Da sich industrielle Anwendungen weiterentwickelt und komplexer geworden sind, mussten die Rohrleitungsprodukte und -systeme, die ihnen dienen, Schritt halten.

Während viele Rohrherstellungsmethoden existieren, vergleicht die prominenteste Diskussion in der Branche elektrisch widerstandsgeschweißte (ERW) mit nahtlosen (SMLS) Stahlrohren.

Sowohl ERW- als auch nahtlose Stahlrohrherstellungsmethoden sind seit Jahrzehnten im Einsatz; Im Laufe der Zeit haben sich die zur Herstellung verwendeten Methoden weiterentwickelt. Also, was ist besser?

Herstellung von geschweißten Rohren

Geschweißte Rohre beginnen als langes, gewickeltes 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 verwendet werden kann, um seinen eventuellen Außendurchmesser zu berechnen.

Die rechteckigen Bleche werden durch eine Walzmaschine geführt, die die längeren Seiten zu einem Zylinder zusammenrollt. Beim ERW-Prozess wird hochfrequenter elektrischer Strom zwischen den 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 beseitigt 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 massives zylindrisches Stück Stahl, das als Knüppel bezeichnet wird. Während noch heiß, werden Knüppel mit einem Dorn durch die Mitte durchbohrt. Der nächste Schritt ist das Rollen und Strecken des hohlen Knüppels. Der Knüppel wird präzise gewalzt und gedehnt, bis er die im Kundenauftrag angegebene Länge, Durchmesser und Wandstärke erreicht.

Einige nahtlose Rohrtypen härten bei 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 hauptsächlich aufgrund historischer Wahrnehmungen als Alternativen.

Im Allgemeinen wurde geschweißtes Rohr als inhärent schwächer angesehen, da es eine Schweißnaht enthielt. Nahtloses Rohr fehlte dieser wahrgenommene strukturelle Fehler und galt als sicherer. Während es wahr ist, dass geschweißtes Rohr eine Naht enthält, die es theoretisch schwächer macht, haben sich Herstellungstechniken und Qualitätssicherungsregime jeweils so weit verbessert, dass geschweißtes Rohr wie gewünscht funktioniert, wenn seine Toleranzen nicht überschritten werden. Während der offensichtliche Vorteil klar ist, besteht eine Kritik an nahtlosen Rohrleitungen darin, dass der Walz- und Streckprozess im Vergleich zu der genaueren Dicke von Stahlblechen, die zum Schweißen bestimmt sind, eine inkonsistente Wandstärke erzeugt.

Die Industriestandards, die die Herstellung und Spezifikation von ERW- und nahtlosen Stahlrohren regeln, spiegeln diese Wahrnehmungen immer noch wider. Beispielsweise sind nahtlose Rohrleitungen für viele Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen in der Öl- & Gas-, Stromerzeugungs- und Pharmaindustrie erforderlich. Geschweißte Rohrleitungen (die im Allgemeinen billiger herzustellen 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 Unterschied in der Leistung zwischen ERW und nahtlosem Stahlrohr. Während die zwei austauschbar spezifiziert werden können, würde es nicht sinnvoll sein, für nahtloses zu spezifizieren, wenn billigeres geschweißtes Rohr gleich gut funktioniert.

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 führen, die sie schreiben, nur Rohrqualitäten auflisten, ohne darauf zu verweisen, ob sie über ERW oder nahtlose Rohrherstellung hergestellt werden. Nicht alle Sorten können mit beiden Mitteln hergestellt werden.Zum Beispiel kann eine mögliche Verwechslung auftreten, wenn ein Ingenieur ein geschweißtes Rohr mit einem großen Außendurchmesser und einer großen Wandstärke spezifiziert, ohne zu wissen, dass es unmöglich wäre, 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 kann.

Außerdem könnte ein gutes Verständnis der Industriestandards zu Kosteneinsparungen führen. Die Kohlenstoffstahlrohrnormen A106 und A53 sind ein gutes Beispiel. In diesem Artikel besprechen wir, wie Rohr, das dem ersteren entspricht, nahtlos sein muss, während Rohr, das dem letzteren entspricht, entweder nahtlos oder geschweißt sein kann. Wenn ein Ingenieur beispielsweise den A53-Standard für ein bestimmtes Projekt befolgen muss, kann er oder sie immer noch die Flexibilität haben, den Typ basierend auf den Besonderheiten der Anwendung festzulegen.

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