Quy trình sản xuất: Đục lỗ so với tạo hình và hàn
Sự khác biệt chính giữa ống thép không hàn và ống thép hàn nằm ở quy trình sản xuất cơ bản hoàn toàn khác nhau của chúng. Quy trình sản xuất ống không hàn bắt đầu từ một phôi thép hình trụ đặc, được nung nóng ở nhiệt độ cao rồi đục lỗ xuyên tâm bằng chày để tạo thành vỏ rỗng . Vỏ này sau đó được cán và kéo giãn cho đến khi đạt được chiều dài, đường kính và độ dày thành ống yêu cầu, tạo ra ống không có mối hàn dọc hoặc xoắn ốc . Quy trình này được phân thành hai loại chính là cán nóng (dành cho ống có đường kính lớn và thành dày) và cán nguội hoặc kéo nguội (dành cho ống yêu cầu độ chính xác cao và bề mặt nhẵn mịn) . Ngược lại, ống hàn bắt đầu từ một dải thép phẳng, được gọi là dải thép thô (skelp), sau đó được uốn thành hình trụ bằng quy trình cán . Các mép dọc sau đó được hàn dính với nhau bằng nhiều kỹ thuật hàn khác nhau .
Các phương pháp hàn: ERW, LSAW và các phương pháp khác
Phương pháp hàn cụ thể được áp dụng là một yếu tố phân biệt quan trọng khác giữa các loại ống hàn. Hàn điện trở (ERW) là phương pháp chủ đạo đối với ống có đường kính nhỏ đến trung bình, trong đó dòng điện xoay chiều tần số cao được truyền qua hai mép của hình trụ đã được tạo thành, làm nóng chảy và kết dính chúng mà không cần kim loại phụ . Đối với ống có đường kính lớn hơn và thành ống dày hơn, Hàn hồ quang chìm theo đường hàn dọc (LSAW) được sử dụng, trong đó một tấm thép được uốn thành hình trụ và đường hàn dọc được thực hiện từ cả mặt trong lẫn mặt ngoài . Một biến thể của phương pháp này là Hàn hồ quang chìm theo đường hàn xoắn (SSAW) , trong đó một dải thép liên tục được uốn xoắn ốc và hàn lại, cho phép sản xuất các ống có đường kính rất lớn và chiều dài kéo dài .
Hiệu suất, Chi phí và Đặc tính Kích thước
Các phương pháp sản xuất khác nhau này dẫn đến các đặc tính hiệu suất, chi phí và kích thước riêng biệt. Ống không hàn, do không có mối hàn, được xem là có cấu trúc đồng nhất và không có điểm yếu tiềm ẩn, nhờ đó mang lại tính chất cơ học vượt trội và khả năng chống ăn mòn tốt hơn . Chúng thường là lựa chọn an toàn hơn cho các ứng dụng quan trọng, chịu áp lực cao và nhiệt độ cao . Tuy nhiên, quá trình cán và kéo có thể tạo ra độ dày thành ống ít đồng đều hơn so với độ dày chính xác của các tấm thép dùng để hàn . Ngược lại, ống hàn thường rẻ hơn về chi phí sản xuất (thấp hơn 20–40%) và phổ biến hơn trên thị trường . Các kỹ thuật hàn hiện đại, đặc biệt là hàn điện trở tần số cao (ERW), tạo ra các mối hàn có độ bền bằng hoặc cao hơn kim loại nền ống hàn cũng có độ chính xác về kích thước cao hơn và bề mặt nhẵn mịn hơn .
Các lĩnh vực ứng dụng: Ứng dụng chịu áp lực cao so với ứng dụng thông thường
Việc lựa chọn giữa ống không mối hàn và ống hàn phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. Ống không mối hàn là bắt buộc hoặc được ưu tiên mạnh mẽ trong các ứng dụng chịu áp lực cao như nhà máy lọc dầu và xi-lanh thủy lực, cũng như trong các điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao trên 400°C , điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp dưới -46°C , và môi trường làm việc có chứa khí ăn mòn (sour service) chúng rất phù hợp cho các đường ống dẫn dầu và khí, cũng như các bộ phận quan trọng như ống lò hơi. Ống hàn thường được chấp nhận và thậm chí được ưu tiên trong các đường ống có đường kính lớn (NPS 24+) , các ứng dụng kết cấu (theo tiêu chuẩn ASTM A500, EN 10219) , dẫn nước và các hệ thống tiện ích áp lực thấp , cũng như các dự án mà chi phí và thời gian giao hàng là yếu tố quyết định chính trong các ứng dụng kết cấu, không có sự khác biệt về hiệu suất giữa ống thép hàn điện trở (ERW) và ống thép không mối hàn .
Tóm lại, việc lựa chọn giữa ống không mối hàn và ống có mối hàn đòi hỏi phải đánh giá các yêu cầu về áp lực, nhiệt độ, khả năng chống ăn mòn, kích thước và ngân sách . Ống không mối hàn là lựa chọn ưu việt hơn cho các môi trường quan trọng, chịu ứng suất cao và ăn mòn, trong khi ống có mối hàn mang lại giải pháp tiết kiệm chi phí và linh hoạt cho phần lớn các ứng dụng dịch vụ chung, kết cấu và đường kính lớn .
