Diferențele de fabricație a țevilor ERW și a țevilor SAW

Țevile de oțel sudate sunt fabricate prin formarea oțelului plat într-o formă tubulară și unirea marginilor printr-un proces de sudare controlat. Cu toate acestea, diferite tehnologii de sudare produc țevi cu caracteristici, cerințe de producție, capacități dimensionale și aplicații diferite.

Două categorii importante suntTeava de otel ERWşiConductă sudată cu arc submers (SAW).. ERW înseamnă Electric Resistance Welding, în timp ce SAW înseamnă Submerged Arc Welding. Deși ambele sunt tehnologii de producție-de țevi sudate, principiile lor de producție și configurațiile echipamentelor sunt semnificativ diferite.

ERW este utilizat pe scară largă pentru producția continuă de țevi cu diametru mic- și mediu-, în special atunci când sunt necesare viteze mari de producție și dimensiuni constante. Tehnologia SAW este folosită în mod obișnuit pentru țevi cu diametru-mari și mai groși-, inclusiv pentru produsele LSAW și SSAW. Înțelegerea diferențelor dintre aceste tehnologii este importantă atunci când selectați conducte pentru o anumită aplicație industrială sau de infrastructură.

Ce este țeava de oțel ERW?

Țeava de oțel ERW este produsă din bandă sau bobină de oțel care se formează continuu într-o formă cilindrică. Marginile longitudinale ale benzii sunt reunite și încălzite prin rezistență electrică. Apoi se aplică presiune pentru a forja marginile încălzite împreună, creând o cusătură de sudură longitudinală continuă.

Morile de țevi ERW moderne utilizează în mod obișnuit curent electric de-înaltă frecvență pentru a concentra căldura la marginile benzilor. Procesul este extrem de automatizat și poate funcționa continuu, ceea ce îl face potrivit pentru producția de-volum mare.

Un tipicLinie de producție ERW Steel Pipeinclude un derulator, mașină de nivelare, secțiune de formare, unitate de-sudură de înaltă frecvență, sistem de îndepărtare a talonelor de sudură-, moară de dimensionare, mașină de tăiat și echipament de inspecție.

Ce este țeava sudată cu arc scufundat?

Țeava sudată cu arc scufundat este fabricată folosind procesul SAW, în care se generează un arc electric între o sârmă de sudură alimentată continuu și oțel. Zona de sudare este acoperită de flux granular, care protejează bazinul de sudură topit de contaminarea atmosferică.

Tehnologia SAW este folosită în mod obișnuit pentru fabricarea țevilor cu perete-de diametru mare și grele-. Există două configurații de producție-principale: LSAW și SSAW.

LSAW (Sudat cu arc submers longitudinal)conducta are o cusătură de sudură longitudinală, în timp ceSSAW (sudat cu arc scufundat în spirală)țeava are o cusătură de sudură elicoidală sau spirală.

Utilizarea sârmei de sudură și a fluxului conferă SAW un aranjament de sudură fundamental diferit de ERW.

Diferența în tehnologia de sudare

Cea mai importantă diferență între țevile ERW și SAW este metoda utilizată pentru a crea sudurile.

ÎnProducția ERWn, rezistența electrică generează căldură direct la marginile benzii de oțel. Marginile încălzite sunt apoi presate împreună sub presiune controlată. În mod normal, nu este necesar niciun fir de sudură separat sau flux granular.

ÎnProductie SAW, un arc electric topește un fir de sudură alimentat continuu și oțelul adiacent. Fluxul granular acoperă zona de sudare în timpul operațiunii.

Prin urmare, ERW este în primul rând aprocesul de sudare prin rezistență, în timp ce SAW este unprocesul de sudare cu arc.

Diferența în configurația liniei de producție

Liniile de producție pentru țevile ERW și SAW au configurații considerabil diferite.

Urmează o linie tipică de producție ERW:

Derulare → Nivelare → Ghidare benzi → Formare → Sudare HF → Îndepărtarea talonului → Dimensionare → Tăiere → Inspecție

Banda de oțel se deplasează continuu prin secțiunile de formare și sudare. Această aranjare continuă permite o eficiență ridicată a producției.

O linie tipică de producție a țevilor SAW poate urma:

Pregătirea plăcilor/benzii → Frezarea muchiilor → Formare → Sudare prin aderență → Ferăstrău intern → Ferăstrău extern → Expansiune/Dimensiune → Teșire la capăt → Inspecție → Testare hidrostatică

Configurația exactă depinde dacă țeava este fabricată folosind tehnologia LSAW sau SSAW.

Diferența de materii prime

Conducte ERWsunt produse în principal din bobine de oțel. Bobina este derulată continuu și introdusă în moara de formare.

țevi LSAWsunt fabricate în mod obișnuit din tablă de oțel. Placa este pregătită, formată într-o formă cilindrică și sudată de-a lungul cusăturii sale longitudinale.

Conducte SSAWsunt fabricate în general din bandă sau bobină de oțel. Banda intră în secțiunea de formare la un unghi controlat și este formată treptat într-o țeavă spirală în timp ce cusătura elicoidă este sudată.

Această diferență în configurația materiei prime-are o influență majoră asupra dimensiunilor conductelor pe care fiecare tehnologie de producție le poate produce eficient.

Diferența în diametrul țevii

Diametrul conductei este unul dintre cei mai importanți factori atunci când se compară tehnologia ERW și SAW.

producție ERWeste deosebit de eficient pentru conducte cu diametru mic- și mediu-. În funcție de designul morii, o linie de producție ERW poate acoperi aproximativ20–600 mm diametru exterior, deși mori specializate pot funcționa dincolo de acest interval.

Tehnologia SAW este în general asociată cu diametre mai mari. Liniile LSAW și SSAW pot produce în mod obișnuit țevi în game precum400–2.000 mm OD sau mai mult, în funcție de echipamentul specific.

Aceste cifre sunt mai degrabă orientative decât limite fixe ale industriei. Capacitatea reală de producție depinde de metoda de-formare a țevii, de calitatea oțelului, de grosimea peretelui, de lățimea benzii sau a plăcii și de designul-liniei de producție.

Diferența de grosime a peretelui

Grosimea peretelui este o altă distincție importantă.

mori ERWsunt de obicei concepute pentru produse cu pereți- subțiri și medii-. În funcție de echipament și material, o anumită linie ERW poate procesa aproximativ1,5–16 mmgrosimea peretelui.

Producția de SAW este potrivită în special pentru țevi de perete mai grele-. În funcție de configurația liniei, țevile SAW pot fi fabricate în grosimi în jur6–25 mm, cu sisteme specializate capabile să prelucreze material mai gros.

Gama adecvată depinde de calitatea oțelului, diametrul țevii, procesul de formare, echipamentul de sudare și standardul de produs aplicabil.

Diferența de viteză de producție

ERW are un avantaj major în viteza de producție continuă. Deoarece benzile de oțel sunt formate și sudate continuu, morile ERW moderne pot obține un randament ridicat.

În funcție de dimensiunile conductelor și de designul-liniei de producție, morile ERW pot funcționa la aproximativ20–120 m/min, în timp ce sistemele-de mare viteză pot atinge viteze mai mari pentru produse adecvate.

Productie SAWfuncționează în general la viteze mai mici ale liniei, deoarece procesul implică formarea țevilor mai mari și depunerea materialului de sudură prin sudarea cu arc. În funcție de diametrul țevii și grosimea peretelui, vitezele de producție SAW pot fi aproximative1–20 m/min.

Cu toate acestea, viteza de producție ar trebui să fie întotdeauna evaluată împreună cu dimensiunile conductelor și capacitatea de producție, mai degrabă decât să se compare numai vitezele maxime ale liniilor.

Cerințe pentru sârmă și flux de sudură

ERW și SAW au cerințe de consumabile fundamental diferite.

ERW nu utilizează în mod normal sârmă de sudare separată sau flux granular. Banda de oțel în sine furnizează materialul care este încălzit și forjat împreună în timpul sudării prin rezistență.

SAW utilizeazasârmă de sudare cu arc scufundatca electrod și flux granular de sudare pentru a acoperi zona de sudare.

Calitatea și combinația de sârmă de sudură și flux sunt importante în fabricarea țevilor SAW. Acestea influențează chimia-metalelor de sudare, proprietățile mecanice, penetrarea, rata de depunere și performanța sudurii.

Prin urmare, producția SAW necesită un control atent al curentului de sudare, al tensiunii, al vitezei de alimentare-sârmei, al vitezei de deplasare, al stării fluxului și al recuperării fluxului.

Diferența în structura cusăturii de sudură

ERW produce o cusătură de sudură longitudinală continuă de-a lungul țevii.

În procesul ERW, marginile benzii sunt încălzite și îmbinate prin presiune. Zona de sudură rezultată are caracteristici asociate cu sudarea prin rezistență și tratamentul termic ulterior sau procesarea-soldului, în funcție de linia de producție.

Țevile SAW pot avea cusături de sudură fie longitudinale, fie spiralate. LSAW are o cusătură longitudinală dreaptă, în timp ce SSAW are o cusătură elicoidală.

Prin urmare, configurația de sudură diferă substanțial între țevile ERW, LSAW și SSAW.

Diferența de calitate a sudurii

Atât ERW, cât și SAW pot produce conducte de{0}}înaltă calitate atunci când procesul de producție este controlat corespunzător.

Cu toate acestea, calitatea sudurii depinde de mult mai mult decât de tehnologia de sudare în sine. Calitatea oțelului, parametrii de sudare, precizia formării, aportul de căldură, pregătirea marginilor, starea echipamentului, controlul operatorului și procedurile de inspecție, toate influențează conducta finită.

Pentru producția de SAW, controlul firului de sudură, al fluxului, al parametrilor de sudare și al alinierii cusăturii este deosebit de important.

Pentru producția ERW, pregătirea muchiilor, parametrii electrici, presiunea de sudare, aportul de căldură, precizia formării și îndepărtarea-perlelor de sudură necesită un control atent.

Cerințe de inspecție

Atât conductele ERW, cât și SAW pot necesita o inspecție extinsă, în funcție de aplicația lor și de standardele aplicabile.

Metodele comune de inspecție includ:

• Inspecție vizuală
• Inspecție dimensională
• Testare cu ultrasunete
• Testare cu curenți turbionari
• Inspecție radiografică
• Testarea hidrostatică
• Testare mecanică
• Inspecția sudurii
• Inspecția suprafeței

Cerințele specifice de inspecție depind de standardul țevii, calitatea oțelului, condițiile de service, cerințele clienților și aplicația prevăzută.

Pentru aplicațiile de conducte, standardele precum ISO 3183 specifică cerințele pentru conductele de oțel utilizate în sistemele de transport prin conducte și acoperă diferite rute de fabricație sudate.

Avantajele producției ERW

Tehnologia ERW oferă mai multe avantaje pentru producători.

Procesul de producție continuu susține o productivitate ridicată și automatizare. Omoara ERW modernapoate integra formarea, sudarea de-frecvență înaltă, dimensionarea, tăierea și inspecția într-o linie de producție continuă.

Un alt avantaj este producția eficientă de dimensiuni standardizate de țeavă. Odată ce rolele de formare și parametrii de producție sunt setați corespunzător, se pot produce continuu cantități mari de țevi.

Prin urmare, ERW este deosebit de atractiv pentru aplicațiile care necesită volume mari de producție și dimensiuni consistente.

Avantajele producției SAW

Tehnologia SAW oferă avantaje importante pentru producția de țevi cu diametru mare-și cu pereți gros-.

Procesul utilizează sârmă de sudură și flux granular, permițând sudarea cu arc controlat cu rate de depunere relativ mari. Tehnologia poate fi utilizată atât cu metode de formare-tuvilor longitudinale, cât și în spirală.

Productie LSAWeste potrivit în special pentru țevi cu diametru mare-care necesită sudare longitudinală controlată.Productie SSAWoferă flexibilitate în fabricarea țevilor cu diametru mare-din benzi de oțel.

Aceste caracteristici fac ca tehnologia SAW să fie larg relevantă pentru proiecte mari de conducte și infrastructură.

Diferența în cerințele echipamentelor

Echipamentele necesare pentru producția ERW și SAW sunt considerabil diferite.

Unmoara ERWnecesită role de formare, echipamente de sudură de-înaltă frecvență, echipamente de-înlăturare a talonului de sudură, suporturi de dimensionare și echipamente de tăiere-de mare viteză.

A Linia de producție SAWnecesită echipamente pentru pregătirea plăcilor sau benzilor, formare, sudare prin prindere, sudare SAW, manipulare a fluxului și, adesea, expansiune, teșire la capăt și inspecție extinsă.

Liniile SAW tind, prin urmare, să aibă un aspect al echipamentului și un flux de lucru de producție diferit în comparație cu morile ERW continue.

Diferența în aplicațiile tipice

Țevile ERW și SAW servesc diferite domenii de aplicare, deși pot exista unele suprapuneri.

Țevile ERW sunt utilizate pe scară largă pentru:

• Conducte de apă
• Aplicații structurale
• Tuburi mecanice
• Constructii
• Conducte industriale generale
• Conducte de utilitate
• Servicii de presiune joasă- și medie-
• Țevile SAW sunt utilizate în mod obișnuit pentru:
• Conducte de apă cu diametru mare{0}
• Transport de petrol și gaze
• Conducte-pe distanțe lungi
• Piloți de oțel
• Proiecte mari de infrastructură
• Aplicații structurale
• Conducte de transport industrial
• Aplicații pentru conducte scufundate sau îngropate

Selecția finală ar trebui să se bazeze pe cerințele de inginerie, mai degrabă decât să presupunem că o tehnologie este universal superioară.

ERW vs. LSAW vs. SSAW

Este important să distingem cele trei tehnologii.

ERWfolosește rezistența electrică la încălzire și unește marginile benzii de oțel formate continuu.

LSAWfolosește sudarea cu arc scufundat pentru a îmbina o cusătură longitudinală după formarea unei plăci de oțel într-o țeavă.

SSAWfolosește sudarea cu arc scufundat pentru a uni o cusătură în spirală, în timp ce benzile de oțel sunt formate elicoidal într-o țeavă.

Prin urmare, SAW descrie procesul de sudare, în timp ce LSAW și SSAW descriu configurații specifice de fabricație-tevilor folosind acel proces de sudare.

Intervalele de specificații comparative

Următorul tabel oferă intervale orientative generale pentru înțelegerea diferențelor tipice:

Aceste intervale sunt doar exemple generale. Specificațiile efective ale echipamentului pot varia semnificativ în funcție de producător, dimensiunile țevii, calitatea oțelului și cerințele de producție.

Considerații de cost

Compararea costurilor ar trebui să ia în considerare întregul proces de fabricație, mai degrabă decât doar operația de sudare.

ERW poate fi rentabil-pentru producția de-volum mare, datorită procesului continuu și vitezei mari de producție. De asemenea, poate reduce cerințele de manipulare atunci când linia de producție este automatizată corespunzător.

SAW poate avea cerințe mai mari de proces și echipamente, inclusiv sârmă de sudură și manipularea fluxului. Cu toate acestea, devine extrem de practic atunci când se produc țevi cu perete cu diametru mare-sau grele-care ar putea să nu fie potrivite pentru producția convențională de ERW.

În consecință, cel mai economic proces depinde de dimensiunile necesare conductei, cantitatea de producție, materialul, cerințele de testare și aplicarea finală.

Ce tehnologie ar trebui să fie selectată?

Nu există o singură tehnologie de sudare care să fie cea mai bună pentru fiecare țeavă.

Pentru un producător care produce volume mari de conducte cu diametru mic- și mediu-, ERW poate oferi o soluție eficientă și extrem de automatizată.

Pentru țevi cu pereți cu diametru mare-sau grele-, SAW poate fi tehnologia mai potrivită. În cadrul producției de SAW, producătorul poate selecta LSAW sau SSAW în funcție de dimensiunile cerute, disponibilitatea materialului, cerințele proiectului și strategia de producție.

Prin urmare, cumpărătorii de țevi ar trebui să evalueze ruta de producție împreună cu standardul aplicabil și performanța necesară.

Comparație finală

Diferența fundamentală dintreȚeavă ERW vs țeavă SAWeste principiul sudării și configurația-liniei de producție.

ERW folosește încălzirea prin rezistență electrică și presiune pentru a uni marginile benzii de oțel formate continuu. Este deosebit de potrivit pentru producția continuă, cu viteză mare, de țevi cu diametru mic- și mediu-.

SAW folosește un arc electric, sârmă de sudură și flux granular pentru a produce sudarea. Este potrivită în special pentru țevi cu diametru mare-și cu pereți gros-și poate fi folosită pentru a produce atât țevi LSAW, cât și SSAW.

Prin urmare, alegerea dintre ERW și SAW ar trebui să se bazeze pediametrul conductei, grosimea peretelui, calitatea oțelului, volumul de producție, cerințele de sudare, nivelul de inspecție, condițiile de operare și standardele aplicabile.

Nici ERW, nici SAW nu sunt universal superioare. Fiecare tehnologie are propriile sale puncte forte, iar alegerea corectă este cea care se potrivește specificațiilor produsului și condițiilor de fabricație cerute.