Tubo de titanio pulido para sistemas de alta presión

Tubo de titanio pulido para sistemas de alta presión

En una línea de alta presión, el interior del tubo no es una superficie cosmética. Cada marca de herramienta, rasguño o inclusión en el interior es un concentrador de tensiones, un lugar donde comienza una grieta de fatiga y un lugar donde se esconde la contaminación. El pulido elimina esa capa, y la diferencia se nota en la vida útil a fatiga de una línea hidráulica y en la limpieza de un sistema de gas. Estos tubos se suministran pulidos a Ra 0.8 o mejor, de 5 mm a 114 mm de diámetro exterior, con paredes de 0.3 mm a 10 mm, cortados a un máximo de 1200 mm.

Datos del tubo pulido

Por qué se pule el interior

El titanio tiene una alta resistencia a la fatiga para su peso, pero esa resistencia solo se logra cuando la superficie está libre de defectos. Un rasguño circunferencial de un banco de estirado actúa como una muesca, y con un factor de concentración de tensiones de dos o tres, el límite de fatiga del tubo cae respecto a la cifra del metal base. El pulido elimina la capa perturbada y el rasguño, y la pieza se comporta entonces como el material del certificado de prueba. Un interior pulido también se ensucia más lentamente y se limpia más completamente, por lo que las líneas de alta pureza y oxígeno se especifican de esta manera.

Cómo se pule el interior

El tubo recto se pule mecánicamente con medios abrasivos en una herramienta giratoria, o electroquímicamente cuando el interior debe ser uniforme y libre de rebabas. El pulido electroquímico elimina metal átomo a átomo y no deja abrasivos incrustados, lo que es importante para el servicio con oxígeno; el pulido mecánico es más rápido y económico, pero puede dejar residuos de medios si el tubo no se enjuaga adecuadamente. Cualquiera que sea la ruta utilizada, la rugosidad se mide en una muestra por lote, y la pared se comprueba después, porque el pulido elimina metal y una pared de 0.3 mm no tiene mucho margen.

Presión, pared y clasificación

Para un tubo, la capacidad de presión sigue a la pared. Usando la relación de Barlow con una tensión admisible de 138 MPa, un tubo de 25 mm de diámetro exterior con una pared de 2 mm resulta en aproximadamente 22 MPa, y el mismo tubo con una pared de 1 mm en aproximadamente 11 MPa. Esas cifras describen el tubo, no el sistema: las roscas, los flares, los extremos soldados y las curvas reducen la clasificación, y una línea es tan fuerte como su unión más débil. Donde un tubo pulido se dobla después del pulido, la curva tiene que ser repulida, ya que la formación marca de nuevo el interior.

La tolerancia es parte de la especificación

Un tubo pulido que no encaja en su accesorio es chatarra. El diámetro exterior se mantiene en más o menos 0.05 mm en los tamaños pulidos para que las férulas y las juntas tóricas sellen por diámetro en lugar de por suerte, la pared se mantiene en más o menos 10 por ciento, y la rectitud a 1 mm por metro para que una longitud de 1200 mm se asiente en una carrera recta. Los extremos se cortan a escuadra y se desbarban por dentro y por fuera, porque una rebaba dejada en el interior es tanto una fuente de contaminación como un rasguño que puede ocurrir en el próximo montaje.

Limpieza para oxígeno y gas de alta pureza

El titanio es uno de los pocos metales que se pueden usar en servicio con oxígeno, pero solo si la superficie está limpia. Cualquier residuo de hidrocarburo, huella dactilar o aceite de mecanizado arderá en una línea de oxígeno de alta presión, por lo que los tubos pulidos para ese uso se desengrasan, se enjuagan con agua desmineralizada, se secan y se tapan en ambos extremos. Las tapas permanecen puestas hasta el momento de la soldadura o el montaje, y el certificado registra el método de limpieza para que el usuario final pueda repetirlo después de la fabricación.

Pedido de tubo pulido

Cotizar por diámetro exterior, pared, grado, longitud, rugosidad superficial y prueba, por ejemplo, 25 mm OD, 2 mm de pared, Gr2, 1200 mm, Ra 0.4 interior, probado hidrostáticamente. Indicar si el tubo se doblará después de la entrega, porque el pulido antes de doblar desperdicia el acabado en la curva, e indicar si el interior o el exterior es la superficie crítica, ya que pulir ambos duplica el costo sin beneficio en la mayoría de las líneas.

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