Hoy analizaremos dos tipos fundamentales de tubos utilizados en aplicaciones industriales. Los tubos de acero al carbono son robustos, duraderos y ofrecen una gran resistencia a la tracción. Los tubos de acero negro son tubos de acero rígidos de uso general que se emplean en muchos escenarios. Ambos tubos tienen ventajas distintas y rinden de forma óptima en casos de uso específicos. Se utilizan en varios sectores, como la construcción, el petróleo y el gas, el alcantarillado y la fabricación. Un conocimiento exhaustivo de sus propiedades puede ayudarle a elegir según sus necesidades.
Definición y composición
Tubos de acero al carbono
El acero al carbono es una aleación de hierro y carbono. Se divide en tres categorías: acero con alto contenido de carbono, acero con contenido medio de carbono y acero con bajo contenido de carbono. El porcentaje de carbono en masa puede oscilar entre 0,05% y 2,5%. Los tubos de acero al carbono son famosos por su dureza y longevidad. Pueden fabricarse por el método sin soldadura, con soldadura en espiral o con soldadura a tope. Los tubos de acero al carbono pueden tener propiedades físicas diferentes según la técnica de producción.
Tubos de acero negro
Los tubos de acero dulce sin revestimiento se denominan tubos de acero negro. Reciben este nombre por el acabado negro que se produce en su superficie debido a la formación de una capa de óxido de hierro. La fabricación de tubos de acero negro implica la preparación de la materia prima: chapas de acero dulce. El tubo de acero se somete a laminación, soldadura y tratamiento térmico para mejorar su solidez. Los tubos de acero negro son baratos y versátiles. Conducen diversos materiales como petróleo, gas, residuos y lodos.
Diferencias de composición
Los principales componentes de los tubos de acero al carbono son el hierro y el carbono. Tiene otros elementos en cantidades mínimas: fósforo, azufre, silicio y manganeso. Los tubos de acero al carbono están disponibles en varios grados, como ASTM A53, A106 y A333. Los distintos grados tienen métodos de fabricación y composiciones diferentes que les confieren características únicas.
En términos de composición, los tubos de acero negro no son tan diferentes de los tubos de acero al carbono. De hecho, los tubos de acero negro son tubos de acero al carbono que se someten a un proceso artesanal único. Sus elementos primarios son el hierro y el carbono, con la formación de una capa de óxido de hierro en la superficie. Este compuesto le confiere un tono oscuro, lo que le da el nombre de tubo de acero negro.
Proceso de manufactura
El proceso de fabricación difiere para muchos tipos de tubos de acero al carbono. La vida de un tubo de acero suele comenzar como un tocho. El tocho se calienta en un horno y se transfiere a una perforadora giratoria. La perforadora se compone de una aleación resistente. Perfora el tocho. Este proceso implica fuerzas de compresión de acción cruzada. Por último, la carcasa hueca se trata térmicamente, se corta con láser y se enfría para formar los tubos que vemos a diario.
Hay dos variantes principales de tubos de acero negro: soldados y sin soldadura. Los tubos de acero negro sin soldadura comienzan su andadura como palanquillas de acero. Se convierten en tubos mediante extrusión, estirado en frío o laminado en caliente. En el caso de los tubos de acero negro soldados, se laminan placas planas para darles forma. A continuación, se sueldan entre sí y se someten a un tratamiento térmico.
Resistencia a la temperatura y la presión
Los tubos de acero al carbono son famosos por su versatilidad. Están disponibles en varios grados, con propiedades que se adaptan a temperaturas y presiones específicas. Por lo general, los factores críticos que hay que tener en cuenta son los grados de acero, la sección y el grosor. Los tubos de acero al carbono pueden soportar temperaturas de hasta 650 grados Celsius. Las normas comunes de tubos de acero al carbono son API 5L, ASTM A53 y A106.
Los tubos de acero negro también tienen excelentes índices de temperatura y presión, como sus homólogos de acero al carbono. Su composición les permite soportar altas temperaturas. La adaptación del diseño y el grosor a sus necesidades puede garantizar una gran resistencia a la presión.
Susceptibilidad a la corrosión
El acero al carbono es susceptible de oxidarse debido a la ausencia de cromo. Por tanto, los tubos galvanizados son una buena opción, sobre todo si tiene previsto desplegarlos en el exterior.
Los tubos de acero negro carecen de revestimiento de zinc en la superficie exterior, lo que los hace propensos a sufrir daños por corrosión. Para un uso óptimo, deben utilizarse en interiores. Aunque son preferibles para el transporte de petróleo y gas, no se recomiendan para el suministro de agua doméstica.
Apariencia
La superficie de un tubo de acero al carbono tendrá un acabado rugoso y mate. No tiene brillo ni lustre. Al oxidarse, puede formar una capa de óxido.
Como habrá adivinado por su nombre, los tubos de acero negro tienen un acabado oscuro. También son ásperos al tacto. Esto se debe a una capa de óxido de hierro en la superficie.
Rentabilidad
Debido a la disponibilidad de varias calidades, los tubos de acero al carbono pueden tener precios muy variados. Mientras que los tubos de acero dulce son baratos, los de alto contenido en carbono pueden ser caros. Por ejemplo, el acero dulce ASTM A36 es bastante más barato que los tubos ASTM AISI 1059.
Los tubos de acero negro son fáciles de fabricar y muy asequibles. Son perfectos para diversas aplicaciones de transporte y estructurales, rentables, soldables y versátiles.
Respeto del medio ambiente
Los tubos de acero al carbono son seguros para el medio ambiente y la ecología local. Son duraderas y robustas, lo que reduce el deterioro de las infraestructuras. Esto, a su vez, conlleva menos despilfarro. Para un proyecto determinado, la adquisición de tubos de acero dulce suele ser más barata que la de tubos de acero negro. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la producción de tubos de acero al carbono genera más emisiones de CO2 que la de tubos de acero negro. Las consideraciones medioambientales y la normativa gubernamental pueden llevar a los promotores de infraestructuras a considerar los tubos de acero negro para los proyectos estructurales.
Aplicaciones
Tanto los tubos de acero al carbono como los de acero negro se utilizan mucho en diversas industrias. Los tubos de acero al carbono se prefieren por su resistencia a la oxidación en redes de gestión de residuos como los sistemas de tratamiento de aguas residuales. En el transporte de otros materiales, sin embargo, ambos se utilizan con frecuencia. Por ejemplo, los ingenieros pueden decantarse por uno u otro tipo de tubería en un gasoducto o una plataforma petrolífera. Dependerá sobre todo de la aplicación específica y de los requisitos de clasificación. Ambos tipos de tubos son básicos en proyectos de ingeniería estructural. Otras aplicaciones industriales de los tubos de acero son la climatización, los sistemas de energía, las plantas químicas y las fábricas de automóviles.
Conclusión
Mientras que el acero al carbono ofrece una inmensa versatilidad, el acero negro hace gala de resistencia y rentabilidad. Los tubos de acero al carbono y de acero negro son básicos en la industria. Un factor crucial a la hora de elegir entre ellos son sus necesidades. Por ejemplo, si está diseñando un sistema de fontanería interior, preferirá tubos de acero dulce por su resistencia a la corrosión. En aplicaciones estructurales, los tubos de acero negro se emplean como vigas y andamios, proporcionando una solución robusta. UNIASEN es un fabricante profesional de tubos de acero al carbono. Si usted tiene alguna pregunta, por favor contacte con nuestros expertos en tuberías.