Processskillnader mellan slitslösa stålrör och svetsade rör

Den grundläggande tillverkningsåtskillnaden: genomstickning jämfört med formning och svetsning

Den mest grundläggande skillnaden mellan slitslösa och svetsade stålrör ligger i deras respektive tillverkningsmetoder. Slitslösa rör formas från en solid rund stålbiljett utan längsgående eller spiralformad svetsnäht. Tillverkningsprocessen börjar med att en solid biljett värms upp till cirka 1 250 °C och tvingas över en genomstickningsstav för att skapa ett ihåligt skal . Denna heta, ihåliga biljett transporteras sedan genom successiva uppsättningar av konkava rullar som formar ett rör med lämplig yttre diameter och väggtjocklek resultatet är ett rör med en kontinuerlig, homogen struktur – det finns inga svaga punkter som de som förekommer i svetsade rör. I motsats till detta framställs svetsade rör genom att stålplåt eller stålband formas till en rörförm och kanterna svetsas samman. Svetsnaden är den grundläggande skillnaden, eftersom den skapar en värmpåverkad zon (HAZ) som kan ha andra mekaniska egenskaper än basmaterialet .

Tillverkning av sömlösa rör: varmvalsning och kalldragning

Tillverkning av sömlösa rör delas främst in i två kategorier: varmvalsning och kallvalsning (kalldragning), var och en lämplig för rör med olika specifikationer och användningsområden metoden för varmvalsning utgör cirka 80–90 % av tillverkningen av sömlösa rör och används vanligtvis för större diametrar och tjockare väggar - Jag är inte rädd. Processen omfattar: beredning av billetterval av runda stålbilletter av hög kvalitet och uppvärmning till lämplig temperatur; piercingmed hjälp av en piercingmaskin för att sticka den uppvärmda billetten in i ett ihåligt skal; valsningmed hjälp av en rörmølle för att rulla - Jag är inte rädd. Varmvalsade sömlösa rör ger hög produktions effektivitet och låg kostnad, även om deras ytkvalitet och dimensionella noggrannhet är relativt mindre raffinerade - Jag är inte rädd. För tillämpningar som kräver högre precision används kalldragning. Denna process börjar med ett varmvalsat skal som billet, som pikanteras för att avlägsna ytskalan av oxider - Jag är inte rädd. Det råa stålröret bearbetas sedan till önskade dimensioner genom kallvalsning eller kalldragning, vilket förbättrar måttsäkerheten och ytan avsevärt . Kallbearbetade stålrör genomgår vanligtvis glödgning för att eliminera inre spänningar och återställa plasticiteten, följt av avslutande behandlingar såsom raktning, skärning och polering . Kallvalsade sömlösa rör kännetecknas av hög dimensionsnoggrannhet och en slät yta, vilket gör dem lämpliga för precisionsmaskiner och hydrauliska system .

Svetsad rörproduktion: ERW, LSAW och SSAW

Svetsade stålrör tillverkas genom tre huvudsakliga processer: elektrisk motståndssvetsning (ERW), längsgående underpulversvetsning (LSAW) och spiralformad underpulversvetsning (SSAW), var och en med olika råmaterial, formningsmetoder och applikationsområden . ERW-rör tillverkas från varmvalsade breda band som genomgår förböjning, formning, svetsning, värmebehandling, dimensionering, raktning och skärning . Induktionsvärmning med hög frekvens smälter lokalt de ytor som ska fogas samman, och tryck får dem att svetsas samman utan användning av svetselectroder. ERW-rör erbjuder hög dimensionsnoggrannhet, enhetlig väggtjocklek, god ytqualitet och förmåga att tåla högt tryck, även om de är begränsade till mindre diametrar och tunnare väggar . De används omfattande för transport av stadsgas, råolja och färdigolja . LSAW-rör formas från enskilda stålplattor som pressas i mönster eller formningsmaskiner, med dubbel-sidig undersjöbågsvetsning och expansion . UOE-metoden pressar stålplattan först till en U-form, sedan till en O-form, svetsar sömmen på insidan och utsidan och expanderar den mekaniskt. JCOE-processen formar plattan stegvis genom en serie pressar. LSAW-rör erbjuder ett brett sortiment av produktspecifikationer med god seghet, plasticitet, enhetlighet och täthet i svetsen, och utmärker sig vid stora diametrar, tjocka väggar, hög tryckmotstånd och lågtemperaturmotstånd . SSAW-rör tillverkas genom att en stålbandsrulle kontinuerligt matas in i en vinkel, vilket skapar en spiralformad svetsnätd genom automatisk dubbeltråds dubbel-sidig underslagssvetsning. Denna metod möjliggör tillverkning av rör med stora diametrar (Ф1016–3200 mm) med hjälp av smalare och billigare bandrullar . Spiralvärdet processen möjliggör tillverkning av rör med stora diametrar som är lämpliga för transport av stora mängder olja och gas. SSAW-rör används omfattande för transport av olja, naturgas och vatten samt för påldrivning och konstruktionsändamål.

Skillnader i prestanda och kostnad

De olika tillverkningsprocesserna leder till olika prestanda-, kostnads- och dimensionsprofil. Sömlösa rör, som saknar svetsnät, uppfattas som starkare och mer pålitliga de erbjuder en utmärkt homogenitet i omkretsriktningen och är därför mycket motståndskraftiga mot inre tryck och vridning. Moderna tillverkningsprocesser och kvalitetssäkringstester har dock minimerat skillnaderna i hållfasthet mellan de två typerna. i praktiken ger moderna svetstekniker – särskilt ERW/HFW – fogar med en hållfasthet som är lika stor eller större än grundmaterialets. svetsade rör är slätare, mer enhetliga och billigare att tillverka än sömlösa rör. sömlösa rör kostar vanligtvis 20–40 % mer än svetsade rör och har längre ledtider för stora dimensioner. den inbyggda hållfastheten hos svetsade rör anses formellt vara cirka 20 % lägre än motsvarande sömlösa rör (enligt standardkrav). också väggtjockleksenheter skiljer sig åt: svetsade rör uppnår vanligtvis ±10 % eller bättre, medan sömlösa rör ofta har en excentricitet på ±12,5 %. .

Användningsområden: När man ska välja varje typ

Valet mellan slitslösa och svetsade rör beror på tryckkrav, rördiameter, budget och ledtid slitslösa rör krävs eller rekommenderas starkt för högtrycksapplikationer – inklusive hydrokarbonindustrin, raffinaderier, olje- och gasutforskning samt borrning och hydrauliska cylindrar – samt för högtemperaturdrift över 400 °C, lågtemperaturdrift under -46 °C och sur drift där risken för HAZ-sprickning måste minimeras de föredras också för smårör (NPS 2 och mindre) där slitslösa rör är standardpraxis vanliga specifikationer för slitslösa rör inkluderar ASTM A106, A335 och API 5L svetsade rör är vanligtvis acceptabla – och ofta föredragna – för stordiameterledningar (NPS 24+), där slitslösa rör inte är tillgängliga eller för kostsamma , för konstruktionsapplikationer enligt ASTM A500 eller EN 10219 samt för vattenöverföring och nedertrycksanläggningar . Svetsade rör används ofta i byggnadsinstallationsapplikationer för icke-drinkbar vatten, till exempel lågtrycksvatten, uppvärmning, kylning och gas . Vanliga specifikationer för svetsade rör inkluderar ASTM A53 Typ E, API 5L samt ASTM A671/A672 . Svetsförbindningens effektivitetsfaktor (E) i ASME B31.3 avgör om svetsade rör uppfyller kraven på designtryck: för ERW-rör undersökta enligt den tillämpliga standarden är E = 0,85 till 1,0; för sömlösa rör är E alltid 1,0 . Genom att förstå dessa grundläggande processskillnader kan ingenjörer och inköpsansvariga välja rörtypen som optimalt balanserar tekniska krav med ekonomiska överväganden för varje specifik applikation.