La ranura laminada de la tubería de acero

El ranurado por laminación, también conocido como ranurado por prensa o ranurado por rodillos, es una técnica de procesamiento de conformado en frío:

Usando una máquina ranuradora por laminación dedicada (máquina ranuradora por prensa), la parte inferior acciona la rueda de leva para girar la tubería de acero, mientras que la rueda de presión convexa superior se presiona lentamente contra la pared exterior de la tubería de acero bajo la acción del cilindro hidráulico, lo que hace que el metal en el extremo de la tubería sufra una deformación plástica y extruya en frío una ranura (ranura) en forma de arco - circular. No se realiza ningún corte ni eliminación de material.

Distinción clave:

Ranura de laminación= Conformación por extrusión en frío, sin eliminación de material;

en contraste,Cortar ranura= Usando el método de torneado para cortar algunos materiales para crear la ranura.

Roll Groove es actualmente el método más común en ingeniería.

El único propósito de la ranura rodante es mecanizar ranuras en ambos extremos de la tubería de acero, para permitir el uso de una conexión tipo ranura-(conexión de abrazadera/acoplamiento ranurado) para conectar las tuberías:

1. Instale el anillo de sellado de goma → Coloque la abrazadera (flexible/rígida) → Apriete el perno y los dos tubos estarán conectados.
2. Este sistema de conexión es ampliamente utilizado en: sistemas de agua contra incendios, HVAC, suministro y drenaje de agua, petroquímicos, tuberías de minería, etc.

Hay varias formas de conectar tubos de acero. ¿Por qué no simplemente soldar o utilizar bridas? La importancia de la unión por ranura laminada reside en:

En términos simples: La importancia de la tecnología de ranurado=Ha hecho avanzar la conexión de tuberías desde la "era de la soldadura" a la "era del ensamblaje mecánico rápido" - segura (sin utilizar fuego), eficiente, flexible y fácil de mantener.

De acuerdo al “Código Técnico de Tuberías de Conexión Ranurada” T/CECS 151 y procedimientos operativos relacionados, el proceso es el siguiente:

▎Paso 1 · Preparación de la tubería

• Utilice una máquina cortadora de tubos o una sierra sin dientes para cortar el tubo de acero a la longitud deseada.
• La incisión debe ser lisa y la cara del extremo debe ser perpendicular al eje de la tubería (asimetría: para DN100 a 150, menor o igual a 1,0 mm; para DN mayor o igual a 200, menor o igual a 1,4 mm)
• Utilice una muela abrasiva o una lima para eliminar completamente las rebabas, el óxido y las incrustaciones de óxido tanto del interior como del exterior del extremo de la tubería.

▎Paso 2 · Posicionamiento y nivelación de la máquina

• Coloque la máquina ranuradora sobre una superficie resistente y nivelada, y utilice un medidor de nivel para calibrar el cuerpo de la máquina.
• Seleccione los moldes de rueda de prensado/rueda de estampado superior e inferior correspondientes del tamaño apropiado según el diámetro de la tubería (⚠️ No mezcle moldes de diferentes especificaciones)

▎Paso 3 · Montaje de tubos de acero

• Un extremo del tubo de acero se coloca en la rueda motriz de la máquina tragamonedas rodante, mientras que el otro extremo se coloca en el soporte del tubo (el soporte está aproximadamente en la posición 2/3 de la longitud total desde el extremo del tubo).
• Ajuste la altura del soporte para que la tubería de acero quede horizontal (el extremo del soporte puede estar ligeramente más bajo de 1 a 2 grados para evitar que la tubería se "deriva")
• La sección transversal-del extremo de la tubería está estrechamente alineada con la superficie de tope de posicionamiento de la máquina ranuradora por laminación, y el eje de la tubería es perpendicular a la superficie de tope.

▎Paso 4 · Establezca la profundidad de la ranura y enrolle

1. Apriete la válvula de alivio de presión de la bomba de aceite → Gire la manija para que la rueda de presión superior toque la pared exterior del tubo de acero.
2. Gire la tuerca de límite para establecer la profundidad de la ranura objetivo (¡el dispositivo de límite es obligatorio! No utilice una máquina de posición ilimitada).
3. Encienda el motor → Conduzca la rueda para girar el tubo de acero → Para cada rotación, avance el prensado hacia abajo aproximadamente 0,25 mm, profundizando gradualmente, ¡nunca presione completamente hacia abajo de una vez!                                                                                                                                                                                                                                                  Por ejemplo: Un ejemplo típico de velocidad de avance (DN200): se requieren aproximadamente de 10 a 11 rotaciones, lo que da como resultado una depresión total de aproximadamente 2,5 mm. La alimentación es uniforme para cada rotación.
4. Una vez que la tuerca de tope esté completamente apretada y alcance la profundidad establecida, gire el tubo de acero de 1 a 2 vueltas más para lograr el proceso de moldeado y pulido → Detenga la máquina

▎Paso 5 · Inspección y remoción
• Suelte la válvula de alivio de presión → Retire el tubo de acero→ Utilice un calibre de ranura/calibrador a vernier para medir si la profundidad y el ancho de la ranura están dentro de la tolerancia estándar.→ Solo después de que esté calificado se puede poner en uso.

Esta es una cuestión muy crucial. El proceso de ranurado por laminación es esencialmente una operación de deformación plástica en frío, que altera el estado local del extremo del tubo:

Fenómeno físico que seguramente ocurrirá.

⚠️ El daño real causado por una operación incorrecta:

✅ El resultado concluyente de rodar correctamente la ranura

Siempre que la operación se lleve a cabo de acuerdo con las especificaciones (con un número limitado de brocas, avance gradual y profundidad controlada), el impacto de las ranuras en la resistencia del cuerpo de la tubería de acero está dentro de la tolerancia de diseño. Las dimensiones de las ranuras especificadas en las normas nacionales se diseñan basándose en garantizar un espesor de pared restante suficiente (por ejemplo, para tuberías de acero DN200, el requisito mínimo de espesor de pared es de 5,0 mm y la profundidad de la ranura es de solo aproximadamente 2,5 mm).

Según las normas técnicas como CJJ/T 154-2020 / T/CECS 151-2019 / CJ/T 156, una zanja calificada debe cumplir con los siguientes requisitos:

Requisitos de dimensiones geométricas

Requisito de calidad de la superficierequisitos

• La superficie desde el extremo del tubo hasta la sección de la ranura es lisa, sin protuberancias ni rayones o marcas evidentes.
• La capa galvanizada y el revestimiento/revestimiento de la pared interior deben permanecer intactos - no se permite que grandes áreas se despeguen o se dañen debido al proceso de laminado.
• No habrá grietas ni desprendimientos en las ranuras.

El proceso exige estrictamente

• La máquina tragamonedas debe tener un dispositivo de límite y no puede utilizar un dispositivo casero no regulado.
• Se deben utilizar diferentes tipos de DN con los moldes correspondientes. Está estrictamente prohibido utilizarlos indistintamente.
• Durante el proceso de laminación, el tubo de acero no debe tener ningún desplazamiento longitudinal o angular.
• El tiempo de procesamiento debe estar dentro de los límites especificados por los procedimientos (para evitar acelerar demasiado el proceso)

1. Norma Nacional:

• GB/T 3091-2015 "Tuberías de acero soldadas para transmisión de fluidos a baja presión": estipula que para tuberías de acero con un espesor de pared mayor o igual a 2,5 mm, la profundidad de la ranura no debe exceder el 15% del espesor de la pared (por ejemplo, cuando el espesor de la pared es de 3 mm, la profundidad de la ranura debe ser menor o igual a 0,45 mm).
• GB/T 5135.11-2006 "Sistemas de rociadores automáticos - Parte 11": Requiere que el área de la ranura de los accesorios de tubería de conexión tipo casquillo no tenga grietas ni deformaciones.

2. Normas Internacionales:

• ASTM A53 (Norma americana): Se especifica que después de mecanizar las ranuras, la resistencia a la compresión de la tubería de acero debe conservar más del 90% de su valor original.
• ISO 4144 (Norma Europea): Estipula que los bordes de las ranuras deben ser lisos sin rebabas, y la rugosidad Ra debe ser menor o igual a 12,5 μm.

Tanto las ranuras por laminación como las ranuras por corte son procesos para ranurar tuberías.

El proceso de corte de ranuras elimina físicamente el material de la tubería del diámetro exterior de la tubería, cortando así una ranura en la tubería.

Rodar y cortar son más fáciles para la tubería y causan menos daño. El conformado en frío por laminación permite la formación de ranuras sin eliminar ningún material de la tubería, lo que elimina la necesidad de limpieza de desechos y ofrece una alta eficiencia.

Las tuberías se pueden laminar con ranuras en 30 a 40 segundos por pulgada cuadrada, mientras que con el proceso de corte de ranuras se tarda 1 minuto por pulgada. El proceso de ranurado por laminación también elimina la necesidad de aceite de corte y la molestia de limpiar los residuos metálicos de las tuberías.

La mayoría de los productos del mercado adoptan el proceso de ranurado. ¿No se reemplazará entonces el proceso de ranurado de corte?

En algunos casos, el proceso de corte de ranuras puede resultar más útil. Por ejemplo, si la pared de la tubería es muy gruesa, el proceso de corte de ranuras será más efectivo. Por ejemplo, si la tubería se utiliza para transportar materiales sólidos como arena, y no es necesario que haya protuberancias dentro de la tubería para evitar la obstrucción del flujo de arena, la ranura de corte puede mantener eficazmente la integridad de la pared interior de la tubería. Por lo tanto, se debe seleccionar el proceso de asignación de fechas adecuado según el escenario de uso específico.

El proceso de ranura por laminación es una técnica de extrusión en frío que se utiliza para "moldear" una ranura estándar en el extremo de la tubería de acero. El objetivo es permitir que las tuberías se conecten de forma rápida, fiable y desmontable mediante abrazaderas -, lo que elimina los riesgos de incendio de la soldadura tradicional y el volumen de las bridas. El núcleo de la operación implica posicionamiento + presión lenta por etapas + inspección de tamaño. La profundización de la presión debilita la resistencia, la profundización reduce las fugas y la excentricidad impide la instalación. Por lo tanto, cada paso está estrictamente controlado por un estándar.