Proceso de fabricación: perforación frente a conformado y soldadura
La diferencia principal entre los tubos de acero sin costura y los soldados radica en sus procesos de fabricación fundamentalmente distintos. La producción de tubos sin costura comienza con un lingote cilíndrico macizo de acero, que se calienta a una temperatura elevada y luego se perfora en su centro mediante un mandril para crear una envoltura hueca . Esta envoltura se somete posteriormente a laminación y estiramiento hasta alcanzar la longitud, el diámetro y el espesor de pared requeridos, obteniéndose así un tubo sin costura longitudinal ni espiral . Este proceso se clasifica ampliamente en laminación en caliente (para diámetros grandes y paredes gruesas) y laminación en frío o estirado (para alta precisión y superficies lisas) . En cambio, el tubo soldado se fabrica a partir de una tira plana de acero, conocida como skelp, que se conforma mediante laminación en forma cilíndrica . A continuación, los bordes longitudinales se fusionan mediante diversas técnicas de soldadura .
Métodos de soldadura: ERW, LSAW y otros
El método específico de soldadura empleado constituye otro factor diferenciador clave entre los tubos soldados. Soldadura por resistencia eléctrica (ERW) es un método dominante para diámetros pequeños y medianos, en el que se aplica una corriente eléctrica de alta frecuencia entre los bordes del cilindro conformado, provocando su fusión y unión sin metal de aportación . Para diámetros mayores y paredes más gruesas, Soldadura longitudinal por arco sumergido (LSAW) se utiliza, en la que una placa de acero se conforma en forma cilíndrica y la junta longitudinal se suelda tanto por el interior como por el exterior . Una variación de este método es Soldadura espiral por arco sumergido (SSAW) , donde una tira continua de acero se forma en espiral y se solda, lo que permite la producción de diámetros muy grandes y longitudes extendidas .
Rendimiento, costo y características dimensionales
Estas distintas rutas de fabricación dan lugar a perfiles diferentes en cuanto a rendimiento, costo y dimensiones. Los tubos sin costura, al carecer de una junta soldada, se consideran estructuralmente uniformes y sin puntos débiles potenciales, ofreciendo propiedades mecánicas superiores y mayor resistencia a la corrosión . Por lo general, constituyen la opción más segura para aplicaciones críticas, de alta presión y alta temperatura . Sin embargo, el proceso de laminación y estiramiento puede producir un espesor de pared menos consistente en comparación con el espesor preciso de las láminas de acero utilizadas para la soldadura . Por el contrario, los tubos soldados suelen ser más económicos de fabricar (un 20-40 % menos) y están más ampliamente disponibles . Las técnicas modernas de soldadura, especialmente la soldadura por resistencia de alta frecuencia (ERW), producen juntas cuya resistencia es igual o superior a la del metal base . Los tubos soldados también ofrecen tolerancias dimensionales más ajustadas y un acabado superficial más liso .
Ámbitos de aplicación: alta presión frente a servicio general
La elección entre tubo sin costura y tubo soldado depende de los requisitos específicos de la aplicación. El tubo sin costura es obligatorio o fuertemente preferido para aplicaciones de alta presión, como refinerías y cilindros hidráulicos, y para servicios de alta temperatura por encima de 400 °C , servicios de baja temperatura por debajo de -46 °C , y entornos con servicio ácido (sour service) . Son ideales para oleoductos y gasoductos de transmisión y para componentes críticos como tubos de calderas. El tubo soldado suele ser aceptable y, a menudo, preferido para oleoductos de gran diámetro (NPS 24+) , aplicaciones estructurales (según ASTM A500 y EN 10219) , transporte de agua y redes de servicios públicos de baja presión , y proyectos en los que el costo y los plazos de entrega son los factores principales . En aplicaciones estructurales, no existe diferencia de rendimiento entre los tubos de acero soldados por resistencia eléctrica (ERW) y los tubos sin costura .
En resumen, la selección entre tubería sin costura y tubería soldada requiere evaluar los requisitos de presión, temperatura, resistencia a la corrosión, tamaño y presupuesto la tubería sin costura es la opción superior para entornos críticos, de alta tensión y corrosivos, mientras que la tubería soldada ofrece una solución rentable y versátil para la gran mayoría de aplicaciones generales, estructurales y de gran diámetro .
