Forskjeller i prosessen mellom helstøpte stålror og sveiste rør

Den grunnleggende produksjonsdelen: gjennomboring versus formning og sveising

Den mest grunnleggende forskjellen mellom nahtløse og sveiste stålrør ligger i deres respektive fremstillingsmetoder. Nahtløse rør fremstilles fra en massiv rund stålbillet uten lengde- eller spiralsveiseskjøt. Produksjonsprosessen starter med å varme opp en massiv billet til ca. 1 250 °C og presse den over en gjennomboringsstang for å skape et hulskall . Dette varme, hule skallet sendes deretter gjennom påfølgende sett med konkave ruller som former et rør med riktig ytre diameter og veggtykkelse du kan ikkje. Resultatet er eit rør med ein kontinuerleg, homogen struktur, utan svage punkter som er å finna i sveissete rør. I motsetning til dette blir sveissede rør laga ved å forma stålplatt eller spole til ein rørform og sveise kantane saman. Sveisingssømmen er den grunnleggende skilnaden, fordi ho innfører ein varmepåverka sone (HAZ) som kan ha ulike mekaniske eigenskapar frå grunnmetallen .

Produksjon av sømløse rør: varmvalsing og kaldtrekking

Produksjonen av sømløse rør er hovudsakleg delt inn i to kategorier: varmvalsing og kaldvalsing (kaldtrekking), som er egna til rør med ulike spesifikasjonar og bruksområder du kan ikkje. Hettelullingsmetoden står for om lag 8090% av produksjonen av sømløse rør og blir vanlegvis brukt for større diameter og tjukkare vegger du kan ikkje. Prosessen omfattar: tilberedning av billett val av ronde stålbilletter av høgkvalitet og oppvarming til rett temperatur; piercing bruk av ein piercing-maskin for å stongja den oppvarma billetten inn i eit holt skal; rulling bruk av ei rørmølle for å r du kan ikkje. Varmvalsde sømløse rør tilbyr høg produksjonsytelse og lave kostnadar, sjølv om overflatekvaliteten og dimensjonsnøyaktigheten er relativt mindre raffinert du kan ikkje. For applikasjonar som krev høgare presisjon, vert kald tegning nytta. Denne prosessen byrjar med ein varmvalsde skal som ein billet, som blir pickla for å fjerne oksidskjellet på overflaten du kan ikkje. Det råa stålrøret blir deretter bearbeidd til ville dimensjonar gjennom kaldrulling eller kaldrullingsmølle, som betyr ein betydelig forbetring av dimensjonsnøyt og overflatekvalitet du kan ikkje. Kaldbearbeidde stålrør blir vanlegvis tilgjord for å eliminere indre spenningar og gjenoppretta plastisiteten, etterfulgt av fullføringsbehandlingar som retting, kutting og polering du kan ikkje. Kaldvalsde sømløse rør er karakterisert av høy dimensjonsnøyt og ein glatt overflatefinish, som gjer dei egne til presisjonsmaskiner og hydrauliske systemer .

Produksjon av sveissete rør: ERW, LSAW og SSAW

Sveisde stålrør er laga gjennom tre primære prosessar: elektrisk motstandssveising (ERW), longitudinal submerged arc welding (LSAW) og spiral submerged arc welding (SSAW), med ulike råvarer, formeringsmetoder og applikasjonsposisjonering . Rør til E.R.W. er produsert av varmtvalsde brede spolar som blir forbøygde, forma, sveise, varmebehandla, dimensionert, retta og skåret du kan ikkje. Høgfrekventa induktionsoppvarming smeltar lokalt paringsflate, og trykk får dei til å sveisa saman utan bruk av sveiselektroder. ERW-rør har høgt dimensjonell presisjon, einformig veggstykkje, god overflatekvalitet og evne til å tåle høgt trykk, men er avgrensa til mindre diameter og tynnare vegger du kan ikkje. Dei vert mykje brukt i gasstransport, råolje og ferdige olje . LSAW-rør er danna av einaste stålplater som blir pressa i muld eller formingsmaskiner, ved bruk av dobbelsidig nedsenka båg sveising og utviding uOE-metoden presser stålplaten til en U-form, deretter til en O-form, sveiser sømmen innvendig og utvendig og utvider den mekanisk. JCOE-prosessen former platen gradvis gjennom en rekke presseoperasjoner. LSAW-rør har et bredt spekter av produktspesifikasjoner med god toughhet, plastisitet, jevnhet og sveitetetthet, og presterer svært godt ved store diameterer, tykke vegger, høy trykkmotstand og lavtemperaturmotstand . SSAW-rør dannes ved kontinuerlig tilførsel av stålbandrull i en vinkel, og skaper en spiralformet sveisesøm ved automatisk dobbelttråd-dobbelsidig nedsenkets buesveising. Denne metoden tillater produksjon av rør med stor diameter (Ф1016–3200 mm) ved hjelp av smalere, billigere ruller spiralsveiseprosessen gjør det mulig å produsere rør med stor diameter som er egnet for transport av store mengder olje og gass. SSAW-rør brukes mye i overføring av olje, naturgass og vann, samt i påler og strukturelle applikasjoner.

Ytelse og kostnadsforskjeller

De ulike fremstillingsprosessene fører til ulike ytelses-, kostnads- og dimensjonsprofiler. Sømløse rør, som ikke har noen sveiseledd, anses som sterkere og mer pålitelige . De gir utmerket homogenitet i omgivningsretningen og er derfor svært motstandsdyktige mot indre trykk og torsjon. Imidlertid har moderne prosesser og kvalitetssikringstester minimert forskjellen i robusthet mellom de to typene . I praksis gir moderne sveiseteknikker – spesielt ERW/HFW – ledd med styrke som er lik eller større enn grunnmetallet . Sveiste rør er glattere, mer jevne og billigere å produsere enn sømløse rør . Sømløse rør koster vanligvis 20–40 % mer enn sveiste rør og har lengre leveringstider for store dimensjoner . Den innbygde styrken til sveiste rør settes formelt til ca. 20 % lavere enn den tilsvarende sømløse røret (som kreves av standarder) . Veggjevnheit varierer også: sveiste rør oppnår vanlegvis ±10 % eller betre, medan utan søm har typisk ±12,5 % eksentrisitet .

Bruksområde: Når du skal velje kvar type

Val mellom rør utan søm og sveiste rør avheng av trykkkrav, rørdiameter, budsjett og levertid . Rør utan søm er påkrevd eller sterkt prefererte for høgtrykksapplikasjonar – inkludert hydrokarbonindustrien, raffineri, olje- og gassutforsking og boring, samt hydrauliske sylindrar – og også for høgtemperaturdrift over 400 °C, lågtemperaturdrift under −46 °C og sur drift der risikoen for HAZ-sprekk må minimerast . Dei er òg prefererte for smårørsystem (NPS 2 og mindre), der rør utan søm er standardpraksis . Vanlege spesifikasjonar for rør utan søm inkluderer ASTM A106, A335 og API 5L . Sveiste rør er vanlegvis akseptable – og ofte foretrekte – for store diameter-rørledningar (NPS 24+), der rør utan søm ikkje er tilgjengelege eller uforholdsmessig dyre , for strukturelle anvendelser i henhold til ASTM A500 eller EN 10219, og for vannføring samt lavtrykksanlegg . Sveiste rør brukes vanligvis i bygningstekniske applikasjoner for ikke-drikkevann, som lavtrykksvann, oppvarming, kjøling og gass . Vanlige spesifikasjoner for sveiste rør inkluderer ASTM A53 Type E, API 5L og ASTM A671/A672 . Faktoren for sveifugeeffektivitet (E) i ASME B31.3 avgjør om sveiste rør oppfyller kravene til designtrykk: for ERW-rør undersøkt i henhold til den gjeldende standarden er E = 0,85 til 1,0; for helrør er E alltid 1,0 . Ved å forstå disse grunnleggende prosessforskjellene kan ingeniører og innkjøpsansatte velge rørtype som optimalt balanserer tekniske krav mot økonomiske hensyn for hver enkelt applikasjon.