1. Общее сравнение производственных процессов
1.1. Принципиальные различия в методах формования
Стальные трубы, сваренные продольной дуговой сваркой под флюсом (LSAW), изготавливаются путем прямого формования стальных пластин по их длине. Пластины предварительно-согнуты, профилированы и сварены, при этом сварной шов выравнивается по одной прямой линии трубы. Этот метод обеспечивает короткий путь формовки, равномерное снятие напряжений в стальной пластине и высокую геометрическую точность. Напротив, спиральношовные трубы изготавливаются путем непрерывной прокатки стальных полос под определенным углом спирали с последующей их сваркой. Сварной шов спирально распределяется по поверхности трубы. Этот процесс является более непрерывным, но может привести к усилению геометрических отклонений, особенно при больших диаметрах.
1.2. Различия в сырье: стальные пластины и стальные полосы
В стальных трубах LSAW обычно используются широкие стальные пластины -фиксированной ширины и средней-толщины, что обеспечивает более стабильные свойства материала и контроль толщины. Спирально-сварные трубы, с другой стороны, изготавливаются из намотанных стальных полос, которые необходимо развернуть, выпрямить и разрезать по размеру, что приводит к небольшим различиям в консистенции материала между партиями. В результате стальные трубы LSAW имеют более высокую степень постоянства размеров в начале производства.
2. Различия в сварочных процессах
2.1. Распределение сварного шва и энергозатраты
Стальные трубы LSAW имеют одинарный или двойной продольный сварной шов с небольшой длиной сварного шва и концентрированной подачей энергии, что позволяет точно контролировать процесс сварки и структуру сварного шва. Спирально сваренные трубы имеют более длинные сварные швы, которые распределяют энергию по большей площади, что требует большего внимания к управлению зонами-воздействия тепла. Чем длиннее сварной шов, тем выше вероятность появления дефектов, что делает трубы LSAW более надежными с точки зрения качества сварки.
2.2. Сварочное оборудование и конструкция сварного шва
В стальных трубах LSAW используется внутренняя и внешняя сварка под флюсом для однопроходной-сварки, что обеспечивает высокий уровень автоматизации и стабильное проплавление сварного шва. Сварные швы обычно однородные и глубокие. Для сравнения, хотя для спиральношовных труб также можно использовать автоматическую сварку под флюсом, угол и положение сварки постоянно меняются по мере того, как шов закручивается вокруг трубы, что приводит к несколько более низкой стабильности. Трубы LSAW более надежны в условиях высокого-давления и-напряжений благодаря однородности сварных швов.
3. Различия в точности формования и стабильности размеров.
3.1. Геометрическая точность
Стальные трубы LSAW формуются с помощью нескольких пред-гибочных и прижимных роликов, что обеспечивает короткий путь формования и строгий контроль округлости, прямолинейности и плоскостности кромок. Однако спиральношовные трубы предполагают прокатку стальных полос под разными углами, что может привести к небольшим волнам или отклонениям округлости. Для труб большого-диаметра совокупная ошибка в процессе формования может стать более выраженной в направлении длины.
3.2. Конечное качество
Концы труб LSAW перед формованием вырезаются из стальных пластин, что обеспечивает высокую плоскостность концов. Спирально-сварные трубы, подвергаемые непрерывной прокатке, после резки имеют оголенные спиральные швы, что может повлиять на стабильность концов. Качество концов напрямую влияет на эффективность последующей сварки, фланцевых соединений и установки на месте.
4. Различия в процессах не-разрушающего контроля (NDT)
4.1. Контроль сварных швов
Стальные трубы LSAW имеют концентрированные сварные швы, что позволяет применять эффективные и точные методы контроля, такие как линейный ультразвуковой контроль или рентгеновский-контроль, охватывая весь диапазон сварных швов за одно сканирование. Напротив, спиральные швы спиральношовных труб длиннее, что требует более сложных и длинных путей контроля. Изменение угла сварного шва также усложняет отражение и затухание ультразвуковых волн, что усложняет испытания. Таким образом, стальные трубы LSAW обеспечивают более стабильный контроль качества и надежные результаты контроля.
4.2. Полномасштабная-проверка
При производстве труб LSAW большого-диаметра обычно проводится 100 % неразрушающий контроль сварных швов, благодаря чему можно точно локализовать зону контроля. Хотя спиральношовные трубы также подвергаются полному контролю, спиральные сварные швы вносят больше изменений в результаты испытаний. Для проектов со строгими требованиями к качеству решающее значение имеет снижение рисков качества, что делает трубы LSAW более контролируемыми с точки зрения результатов испытаний.
5. Сравнение эффективности производства и стабильности процесса.
5.1. Различия в темпах производства
Стальные трубы LSAW изготавливаются из стальных пластин-фиксированной длины, причем каждая пластина соответствует одной трубе, что обеспечивает более предсказуемый и стабильный темп производства. Однако спиральношовные трубы производятся непрерывно, что больше подходит для производства на больших-расстояниях и в больших{3}}объемах. Однако, когда требуются частые изменения в спецификациях, стальные трубы LSAW обеспечивают большую гибкость и последовательность в настройке параметров.
5.2. Стабильность процесса
Стальные трубы LSAW имеют сконцентрированные контрольные точки в процессах формовки и сварки, что приводит к более высокой стабильности процесса. Напротив, спиральношовные трубы, изготовленные методом непрерывной прокатки, могут испытывать колебания натяжения стальной полосы и изменения угла, что может повлиять на качество формовки. Для проектов с высоким-высоким спросом стабильность процесса является ключевым фактором.
6. Преимущества производственного процесса, обусловленные требованиями применения
6.1. Производственные требования для условий высокого-давления
Стальные трубы LSAW лучше подходят для трубопроводов высокого-давления, больших-напряжений и трубопроводов на длинные-расстояния, например, используемых в сетях транспортировки нефти и газа, благодаря прямым сварным швам, концентрированной сварочной энергии и однородной структуре сварного шва. Спиральношовные трубы из-за более длинных сварных швов относительно менее надежны в условиях экстремального давления.
6.2. Преимущества при производстве изделий большого-диаметра и толстых-стенок
Стальные трубы LSAW могут легко достигать больших диаметров и иметь толстостенные-технические характеристики, обеспечивая прочную-формующую способность и надежность сварки. В проектах со сверх-толстыми стенками и большими диаметрами прямая-сварная конструкцияLSAW трубылучше распределяет нагрузку, что делает их более подходящими для морского строительства, глубоководных трубопроводов и городских напорных трубопроводных сетей.
7. Заключение
Существуют значительные различия между процессами производства продольных стальных труб, сваренных под флюсом, и спиральношовных труб, особенно с точки зрения методов формования, структуры сварки, геометрической точности, не-разрушающего контроля и стабильности процесса. В целом, стальные трубы LSAW с более короткими сварными швами, стабильной формовкой, точными испытаниями и способностью соответствовать требованиям толстостенных-проектов и проектов большого-диаметра более конкурентоспособны в инженерных областях с высокими-требованиями. Спирально-сварные трубы отлично подходят для непрерывного производства и поставок крупными-партиями, но больше подходят для применений, где требования к экстремальному давлению или высокой-прочности не являются критическими. Выбор производственного процесса обусловлен конкретными потребностями проекта, но для применений, в которых подчеркивается надежность и высокая прочность, стальные трубы LSAW остаются предпочтительным вариантом.
