¿Cómo probar la calidad de los tubos de calderas de baja presión?

Los tubos para calderas de baja presión son tubos de acero sin costura que se utilizan para fabricar calderas de baja presión, con una clasificación de presión de 2,5 MPa o menos. Estos tubos se producen normalmente a partir de lingotes de acero o palanquillas de tubos sólidos mediante procesos de perforación, laminado en caliente, laminado en frío o estirado en frío. Los tubos para calderas de baja presión se utilizan principalmente para componentes como tubos de vapor sobrecalentado, tubos de agua hirviendo, tubos de pared refrigerados por agua, tubos de humo y tubos de ladrillos arqueados en calderas de baja y media presión.

Fabricados con acero estructural al carbono de alta calidad, los materiales comunes para estos tubos incluyen acero n.º 10 y n.º 20. Estos materiales proporcionan alta resistencia, buena plasticidad y pueden soportar diversas condiciones de trabajo, lo que los hace adecuados para transportar fluidos en calderas industriales y domésticas. Entonces, ¿cuáles son los estándares de calidad para estos tubos y cómo se evalúa su calidad?

Normas de calidad para tubos de calderas de baja presión
- Tamaño y forma
El diámetro exterior y el espesor de pared de los tubos de calderas de baja presión están sujetos a rangos de desviación permitidos. Por ejemplo:

Diámetro exterior D1: ±1,5 % (desviación mínima de ±0,75 mm)
Diámetro exterior D2: ±1,0 % (desviación mínima de ±0,50 mm)
Diámetro exterior D3: ±0,75 % (desviación mínima de ±0,30 mm)
Diámetro exterior D4: ±0,50 % (desviación mínima de ±0,10 mm)

- Composición química
La composición química está estrictamente definida para garantizar las propiedades mecánicas del tubo y su resistencia a la corrosión. Por ejemplo, el acero n.° 20, un acero estructural al carbono de alta calidad, debe tener un contenido de carbono de no más del 0,17 %.

- Propiedades mecánicas
Se evalúan las propiedades mecánicas, incluida la resistencia a la tracción, el límite elástico y la elongación, para confirmar la capacidad del tubo para funcionar en diversas condiciones de funcionamiento.

- Estructura metalográfica
La estructura del material a nivel microscópico desempeña un papel crucial en la resistencia y la tenacidad del tubo de la caldera. La norma especifica la estructura metalográfica necesaria para un rendimiento óptimo.

- Pruebas no destructivas
Se emplean pruebas no destructivas para detectar cualquier defecto interno o superficial en las tuberías de acero, lo que garantiza su calidad y confiabilidad sin causar daños.

Métodos para la inspección de calidad de los tubos de calderas de baja presión
- Inspección de la apariencia
Se realiza una inspección visual para evaluar la apariencia del tubo. Esto incluye verificar el brillo de la superficie exterior, garantizar la planitud e identificar cualquier defecto visible como rayones, grietas o deformaciones. Se presta especial atención a la inspección de los extremos para detectar problemas como desoldadura, curvatura de las esquinas, depresiones o protuberancias.

- Detección de dimensiones
Se utilizan herramientas de medición como calibradores y micrómetros para comprobar el diámetro del tubo, el espesor de la pared, la longitud y otras dimensiones críticas. Estas mediciones se comparan con los estándares de fabricación para garantizar que se encuentren dentro del rango especificado.

- Inspección interna
La calidad interna del tubo se evalúa utilizando métodos de detección óptica o de fluidos. La detección de fluidos puede evaluar el rendimiento del flujo de líquidos o gases dentro de la tubería para detectar posibles fugas o bloqueos. La inspección óptica, utilizando herramientas como endoscopios, permite un examen minucioso de las soldaduras, los bordes y las superficies internas en busca de defectos.

- Análisis de la composición química
Se analiza la composición química del tubo de la caldera para verificar que cumple con los estándares requeridos. El análisis espectral, el análisis de sonda electrónica y otros métodos se emplean comúnmente para determinar la composición exacta del material.

- Prueba de estrés
Las pruebas de estrés, como las pruebas de presión y tracción, se utilizan para determinar si el tubo puede soportar la presión sin deformarse. Estas pruebas garantizan la estabilidad y la resistencia del tubo en condiciones operativas.