Proizvodni proces: prebojno votla cev proti oblikovani in varjeni cevi
Temeljna razlika med brezšivnimi in zvarjenimi jeklenimi cevmi leži v njihovih načinih izdelave. Brezšivne cevi se izdelujejo iz trdnega okroglega jeklenega polizdelka, ki se segreje in nato prebije z mandrelom, da nastane votla lupina; nato se cev valja in raztegne, da doseže željeni premer in debelino stene – vse to brez kakršnega koli zvarjenega šiva. Ta postopek daje cev z enotno mikrostrukturo in enakomernimi mehanskimi lastnostmi po celotnem obsegu. Zvarjene cevi nasprotno izhajajo iz ploščatih jeklenih tuljav ali plošč, ki se z valji oblikujejo v cilindrično obliko, pri čemer se nasprotujoči robovi združijo z visokofrekvenčnim električnim upornostnim zvarjanjem (ERW), laserskim zvarjanjem ali podvodnim lokovnim zvarjanjem (SAW). Zvarni šiv nato podvržejo toplotni obdelavi in pregledu. Ta temeljna razlika povzroča različne delovne lastnosti: brezšivne cevi ponujajo nadgrado sposobnost zadrževanja tlaka in odpornost proti utrujanju zaradi odsotnosti morebitne šibkosti na mestu zvara, medtem ko zvarjene cevi zagotavljajo boljšo dimenzionalno natančnost, gladkejšo površinsko obdelavo in nižjo ceno, še posebej pri večjih premerih.
Področja uporabe: visokotlačna proti ekonomični tekočini in strukturni uporabi
Cevi brez šiva so prednostna izbira za kritične, visokotlačne in visokotemperaturne aplikacije, kjer bi lahko celovitost varjenja predstavljala težavo. V naftni in plinski industriji prevladujejo za spodzemne cevi za obloge, cevi za transport tekočin in morske dvigalne cevi (API 5L, ASTM A106), ter v elektroenergetiki za cevi za kotle in glavne cevi za pregrevalnike (ASTM A335). Nujne so tudi za hidravlične sisteme, kemijske reaktorje in cevovode v jedrskih elektrarnah. Cevi z varjenim šivom pa se uporabljajo v večini aplikacij za prenos tekočin in konstrukcijske namene, kjer so tlaki zmerni. Cevi z električnim upornostnim varjenjem (ERW) (ASTM A53, API 5L) so standard za distribucijo naravnega plina, vodovodne napeljave, sisteme za zaščito pred požarom in HVAC-cevovode. Cevi z velikim premerom, z dolžinskim varjenjem (LSAW) ali spiralnim varjenjem (SSAW), se uporabljajo za daljinski prenos nafte in plina, vodne vstopne cevi in pilotne cevi. V gradbeništvu varjene votle konstrukcijske profili (HSS) (ASTM A500) služijo kot stebri, nosilci in prostorski okvirji zaradi njihovega odličnega razmerja med trdnostjo in maso ter čistega videza.
Smernice za stroške, razpoložljivost in izbor
Z ekonomskega vidika so varjeni cevi na splošno za 20–30 % cenejši od brezšivnih cevi pri enakih dimenzijah, saj se proizvajajo neprekinjeno in v velikih količinah iz tuljav. Na voljo so tudi v širšem razponu premerov (do 80 palcev ali več) in debelins sten, medtem ko so brezšivne cevi zaradi omejitev pri prodornih valjarnah običajno omejene na premere pod 26 palcev. Vendar brezšivne cevi ponujajo nadgradnjo zanesljivost pri uporabi v kislih sredah (okoljih z H₂S) in pri cikličnem obremenitvi, kjer bi lahko varjeni spoji predstavljali začetna mesta za razpoke. Pri izbiri med njimi morajo inženirji upoštevati: zahtevano tlakovo razred (brezšivne cevi za tlake nad 10 MPa ali visoko utrujenost), premer (varjene cevi za premere nad 24 palci), občutljivost na stroške (varjene cevi za splošno uporabo) in zahteve standardov (npr. ASME B31.3 običajno dovoljuje obe vrsti, vendar za varjene cevi morda zahteva višjo stopnjo pregledov). Za večino gradbenih, vodovodnih in nizkotlačnih aplikacij so varjene cevi ekonomična in tehnično ustrezna izbira. Za visoko obremenjene, visokotemperaturne ali korozivne okolja brezšivne cevi zagotavljajo potrebno varnostno rezervo.