Processo di produzione: foratura rispetto a formatura e saldatura
La differenza principale tra tubi in acciaio senza saldatura e tubi saldati risiede nei loro processi di produzione fondamentalmente diversi. La produzione di tubi senza saldatura inizia con un billetto cilindrico solido in acciaio, riscaldato a elevata temperatura e quindi forato al centro mediante un mandrino per creare una camicia cava . Questa camicia viene successivamente laminata e allungata fino a raggiungere la lunghezza, il diametro e lo spessore di parete richiesti, ottenendo così un tubo privo di saldature longitudinali o elicoidali . Questo processo è generalmente suddiviso in laminazione a caldo (per diametri grandi e pareti spesse) e laminazione a freddo o trafilatura (per elevate precisioni e superfici lisce) . Al contrario, il tubo saldato parte da una striscia piana di acciaio, nota come skelp, che viene formata in forma cilindrica mediante laminazione . I bordi longitudinali vengono quindi fusi insieme utilizzando diverse tecniche di saldatura .
Metodi di saldatura: ERW, LSAW e altri
Il metodo specifico di saldatura impiegato costituisce un altro fattore distintivo fondamentale tra i tubi saldati. Saldatura a resistenza elettrica (ERW) è un metodo dominante per diametri piccoli e medi, in cui una corrente elettrica ad alta frequenza viene fatta passare tra i bordi del cilindro formatosi, provocandone la fusione e l’unione senza l’uso di metallo d’apporto . Per diametri maggiori e spessori di parete più elevati, Saldatura longitudinale ad arco sommerso (LSAW) viene utilizzata, in cui una lamiera d’acciaio viene formata in un cilindro e il giunto longitudinale viene saldato sia dall’interno che dall’esterno . Una variante di questo processo è Saldatura elicoidale ad arco sommerso (SSAW) , in cui una striscia continua di acciaio viene formata a spirale e saldata, consentendo la produzione di diametri molto grandi e lunghezze estese .
Prestazioni, costo e caratteristiche dimensionali
Queste diverse vie produttive determinano profili distinti in termini di prestazioni, costo e caratteristiche dimensionali. I tubi senza saldatura, privi di giuntura saldata, sono considerati dotati di una struttura uniforme e di nessun potenziale punto debole, offrendo proprietà meccaniche superiori e maggiore resistenza alla corrosione . Sono generalmente la scelta più sicura per applicazioni critiche, ad alta pressione e ad alta temperatura . Tuttavia, il processo di laminazione e trafilatura può produrre uno spessore della parete meno uniforme rispetto allo spessore preciso dei fogli di acciaio utilizzati per la saldatura . I tubi saldati, al contrario, sono generalmente meno costosi da produrre (dal 20% al 40% in meno) e più ampiamente disponibili . Le moderne tecniche di saldatura, in particolare la saldatura ERW a frequenza elevata, producono giunture la cui resistenza è pari o superiore a quella del metallo base . I tubi saldati offrono inoltre tolleranze dimensionali più strette e una finitura superficiale più uniforme .
Ambiti di applicazione: alta pressione rispetto a servizio generale
La scelta tra tubi senza saldatura e tubi saldati è dettata dalle specifiche esigenze dell’applicazione. I tubi senza saldatura sono obbligatori o fortemente preferiti per applicazioni ad alta pressione, come raffinerie e cilindri idraulici, e per servizi ad alta temperatura superiori a 400 °C , per servizi a bassa temperatura inferiori a -46 °C , e per ambienti con servizio ‘sour’ (contenenti H₂S) . Sono ideali per le condotte di trasporto di petrolio e gas e per componenti critici come i tubi per caldaie. I tubi saldati sono generalmente accettabili e spesso preferiti per condotte di grande diametro (NPS 24+) , applicazioni strutturali (secondo ASTM A500, EN 10219) , trasporto di acqua e reti di distribuzione a bassa pressione , e progetti in cui costo e tempi di consegna sono i fattori principali . Nelle applicazioni strutturali non vi è alcuna differenza prestazionale tra tubi in acciaio saldati ERW e tubi in acciaio senza saldatura .
In sintesi, la scelta tra tubi senza saldatura e tubi saldati richiede la valutazione dei requisiti di pressione, della temperatura, della resistenza alla corrosione, delle dimensioni e del budget . I tubi senza saldatura rappresentano la soluzione superiore per applicazioni critiche, ad alta sollecitazione e in ambienti corrosivi, mentre i tubi saldati offrono una soluzione economica e versatile per la stragrande maggioranza delle applicazioni generali, strutturali e a grande diametro .
