Технологический процесс: прошивка против формовки и сварки
Основное различие между бесшовными и сварными стальными трубами заключается в принципиально разных технологических процессах их производства. Производство бесшовных труб начинается с массивного цилиндрического стального заготовка, который нагревают до высокой температуры, а затем прокалывают по центру с помощью оправки, образуя полую заготовку . Затем эта заготовка подвергается прокатке и вытяжке до достижения требуемых длины, диаметра и толщины стенки, в результате чего получается труба без продольного или спирального сварного шва . Данный процесс в целом подразделяется на горячую прокатку (для труб большого диаметра и большой толщины стенки) и холодную прокатку или волочение (для получения высокой точности и гладкой поверхности) в отличие от этого, сварные трубы изготавливаются из плоской стальной полосы, называемой заготовкой (skelp), которая формуется в цилиндрическую форму методом прокатки затем продольные кромки соединяются между собой с помощью различных методов сварки .
Методы сварки: ЭДС, ППДС и другие
Конкретный применяемый метод сварки является ещё одним ключевым различием между типами сварных труб. Электрическая сопротивительная сварка (ERW) электродуговая сварка (ЭДС) — доминирующий метод для труб малого и среднего диаметра, при котором высокочастотный электрический ток подаётся между кромками сформированного цилиндра, вызывая их плавление и сплавление без использования присадочного металла для труб большего диаметра и с более толстыми стенками Продольная подфлюсовая дуговая сварка (ППДС) применяется для труб, изготавливаемых из стальной плиты, формируемой в цилиндр, при этом продольный шов сваривается как с внутренней, так и с внешней стороны одной из разновидностей этого метода является Спиральная подфлюсовая дуговая сварка (СППДС) — это способ производства, при котором непрерывная стальная лента формируется спирально и сваривается, что позволяет изготавливать трубы очень большого диаметра и большой длины .
Эксплуатационные характеристики, стоимость и геометрические параметры
Различные технологии производства определяют разные эксплуатационные характеристики, стоимость и геометрические параметры. Бесшовные трубы, не имеющие сварного шва, считаются обладающими однородной структурой и отсутствием потенциальных слабых мест, обеспечивая превосходные механические свойства и коррозионную стойкость они, как правило, являются более безопасным выбором для ответственных применений, требующих высокого давления и высоких температур однако процесс прокатки и вытяжки может приводить к менее равномерной толщине стенки по сравнению с точной толщиной стальных листов, используемых при сварке сварные трубы, напротив, как правило, дешевле в производстве (на 20–40 %) и шире доступны на рынке современные методы сварки, особенно высокочастотная электросварка сопротивлением (ERW), обеспечивают соединения, прочность которых равна или превышает прочность основного металла сварные трубы также обеспечивают более точные допуски по размерам и более гладкую отделку поверхности .
Области применения: высокое давление против общего назначения
Выбор между бесшовными и сварными трубами определяется конкретными требованиями к применению. Бесшовные трубы обязательны или предпочтительны для применения при высоком давлении, например, на нефтеперерабатывающих заводах и в гидравлических цилиндрах, а также при высокотемпературной эксплуатации выше 400 °C , низкотемпературной эксплуатации ниже −46 °C , а также в условиях агрессивной среды (содержащей сероводород) они идеально подходят для магистральных трубопроводов нефти и газа и критически важных компонентов, таких как трубки котлов. Сварные трубы обычно допустимы и зачастую предпочтительны для крупнодиаметровых трубопроводов (NPS 24+) , конструкционных применений (в соответствии со стандартами ASTM A500, EN 10219) , водоснабжения и низконапорных коммунальных систем , а также для проектов, где основными критериями являются стоимость и сроки поставки в конструкционных применениях нет разницы в эксплуатационных характеристиках между электросварными (ERW) и бесшовными стальными трубами .
В заключение, выбор между бесшовными и сварными трубами требует оценки требований к давлению, температуре, стойкости к коррозии, размеру и бюджету бесшовные трубы являются предпочтительным выбором для критически важных, высоконагруженных и коррозионно-агрессивных сред, тогда как сварные трубы обеспечивают экономичное и универсальное решение для подавляющего большинства применений общего назначения, строительных конструкций и крупнодиаметровых трубопроводов .
