Razlike v postopkih med brezšivnimi in varjenimi jeklenimi cevmi

Osnovna razdelitev proizvodnje: prebijanje nasproti oblikovanju in varjenju

Najosnovnejša razlika med brezšivnimi in varjenimi jeklenimi cevmi leži v njunih različnih proizvodnih metodah. Brezšivne cevi so izdelane iz trdnega okroglega jeklenega polizdelka brez vzdolžnega ali spiralnega varilnega šiva. Proizvodni postopek se začne z ogrevanjem trdnega polizdelka na približno 1.250 °C ter prisilnim prebijanjem preko prebijalnega palca, s čimer nastane votla lupina . Ta vroča votla polizdelka nato zaporedoma potuje skozi več naborov konkavnih valjarjev, ki oblikujejo cev z ustrezno zunanjim premerom in debelino stene -Ne. Rezultat je cev s neprekinjeno, homogeno strukturo, brez šibkih točk, kot jih najdemo pri varjenih ceveh. V nasprotju s tem se varjene cevi izdelajo tako, da se jekleno ploščo ali bobena oblikuje v cevkasto obliko in se robovi skupaj varjajo. Vredni šiv je temeljni razlikovalnik, saj uvaja toplotno prizadeto območje (HAZ), ki lahko ima različne mehanske lastnosti od osnovne kovine .

Proizvodnja brezšivnih cevi: vročina in hladno vlečenje

Proizvodnja brezšivnih cevi je v glavnem razdeljena na dve kategoriji: valjanje na toplo in valjanje na hladno (hladno vlečenje), vsako primerno za cevi različnih specifikacij in aplikacij -Ne. Način valjanja na toplo predstavlja približno 80~90% proizvodnje brezšivnih cevi in se običajno uporablja za večje premere in debele stene -Ne. Proces vključuje: pripravo žebljevizbiranje vrhunskih okroglih jeklenih žebljev in ogrevanje na ustrezno temperaturo; prebodovanjez uporabo strojnega prebodnega žeblja za prodiranje ogrevanja žebljev v votlo lupino; valjanjez uporabo cevnega mlina za val -Ne. Vročovlečene brezšivke zagotavljajo visoko proizvodno učinkovitost in nizke stroške, čeprav sta njihova kakovost površine in natančnost dimenzij relativno manj prefinjena -Ne. Za aplikacije, ki zahtevajo večjo natančnost, se uporablja hladno risanje. Ta postopek se začne s vroče valjani lupino kot billet, ki se usede, da se odstrani površinski oksidni razbitin -Ne. Neobdelana jeklenka se nato obdela do želenih dimenzij s hladnim valjanjem ali hladnim črpanjem, kar bistveno izboljša natančnost dimenzij in kakovost površine -Ne. Hladno obdelane jeklenice se običajno izgorevajo, da se odstranijo notranje napetosti in povrne plastičnost, nato pa sledijo končne obdelave, kot so ravnanje, rezanje in poliranje -Ne. Hladno valjane brezšivke so značilne po visoki natančnosti dimenzij in gladki površini, zaradi česar so primerne za natančne strojeve in hidravlične sisteme .

Proizvodnja varjenih cevi: ERW, LSAW in SSAW

Varjene jeklenice se proizvajajo s tremi glavnimi postopki: varjenje z električnim uporom (ERW), vzdolžno varjenje z potopljenim lokom (LSAW) in spiralno varjenje z potopljenim lokom (SSAW), vsako z različnimi surovinami, metodami oblikovanja in postavljanjem aplika . ERW cevi izdelani so iz vroče valjanih širokega zvoka, ki se predlagata, oblikujejo, varjajo, toplotno obdelujejo, razmerjujejo, ravnajo in režejo visokofrekvenčno indukcijsko segrevanje lokalno stopi stične površine, tlak pa povzroči njihovo zvarjanje brez uporabe zvarovalnih elektrod. CEVNE CEVI ERW ponujajo visoko dimenzionalno natančnost, enakomerno debelino stene, dobro kakovost površine in sposobnost vzdrževanja visokega tlaka, čeprav so omejene na manjše premerje in tanjše stene. široko se uporabljajo za prevoz mestnega plina, surovega olja in končanih olj. . CEVNE CEVI LSAW so izdelane iz posameznih jeklenih plošč, ki se oblikujejo v kalupih ali oblikovalnih strojih z dvosmernim podvodnim lokovnim zvarjanjem in razširjanjem. metoda UOE stisne jekleno ploščo v obliko U, nato v obliko O, zavari šiv znotraj in zunanjost ter ga mehansko razširi. Postopek JCOE postopoma oblikuje ploščo z zaporednimi stiskalnimi operacijami. Cevi LSAW ponujajo širok spekter tehničnih specifikacij z dobrimi lastnostmi: žilavostjo, plastičnostjo, enotnostjo in gostoto varjenega šiva; izstopajo pri velikih premerih, debelih stenah, visoki odpornosti proti tlaku in odpornosti proti nizkim temperaturam . Cevi SSAW se izdelujejo s kontinuiranim vnašanjem trakaste jeklene tuljave pod kotom, pri čemer se avtomatsko dvožično dvosstransko podvodno ločno varjenje ustvari spiralni varilni šiv. Ta metoda omogoča izdelavo cevi z velikim premerom (Ф1016–3200 mm) z uporabo ožjih in cenejših tuljav spiralno varilni postopek omogoča izdelavo cevi z velikim premerom, primernih za prevoz velikih količin nafte in zemeljskega plina. Cevi SSAW se široko uporabljajo za prevoz nafte, naravnega plina in vode ter za kopanje pilotov in gradbene namene.

Razlike v zmogljivosti in stroških

Različni proizvodni procesi povzročajo različne lastnosti glede zmogljivosti, stroškov in dimenzij. Brezšivne cevi, ki nimajo varilnega šiva, se zaznavajo kot močnejše in zanesljivejše. omogočajo izjemno enotnost v obsežni smeri in so zato zelo odporne na notranji tlak in torzijo. Vendar so sodobni procesi in preskusi kakovosti zmanjšali razliko v trdnosti med obema vrstama do minimuma. v praksi sodobne varilne tehnike – zlasti ERW/HFW – ustvarjajo spoje s trdnostjo, ki je enaka ali celo večja od trdnosti osnovnega materiala. varjene cevi so gladkejše, enotnejše in cenejše za proizvodnjo kot brezšivne cevi. brezšivne cevi običajno stanejo 20–40 % več kot varjene cevi in imajo daljše dobavne roke pri večjih dimenzijah. uradno se trdnost varjenih cevi obravnava kot približno 20 % nižja od trdnosti ustreznih brezšivnih cevi (kot zahtevajo standardi). . Enakomernost stene se prav tako razlikuje: zvarjene cevi običajno dosežejo ±10 % ali boljše, medtem ko je za brezšivne cevi tipična ekscentričnost ±12,5 % .

Področja uporabe: kdaj izbrati katero vrsto

Izbira med brezšivnimi in zvarjenimi cevmi je odvisna od zahtev po tlaku, velikosti cevi, proračuna in časa dobave . Brezšivne cevi so obvezne ali močno priporočljive za visokotlačne aplikacije – vključno s hidrokarbonsko industrijo, rafinerijami, raziskavo in bušenjem nafte in plina ter hidravličnimi valji – ter za visokotemperaturno obratovanje nad 400 °C, nizkotemperaturno obratovanje pod −46 °C in korozijsko agresivne pogoje (sour service), kjer je treba zmanjšati tveganje razpoke v toploto-vplivnem območju (HAZ) . Prav tako so priporočljive za cevovode majhnega premera (NPS 2 in manj), kjer je brezšivna izvedba standardna praksa . Pogoste specifikacije brezšivnih cevi vključujejo ASTM A106, A335 in API 5L . Zvarjene cevi so običajno ustrezne – in pogosto celo priporočljive – za cevovode velikega premera (NPS 24+), kjer brezšivne cevi niso na voljo ali so predrage , za strukturne uporabe po ASTM A500 ali EN 10219 ter za prenašanje vode in nizkotlačne komunalne storitve . Varjene cevi se pogosto uporabljajo v gradbenih sistemih za nepitno vodo, na primer nizkotlačno vodo, ogrevanje, hlajenje in plin . Pogosti specifikacije varjenih cevi vključujejo ASTM A53 tip E, API 5L ter ASTM A671/A672 . Faktor učinkovitosti varilnega spoja (E) v ASME B31.3 določa, ali varjena cev izpolnjuje zahteve glede načrtovanega tlaka: za ERW cevi, pregledane v skladu z ustreznim standardom, je E = 0,85 do 1,0; za brezšivne cevi je E vedno enak 1,0 . Z razumevanjem teh osnovnih razlik v postopkih lahko inženirji in strokovnjaki za nabavo izberejo vrsto cevi, ki optimalno uravnoteži tehnične zahteve in ekonomske dejavnike za vsako posamezno uporabo.