Gyártási folyamat: átlyukasztott üreges vs. formázott és hegesztett
A héjmentes és a hegesztett acélcsövek közötti alapvető különbség a gyártási módszerükben rejlik. A héjmentes csövet egy tömör, kerek acélingotból gyártják, amelyet először felmelegítenek, majd egy mandrellel átütnek, hogy üreges héjat hozzanak létre; ezt követően hengereléssel és nyújtással érik el a kívánt átmérőt és falvastagságot – mindez anélkül, hogy bármilyen hegesztési varratot hoznának létre. Ez a folyamat olyan csövet eredményez, amelynek mikroszerkezete egyenletes, és mechanikai tulajdonságai az egész kerület mentén konzisztensek. A hegesztett csövek esetében, ellentétben a fentiekkel, a gyártás egy lapos acéltekercsből vagy lemezből indul ki, amelyet hengerformára hengerelnek, majd a szemben fekvő éleket nagyfrekvenciás elektromos ellenállás-hegesztéssel (ERW), lézerhegesztéssel vagy alulvízi ívhegesztéssel (SAW) kötnek össze. A hegesztési varratot ezután hőkezelik és ellenőrzik. Ez az alapvető különbség különböző teljesítményjellemzőkhez vezet: a héjmentes csövek kiváló nyomástartó képességgel és fáradási ellenállással rendelkeznek, mivel nincs bennük potenciális hegesztési gyengeség, míg a hegesztett csövek jobb méretbeli egyenletességet, simább felületminőséget és alacsonyabb költséget biztosítanak, különösen nagy átmérők esetén.
Alkalmazási területek: Nagynyomású vs. költséghatékony folyadék- és szerkezeti felhasználás
A hegesztés nélküli cső a kritikus, nagynyomású és magas hőmérsékletű alkalmazások elsődleges választása, ahol a hegesztési varrat integritása problémát jelenthet. Dominálja az olaj- és gázipari szektorban a lefúrás alatti burkolócsövek, a fúrószálak és az offshore emelőcsövek (API 5L, ASTM A106) gyártását, valamint az erőművekben a kazáncsövek és a túlmelegítő elosztófejek (ASTM A335) készítését. Elengedhetetlen továbbá hidraulikus rendszerekben, vegyi reaktorokban és atomerőművek csővezetékeiben. A hegesztett csövek viszont a folyadékvezetés és szerkezeti alkalmazások túlnyomó részében használatosak közepes nyomás esetén. Az ERW csövek (ASTM A53, API 5L) szabványos megoldást jelentenek a földgáz-elosztásban, a vízellátó vezetékekben, a tűzvédelmi rendszerekben és az HVAC csővezetékekben. Nagy átmérőjű, hosszirányban hegesztett (LSAW) vagy spirálisan hegesztett (SSAW) csövek hosszú távú olaj- és gázszállításra, vízbevezető rendszerekre és cölöpözésre szolgálnak. Az építőiparban a hegesztett üreges szerkezeti szelvények (HSS) (ASTM A500) oszlopokként, tartószerkezetekként és térhálós szerkezetekként szolgálnak kiváló szilárdság–tömeg arányuk és tiszta megjelenésük miatt.
Költség, rendelkezésre állás és kiválasztási irányelvek
Gazdasági szempontból a hegesztett cső általában 20–30%-kal olcsóbb, mint az egész darabból készült cső azonos méretek esetén, mivel folyamatos, nagy mennyiségű gyártása tekercsekből történik. Továbbá szélesebb átmérő-tartományban (akár 80 hüvelyk vagy annál több) és falvastagságokban érhető el, míg az egész darabból készült csövek átmérője általában 26 hüvelyk alatti, mivel a dörzsölő henger korlátozásai miatt nem lehet nagyobb átmérőt előállítani. Ugyanakkor az egész darabból készült csövek kiválóbb megbízhatóságot nyújtanak savas környezetben (H₂S-környezetekben) és ciklikus terhelés mellett, ahol a hegesztési varratok repedések kezdőpontjai lehetnek. A két típus közötti választáskor a mérnököknek figyelembe kell venniük a következő szempontokat: a szükséges nyomástartományt (egész darabból készült cső 10 MPa-nál nagyobb nyomásra vagy magas fáradási igény esetén), az átmérőt (hegesztett cső 24 hüvelyknél nagyobb átmérő esetén), a költséghatékonyságot (hegesztett cső általános alkalmazásokhoz) és a szabványelőírásokat (pl. az ASME B31.3 gyakran mindkét típust megengedi, de a hegesztett csövek esetében magasabb minőségellenőrzési szintet írhat elő). A legtöbb építőipari, vízellátási és alacsony nyomású alkalmazás esetében a hegesztett cső gazdaságos és technikailag megbízható megoldást jelent. Nagy feszültség, magas hőmérséklet vagy korróziós környezet esetén az egész darabból készült cső biztosítja a szükséges biztonsági tartalékot.
