Valmistusprosessi: poraus vs. muovaus ja hitsaus
Saumattomien ja hitsattujen teräsputkien välillä on perustavanlaatuinen ero niiden erilaisissa valmistusprosesseissa. Saumattoman putken valmistus alkaa kiinteällä sylinterimäisellä teräsbiletillä, joka kuumennetaan korkeaan lämpötilaan ja jonka keskelle tehdään sitten poraamalla reikä työntämällä sisään mandrel, jolloin syntyy ontto kuori . Tätä kuorta levitetään ja venytetään sen jälkeen, kunnes se saavuttaa vaaditun pituuden, halkaisijan ja seinämän paksuuden, mikä johtaa putkeen, jossa ei ole pituussuuntaista tai spiraalimaista hitsausnaulaa . Tätä prosessia luokitellaan yleisesti kuumavalssaukseksi (suurille halkaisijoille ja paksuille seinämille) ja kylmävalssaukseksi tai vetämisprosessiksi (korkean tarkkuuden ja sileän pinnan saavuttamiseksi) . Sen sijaan hitsattu putki valmistetaan tasaisesta teräslevystä, jota kutsutaan skelpiksi, ja levystä muodostetaan pyöreä putki rullamuokkauksella . Pitkittäiset reunat yhdistetään sitten eri hitsausmenetelmillä .
Hitsausmenetelmät: ERW, LSAW ja muut
Käytetty hitsausmenetelmä on toinen tärkeä erotusmerkki hitsattujen putkien välillä. Sähkövastushitsaus (ERW) on yleisin menetelmä pienemmille ja keskikokoisille halkaisijoille, jossa korkeataajuista sähkövirtaa ohjataan muodostetun putken reunojen välille, mikä saa ne sulamaan ja yhtymään ilman täyteainetta . Suuremmille halkaisijoille ja paksuimmille seinämille Pitkittäinen upotettu kaarilankahitsaus (LSAW) käytetään, jolloin teräslevy muodostetaan putkiksi ja pitkittäinen sauma hitsataan sekä sisä- että ulkopinnalta . Tämän menetelmän vaihtoehto on Spiraalimuotoinen upotettu kaaritaivutus hitsaus (SSAW) , jossa jatkuva teräslevy muotoillaan spiraalimaisesti ja hitsataan, mikä mahdollistaa erinomaisen suurien halkaisijoiden ja pitkien pituuksien valmistamisen .
Suorituskyky, kustannukset ja mitalliset ominaisuudet
Nämä erilaiset valmistustavat johtavat erilaisiin suorituskyky-, kustannus- ja mitallisiin profiileihin. Hitsaamattomat putket, joissa ei ole hitsaussaumaa, koetaan yhtenäisemmiksi rakenteiksi ilman mahdollisia heikkoja kohtia, mikä tarjoaa paremmat mekaaniset ominaisuudet ja korrosionkestävyyden . Ne ovat yleensä turvallisempi valinta kriittisiin, korkeapaineisiin ja korkealämpötilaisiin sovelluksiin . Kuitenkin valssaus- ja venytysprosessi voi tuottaa vähemmän tasaisen seinämänpaksuuden verrattuna tarkkaan teräslevyn paksuuteen, jota käytetään hitsausta varten . Hitsatut putket sen sijaan ovat yleensä halvempia valmistaa (20–40 % halvempia) ja niitä on laajemmin saatavilla . Nykyaikaiset hitsaustekniikat, erityisesti korkeataajuinen ERW-hitsaus, tuottavat liitokset, joiden lujuus on yhtä suuri tai suurempi kuin perusmateriaalin hitsattujen putkien mitat ovat myös tarkemmin määritettyjä, ja niiden pinnanlaatu on sileämpi .
Sovellusalueet: korkeapaine vs. yleiskäyttö
Seamless- ja hitsattujen putkien valinta perustuu sovelluksen erityisvaatimuksiin. Seamless-putkia vaaditaan tai sitä suositellaan voimakkaasti korkeapaineisiin sovelluksiin, kuten öljynjalostamoihin ja hydraulisiin sylintereihin, sekä korkealämpötilaisiin käyttöolosuhteisiin yli 400 °C:n , alhaiselämpötilaisiin käyttöolosuhteisiin alle –46 °C:n , sekä happamien kaasujen (sour service) ympäristöihin . Ne ovat ideaalisia öljy- ja kaasukuljetusputkistoille sekä kriittisille komponenteille, kuten kuumavesikierukkuputkille (boiler tubes). Hitsattuja putkia voidaan yleensä käyttää ja niitä usein suositellaan suurihalkaisuisiin putkistoihin (NPS 24+) , rakenteellisiin sovelluksiin (ASTM A500, EN 10219 -standardien mukaisesti) , vedenkuljetukseen ja alhaisen paineen hyötyverkkoihin , sekä projekteihin, joissa kustannukset ja toimitusaika ovat ensisijaisia tekijöitä . Rakenteellisissa sovelluksissa ei ole suorituskyvyn kannalta eroa ERW- ja seamless-teräsputkien välillä .
Yhteenvetona voidaan todeta, että saumattoman ja hitsatun putken valinta edellyttää paine-, lämpötila-, korrosiosta kestävyys-, koko- ja budjettivaatimusten arviointia saumaton putki on parempi vaihtoehto kriittisiin, korkean rasituksen aiheuttamiin ja syövyttäviin ympäristöihin, kun taas hitsattu putki tarjoaa kustannustehokkaan ja monikäyttöisen ratkaisun suurimmalle osalle yleisiä käyttö-, rakennus- ja suurihalkaisijaisia sovelluksia .