Analiza diferențelor dintre țevile de oțel SAW și țevile de oțel ERW

--O comparație sistematică între procesele de producție și caracteristicile de performanță

În sistemul de produse de țevi din oțel carbon, țevile de oțel sudate sunt utilizate pe scară largă în transportul de energie, inginerie municipală, producție industrială și alte domenii, datorită eficienței ridicate a producției și acoperirii largi de specificații. În funcție de diferențele dintre metodele de sudare și procesele de formare, țevile de oțel sudate pot fi împărțite în mai multe tipuri, printre care țevile de oțel sudate cu rezistență electrică (ERW) și țevile de oțel sudate cu arc submers (SAW) sunt cele mai comune. Țevile din oțel SAW pot fi clasificate în continuare în țevi de oțel sudate cu arc submers longitudinal (LSAW) și țevi de oțel sudate cu arc submersibil spiralat (SSAW) pe baza formelor de sudură.

În aplicațiile practice de inginerie, țevile de oțel SAW și țevile de oțel ERW prezintă diferențe semnificative în procesele de fabricație, caracteristicile de sudură, performanță și condițiile de lucru aplicabile. Acest articol realizează o analiză comparativă sistematică a acestor două tipuri de țevi de oțel din mai multe dimensiuni cheie.

Țevile de oțel ERW folosesc ca materii prime bobine de oțel-laminate la cald. Banda de oțel este îndoită treptat într-o formă de țeavă circulară printr-o unitate de formare continuă, iar curentul de-frecvență înaltă este utilizat pentru a genera căldură de rezistență la marginea țevii, aducând metalul într-o stare plastică înainte de a forma o sudură prin extrudare. Nu se folosește nici un metal de umplutură pe parcursul întregului proces de sudare, iar sudarea este finalizată prin lipirea metalurgică a metalului de bază în sine.

Acest proces are o continuitate puternică și o automatizare ridicată, ceea ce îl face deosebit de potrivit pentru producția la scară mare-de țevi de oțel cu diametru mic și mediu-.

Țevile de oțel SAW sunt sudate folosind procesul de sudare cu arc scufundat. În timpul sudării, arcul electric arde sub stratul de flux, iar firul de sudură este alimentat continuu în bazinul topit pentru a forma metalul de sudură. Sudarea constă de obicei din două etape: sudare interioară și sudare externă, rezultând un metal gros de sudură cu o adâncime de penetrare adâncă.

Pe baza morfologiei sudurii, țevile de oțel SAW pot fi împărțite în tipuri longitudinale și spiralate. Caracteristicile lor comune includ procese de sudare stabile și adecvarea pentru fabricarea țevilor de oțel cu diametru mare-și cu pereți gros-.

După sudare, sudarea țevilor de oțel ERW suferă procese de extrudare și modelare, rezultând o înălțime redusă de sudare, suprafețe interne și externe relativ plane și o tranziție naturală cu metalul de bază. Acest lucru conferă țevilor de oțel ERW o calitate excelentă a aspectului general și un finisaj ridicat al suprafeței, făcându-le deosebit de potrivite pentru scenarii de inginerie care necesită aspect strict și planeitate a peretelui interior.

Metalul de sudură al țevilor de oțel SAW este format din sârmă de umplutură, astfel încât sudura este de obicei mai înaltă decât suprafața metalului de bază, cu o anumită armare de sudură atât pe sudurile interne, cât și pe cele externe. Deși dimensiunea sudurii este controlabilă și respectă standardele relevante, planeitatea sa aspectului este ușor inferioară celei a țevilor de oțel ERW.

Zona de sudare a țevilor de oțel ERW este concentrată, iar aportul de căldură de sudare este relativ mic. Defectele comune sunt concentrate în principal în apropierea liniei centrale a sudurii. Aceste defecte au morfologii relativ simple și pot fi detectate și controlate cu ușurință folosind metode de testare non--distructivă (NDT), cum ar fi testarea cu ultrasunete.

Procesul SAW utilizează flux și sârmă de sudură, rezultând un volum mare de metal de sudură și o gamă relativ largă de tipuri potențiale de defecte. Pe lângă inspectarea sudurii în sine, este necesară și o inspecție strictă a plăcii de oțel din metal de bază. În special pentru țevile de oțel cu diametrul mare-și cu pereți gros-, procesul de inspecție este mai complex.

În timpul producției de țevi de oțel ERW, țeava este supusă mai multor procese de formare și dimensionare, cu ajustări repetate din plastic la corpul țevii. Acest proces ajută la eliberarea tensiunii reziduale de sudare într-o anumită măsură, rezultând o distribuție relativ uniformă a tensiunii în conducta de oțel finită.

Țevile din oțel SAW au un aport mare de căldură de sudare și un volum mare de metal de sudură, ceea ce duce la stres rezidual relativ concentrat după sudare. Deși se pot face îmbunătățiri prin tratarea termică sau controlul procesului, uniformitatea distribuției tensiunilor nu este, în general, la fel de bună ca cea a țevilor de oțel ERW.

Din perspectiva proprietăților mecanice generale, atât țevile de oțel calificate ERW, cât și SAW pot îndeplini cerințele de inginerie atunci când respectă aceleași standarde. Cu toate acestea, țevile de oțel ERW au anumite avantaje în post-procesare și întreținere.

În cazul în care se constată defecte locale de sudură în timpul fabricării țevilor din oțel ERW, acestea pot fi corectate prin reparații sau tratament local; în schimb, dacă apar defecte grave în zona de sudare sau sudare a țevilor de oțel SAW, reparația este dificilă și poate afecta chiar siguranța de service a întregii țevi.

Țevile din oțel ERW sunt mai potrivite pentru proiectele de inginerie cu diametrul mic și mediu-care necesită o calitate înaltă a aspectului și precizie dimensională, cum ar fi rețelele de conducte urbane, conductele industriale generale și conductele structurale.

Datorită pătrunderii adânci de sudură și a capacității de încărcare puternică-portante, țevile de oțel SAW sunt mai potrivite pentru proiecte de inginerie cu diametru-mare, pereți-groși și de înaltă-rezistență, cum ar fi conducte de transport de petrol și gaze pe distanțe lungi{-, conducte de transport de petrol și gaze,-la scară largă și anumite proiecte structurale cheie de conservare a apei.

Țevile de oțel SAW și țevile de oțel ERW au propriile lor obiective în ceea ce privește procesele de fabricație, profilul cordonului de sudură, caracteristicile de inspecție și adaptabilitatea inginerească și nu există superioritate sau inferioritate absolută. Cheia selecției materialelor de inginerie constă într-o judecată cuprinzătoare bazată pe condiții specifice de operare, gama de diametre, nivelul de presiune și cerințele de calitate.

Înțelegerea-profundă a caracteristicilor tehnice ale acestor două tipuri de țevi de oțel ajută la alegerea materialelor mai rezonabile, economice și sigure în proiectele practice, asigurând astfel funcționarea stabilă-pe termen lung a proiectului.