Während es viele Rohrherstellungsmethoden gibt, vergleicht die prominenteste Diskussion in der Branche elektrisch widerstandsgeschweißte (ERW) mit nahtlosen (SMLS) Stahlrohren.
Sowohl ERW- als auch nahtlose Stahlrohrherstellungsverfahren sind seit Jahrzehnten im Einsatz; Im Laufe der Zeit haben sich die Methoden, die zur Herstellung verwendet werden, weiterentwickelt. Was ist also besser?
Herstellung von geschweißten Rohren
Das geschweißte Rohr beginnt als langes, aufgewickeltes Stahlband, das als Skelp bezeichnet wird. Der Skelp wird auf die gewünschte Länge geschnitten, was zu einem flachen rechteckigen Blatt führt. Die Breite der kürzeren Enden dieses Blattes wird zum Außenumfang des Rohrs, ein Wert, der zur Berechnung des endgültigen Außendurchmessers verwendet werden kann.
Die rechteckigen Bleche werden durch eine Walzmaschine geführt, die die längeren Seiten zueinander kräuselt und einen Zylinder bildet. Beim ERW-Verfahren wird hochfrequenter elektrischer Strom zwischen die Kanten geleitet, wodurch sie schmelzen und miteinander verschmelzen.
Ein Vorteil von ERW-Rohren ist, dass keine Schmelzmetalle verwendet werden und die Schweißnaht nicht gesehen oder gefühlt werden kann. Dies steht im Gegensatz zum doppelten Unterpulverschweißen (DSAW), das eine offensichtliche Schweißraupe hinterlässt, die dann je nach Anwendung eliminiert werden muss.
Die Fertigungstechniken für geschweißte Rohre haben sich im Laufe der Jahre verbessert. Der vielleicht wichtigste Fortschritt war die Umstellung auf hochfrequente elektrische Ströme zum Schweißen. Vor den 1970er Jahren wurde niederfrequenter Strom verwendet. Schweißnähte, die aus niederfrequentem ERW hergestellt wurden, waren anfälliger für Korrosion und Nahtversagen.
Die meisten geschweißten Rohrtypen erfordern nach der Herstellung eine Wärmebehandlung.
Herstellung nahtloser Rohre
Nahtlose Rohrleitungen beginnen als ein fester zylindrischer Stahlstück, der als Knüppel bezeichnet wird. Noch heiß werden Knüppel mit einem Dorn durch die Mitte gestochen. Der nächste Schritt ist das Rollen und Strecken des Hohlknüppels. Der Knüppel wird präzise gewalzt und gestreckt, bis er die im Kundenauftrag vorgegebene Länge, Durchmesser und Wandstärke erreicht.
Einige nahtlose Rohrtypen härten während der Herstellung aus, so dass eine Wärmebehandlung nach der Herstellung nicht erforderlich ist. Andere erfordern eine Wärmebehandlung. Konsultieren Sie die Spezifikation des nahtlosen Rohrtyps, den Sie in Betracht ziehen, um zu erfahren, ob eine Wärmebehandlung erforderlich ist.
Historische Perspektiven und Anwendungsfälle für geschweißte vs. nahtlose Stahlrohre
ERW und nahtlose Stahlrohre existieren heute als Alternativen, was weitgehend auf historische Wahrnehmungen zurückzuführen ist.
Im Allgemeinen wurde geschweißtes Rohr als von Natur aus schwächer angesehen, da es eine Schweißnaht enthielt. Nahtlose Rohre fehlten dieser wahrgenommene strukturelle Fehler und galten als sicherer. Es stimmt zwar, dass geschweißte Rohre eine Naht enthalten, die es theoretisch schwächer macht, aber Fertigungstechniken und Qualitätssicherungsschemata haben sich jeweils so weit verbessert, dass geschweißte Rohre wie gewünscht funktionieren, wenn ihre Toleranzen nicht überschritten werden. Während der offensichtliche Vorteil klar ist, besteht eine Kritik an nahtlosen Rohrleitungen darin, dass der Walz- und Streckprozess eine inkonsistente Wandstärke im Vergleich zur präziseren Dicke von Stahlblechen erzeugt, die zum Schweißen bestimmt sind.
Die Industriestandards, die die Herstellung und Spezifikation von ERW und nahtlosen Stahlrohren regeln, spiegeln diese Wahrnehmungen immer noch wider. Zum Beispiel sind nahtlose Rohrleitungen für viele Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen in der Öl- und Gas-, Energieerzeugungs- und Pharmaindustrie erforderlich. Geschweißte Rohrleitungen (die im Allgemeinen billiger herzustellen sind und breiter verfügbar sind) werden in allen Branchen spezifiziert, solange Temperatur, Druck und andere Betriebsvariablen die in der geltenden Norm angegebenen Parameter nicht überschreiten.
In strukturellen Anwendungen gibt es keinen Leistungsunterschied zwischen ERW und nahtlosen Stahlrohren. Während die beiden austauschbar spezifiziert werden können, wäre es nicht sinnvoll, nahtlos anzugeben, wenn billigere geschweißte Rohre gleich gut funktionieren.
Gute Einkaufspraxis für geschweißte und nahtlose Stahlrohre
Ein wichtiger Hinweis, wenn Rohrleitungsprodukte für ein Projekt spezifiziert werden, ist, dass die Spezifikationsbücher (wie die von ASTM, ASME, ANSI und API, unter anderem), die Ingenieure verwenden, um die Spezifikationen zu leiten, die sie schreiben, nur Rohrqualitäten auflisten, ohne darauf zu verweisen, ob sie über ERW oder nahtlose Rohrfertigung hergestellt werden. Nicht alle Sorten können mit beiden Mitteln hergestellt werden.
Eine mögliche Verwechslung kann beispielsweise auftreten, wenn ein Ingenieur geschweißte Rohre mit großem Außendurchmesser und Wandstärke spezifiziert, ohne zu wissen, dass es unmöglich ist, es herzustellen. Dieser Fehler würde wahrscheinlich unbemerkt bleiben, bis eine Bestellung aufgegeben wird, zu diesem Zeitpunkt würde ein Rohrlieferant den Kunden darüber informieren, dass die Bestellung nicht wie geschrieben ausgeführt werden konnte.
Außerdem könnte ein gutes Verständnis der Industriestandards zu Kosteneinsparungen führen. Die Kohlenstoffstahlrohrnormen A106 und A53 sind ein gutes Beispiel. In diesem Artikel diskutieren wir, wie Rohre, die dem ersteren entsprechen, nahtlos sein müssen, während Rohre, die dem letzteren entsprechen, entweder sein können.
