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Jun 02, 2023

Doblado versus soldadura en instalaciones de tuberías de acero inoxidable

Por Nick ErdeiTherma Corp. La práctica actual para la fabricación e instalación de tuberías de acero inoxidable en instalaciones biofarmacéuticas es la soldadura (la mayor parte orbital). Es decir, soldar accesorios y

Por Nick ErdeiTherma Corp.

La práctica actual para la fabricación e instalación de tuberías de acero inoxidable en instalaciones biofarmacéuticas es la soldadura (la mayor parte orbital). Es decir, soldar accesorios y válvulas a tuberías para lograr las configuraciones deseadas según las necesidades del proceso. El material elegido es el acero inoxidable 316L, un acero austenítico con un contenido de carbono mantenido por debajo del 0,035%. Este es un detalle importante porque la soldadura puede sensibilizar al acero inoxidable, reduciendo así su resistencia a la corrosión.

La sensibilización más común es la formación de carburo de cromo (Cr23C6) en los límites de los granos dentro de la zona de la soldadura afectada por el calor. Esto puede provocar grietas por corrosión y, finalmente, fallos catastróficos del material. Al mantener el contenido de carbono tan bajo como 0,035%, no hay carbono disponible para el proceso de precipitación de carburo, por lo que la mayoría de las soldaduras en acero inoxidable no muestran sensibilización en los límites de grano.

Ahora bien, ¿qué pasa si en lugar de soldar accesorios y tuberías empleamos el doblado? La sección exterior de la curva sufrirá esfuerzos de tracción mientras que la sección interior experimentará esfuerzos de compresión. Estructuralmente hablando, esto no es un problema. El acero inoxidable austenítico pertenece al metal base P-No 8, que está sancionado en el Código ASME como flexible en frío sin tratamiento térmico posterior al doblado. El único problema posible es la susceptibilidad a la corrosión inducida por tensión, especialmente en la sección exterior sometida a tracción. Sin embargo, las pruebas de laboratorio independientes de un codo de 90 grados formado por flexión en frío en un radio 2D no mostraron signos de corrosión intergranular.

Las muestras extraídas de una soldadura orbital en el mismo trozo de tubería arrojaron los mismos resultados. El único efecto indeseable de la flexión es la "piel de naranja" de la superficie interior, que podría elevar las lecturas de Ra en unas pocas unidades. Sin embargo, elegir un material de menor Ra, digamos 20Ra, daría como resultado un acabado de 25Ra incluso después de doblarlo. Teniendo en cuenta los importantes ahorros que supone doblar en lugar de soldar, el gasto de comprar material 20Ra es insignificante. En conclusión, decimos que ha llegado el momento de doblar configuraciones de tuberías para instalaciones de procesos biofarmacéuticos.

Para obtener más información: Nick Erdei, gerente de control de calidad, Therma Corp., 1601 Las Plumas Ave., San José, CA 95133. Tel: 408-347-3400, ext. 1382.

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