Процес на производство: пробиване срещу формоване и заваряване
Основната разлика между безшевните и заварените стоманени тръби се дължи на принципно различните им процеси на производство. Производството на безшевни тръби започва с цилиндричен стоманен заготовък, който се нагрява до висока температура, след което се пробива в центъра му с помощта на мандрил, за да се получи куха обвивка . Тази обвивка по-нататък се валцува и изтегля, докато се постигне необходимата дължина, диаметър и дебелина на стената, като резултатът е тръба без надлъжен или спирален заваръчен шев . Този процес се класифицира общо на горещо валцуване (за големи диаметри и дебели стени) и студено валцуване или изтегляне (за висока прецизност и гладки повърхности) в противоположност на това заварената тръба се произвежда от плоска стоманена лента, известна като скелп, която се оформя чрез валцовка в цилиндрична форма . Надлъжните ръбове след това се спояват чрез различни заваръчни методи .
Заваръчни методи: ERW, LSAW и други
Конкретният използван заваръчен метод е още един ключов фактор за диференциация между заварените тръби. Електрическо съпротивително заваряване (ERW) е доминиращ метод за по-малки и средни диаметри, при който високочестотен електрически ток се подава между ръбовете на оформения цилиндър, което води до тяхното разтопяване и спояване без допълнителен заваръчен материал . За по-големи диаметри и по-дебели стени Надлъжното потопено дъгово заваряване (LSAW) се използва, при което стоманен лист се оформя в цилиндър и надлъжният шев се заваря както отвътре, така и отвън . Вариация на този метод е Спирална потопена дъгова заварка (SSAW) , при която непрекъснатата стоманена лента се оформя спирално и заварява, което позволява производството на тръби с много големи диаметри и продължителни дължини .
Експлоатационни характеристики, разходи и размерни параметри
Тези различни производствени методи водят до различни експлоатационни характеристики, разходи и размерни параметри. Безшевните тръби, които нямат заваръчен шев, се считат за с еднородна структура и без възможна слаба точка, като осигуряват превъзходни механични свойства и корозионна устойчивост . Те обикновено са по-безопасен избор за критични, високонапрежени и високотемпературни приложения . Обаче процесът на валцоване и изтегляне може да доведе до по-малко последователна дебелина на стената в сравнение с точната дебелина на стоманените листове, използвани за заваряване . Заварените тръби, напротив, обикновено са по-евтини за производство (с 20–40 % по-евтини) и по-широко налични . Съвременните заваръчни технологии, особено високочестотната ERW заварка, произвеждат съединения с якост, равна или по-голяма от тази на основния материал . Сварените тръби също предлагат по-строги размерни допуски и по-гладка повърхност .
Области на приложение: високо налягане срещу обща употреба
Изборът между безшевни и сварени тръби се определя от специфичните изисквания на приложението. Безшевните тръби са задължителни или силно предпочитани за приложения с високо налягане, като рафинерии и хидравлични цилиндри, както и за работа при високи температури над 400 °C , работа при ниски температури под -46 °C , и среда със съдържащ сяра газ (sour service) . Те са идеални за тръбопроводи за пренос на нефт и газ и за критични компоненти като тръби за котли. Сварените тръби обикновено са приемливи и често се предпочитат за тръбопроводи с голям диаметър (NPS 24+) , структурни приложения (според ASTM A500, EN 10219) , водоснабдяване и комунални тръбопроводи с ниско налягане , и проекти, при които основните фактори са разходите и сроковете за доставка . При структурни приложения няма разлика в производителността между тръбите с електросварена шевна линия (ERW) и безшевните стоманени тръби .
В заключение, изборът между безшевни и заварени тръби изисква оценка на изискванията за налягане, температурата, корозионната устойчивост, размера и бюджета безшевните тръби са по-предпочитаният вариант за критични, високонапрегнати и корозивни среди, докато заварените тръби предлагат икономична и универсална алтернатива за подаващото мнозинство от общи приложения, структурни приложения и приложения с големи диаметри .
