Los tubos de acero inoxidable son lisos y no porosos. No albergan bacterias. Apto para almacenamiento en sistemas farmacéuticos, lácteos, de procesamiento de alimentos y de agua.
• El tubo de acero inoxidable es contemporáneo e higiénico. Está disponible en acabado cepillado, mate, pulido o espejo.
• También reducen el coste de sustitución a largo plazo.
• Estos tubos son sostenibles. Proporcionan una capacidad de reciclado del 100 %.

Tubos de acero inoxidable frente a otros materiales

Los tubos de acero inoxidable tienen ventajas y limitaciones. Se pueden utilizar otros materiales para fabricar tubos. Esta es la tabla comparativa de los distintos materiales que pueden utilizarse en la fabricación.

Materiales	Ventajas del acero inoxidable	Limitaciones de otros materiales
Acero al carbono	Los tubos de acero inoxidable tienen mayor resistencia a la corrosión. Tienen mejor aspecto. Los tubos de acero inoxidable no requieren revestimiento.	Los tubos de acero al carbono son propensos a la corrosión. Suelen necesitar un revestimiento o una capa protectora para resistir a la corrosión. Tienen una vida útil más corta.
Cobre	Los tubos de acero inoxidable son firmes y rígidos. Aplicaciones de alta presión.	Los tubos de cobre son fáciles de doblar, pero tienden a corroerse con facilidad.
Aluminio	Fuerte y resistente Los tubos de acero inoxidable funcionan mejor en entornos de altas temperaturas.	Los tubos de aluminio se abollan con mucha facilidad. Son blandos y no soportan una presión elevada.
Plástico (PVC)	Resistencia al calor y a la presión Alto rendimiento y durabilidad	Rentable No resisten altas temperaturas y presiones.

Aplicaciones

Los tubos de acero inoxidable se utilizan en más de 30 industrias principales. Algunos de sus principales usos son:

1. Industria del petróleo y el gas

Los tubos de acero inoxidable se utilizan para aplicaciones de fondo de pozo en la industria del petróleo y el gas. Estos tubos son químicamente resistentes, lo que los hace adecuados para su uso en líneas de inyección de productos químicos e intercambiadores de calor. Pueden utilizarse en un entorno con presión y temperatura elevadas.

2. Química y petroquímica

Estos tubos de acero inoxidable tienen aplicaciones en las líneas de proceso. Pueden utilizarse en equipos de destilación y transporte de ácidos. Los empresarios los utilizan en reactores de alta temperatura.

3. Alimentos, lácteos y bebidas

Una aplicación importante en la industria alimentaria es en las líneas de leche. También pueden utilizarse en equipos de cervecería y tuberías sanitarias. Los sistemas de limpieza in situ (CIP) de la industria alimentaria utilizan tubos de acero inoxidable.

4. Productos farmacéuticos y biotecnología

Los tubos de instrumentación y los sistemas de biorreactores están fabricados con tubos de acero inoxidable. Las líneas WFI y las vías de fluidos estériles tienen estos tubos para obtener mejores resultados.

5. Urbanismo y tecnología de la construcción

Los tubos de acero inoxidable pueden utilizarse para

• Pasamanos
• Balaustradas
• Estructuras
• Elementos de fachada

6. Automoción

Los tubos de escape, combustible y freno de un automóvil están fabricados con tubos de acero inoxidable.

7. Aeroespacial y Defensa

El tubo podría utilizarse en

• Líneas hidráulicas
• Sistemas de suministro de combustible
• Materiales de construcción ultraligeros

8. Generación de energía

La industria utiliza tubos de acero inoxidable en:

• Tubos de caldera
• Tubos de condensador
• Intercambiador de calor centrales nucleares

9. Ingeniería marina y costera

Gracias a su elevada resistencia a los cloruros, pueden utilizarse en:

• Cuadernas
• Muelles y embarcaderos
• Tuberías de agua salada

Selección del tubo de acero inoxidable adecuado

La elección del tubo adecuado debe hacerse con un examen minucioso de múltiples hechos:

• En la fase inicial, evaluar el entorno. Significa el uso de productos químicos, su concentración y la temperatura de funcionamiento. Después de eso, determinar la presión del sistema para seleccionar el grado apropiado de la tubería.

El grado de los tubos de acero inoxidable se selecciona en función de los requisitos.

• El 304 se utiliza cuando se requiere una resistencia general.
• 316 se utiliza cuando cloruro más fuerte protección es necesario.
• El dúplex se utiliza cuando se requiere una gran resistencia.

La selección de tubos de acero soldados o sin soldadura implica

• Para aplicaciones de muy alta presión, elija tubos sin soldadura.
• Para aplicaciones rentables, precisas y bien pulidas, elija tubos soldados.

El tamaño, el grosor de pared, el diámetro interior, la longitud y las tolerancias aceptables son factores clave a la hora de seleccionar un tubo adecuado. Los clientes disponen de una amplia gama de opciones de acabado superficial para los tubos de acero inoxidable. Pueden tener acabados decorativos, industriales, cepillados, pulidos o electropulidos, así como acabados ornamentales, sanitarios o arquitectónicos.

• No viole ASTM, ASME, EN, y solicitar un MTC.

Conclusión

Los tubos de acero inoxidable son un punto de vista crítico de la ingeniería y el diseño modernos. La combinación de características como:

• Resistencia a la corrosión
• Fuerza
• Capacidad para trabajar a altas temperaturas
• Propiedades higiénicas

Los empresarios eligen los tubos adecuados basándose en el conocimiento de calidades, formas y tamaños. Siempre se centran en las técnicas de fabricación y el rendimiento requerido. Teniendo una idea clara de todos estos factores, podrán seleccionar un tubo que funcione de forma segura, eficaz y fiable en cualquier aplicación. Los tubos de acero inoxidable para construcción, maquinaria, transporte o saneamiento son una inversión a largo plazo. Sería una inversión sensata en el presente y en el futuro por su durabilidad, sus escasos requisitos de mantenimiento y su reciclabilidad de alta calidad.