Полное руководство по стальным трубам ERW: производство, технические характеристики и советы по покупке.

Введение

В огромном механизме современной промышленности, Стальная труба ERW Трубы, сваренные электросопротивлением (ERW), являются основой. От строительных лесов, поддерживающих небоскребы, до водопроводов под городами и трубопроводов низкого давления на производственных предприятиях — трубы ERW используются повсюду.

Долгое время бесшовные трубы считались самыми надежными. Однако прорывы в сварочных технологиях, а именно высокочастотная сварка (ВЧС), кардинально изменили потенциал сварных труб. На современном рынке электросварная сварка (ЭСВ) предлагает привлекательное сочетание прочности, точности и экономичности, которое во многих случаях сопоставимо с бесшовными трубами.

Если вы инженер-конструктор, руководитель проекта или специалист по закупкам, небольшие знания о сварных трубах из углеродистой стали ERW помогут вам сбалансировать бюджет проекта и не подвергать опасности безопасность. В этом подробном руководстве мы рассмотрим процесс производства сварных труб ERW, наиболее важные различия между сварными и бесшовными трубами ERW, а также поможем вам найти подходящих поставщиков сварных труб ASTM A53 ERW для ваших нужд.

Что такое стальная труба ERW?

Трубы, изготовленные методом электросварки (ERW), представляют собой тип стальных труб, получаемых путем холодной формовки стальной катушки в цилиндрическую форму, после чего через ее края пропускается электрический ток для нагрева и сплавления без использования косвенного нагрева или присадочного металла. Полученный сварной шов обычно подвергается термообработке, так что «зона сварного шва» имеет такую ​​же прочность, как и основной металл.

Как изготавливаются трубы ERW?

Производство сварных труб методом электросварки (ERW) — это непрерывный процесс автоматизации. В отличие от трудоемкого процесса пробивки отверстий при производстве бесшовных труб, производство сварных труб методом электросварки является щадящим, быстрым и строго контролируемым процессом.

1. Размотка и выравнивание

Метод начинается с рулона плоской стальной полосы (горячекатаного рулона). Рулон разматывается, и стальная полоса пропускается через набор роликов для выравнивания и придания ей нужной формы.

2. Холодная формовка

Полоса проходит через «формовочный конвейер» — последовательность роликов, которые постепенно придают плоской полосе форму круглой трубы. Края обрезаются для получения идеального стыкового соединения.

3. Сварка (момент «ERW»)

Это решающий этап. Высокочастотный электрический ток проходит через кромки трубы. Сопротивление стали электрическому току приводит к выделению очень высокой температуры (поверхностный эффект), которая расплавляет кромки. Затем кромки соединяются между собой с помощью прокатных валков.

4. Термообработка швов (отжиг)

В этом и заключается разница между дешевой и качественной трубой.

После сварки зона сварного шва очень быстро остывает, что может сделать её хрупкой и твёрдой (неотпущенный мартенсит). Для исправления этого производители высококачественной продукции используют индукционный нагреватель для повторного нагрева сварного шва (отжиг), чтобы вернуть зернистую структуру в «нормальное» состояние. Это гарантирует, что сварной шов не будет слабым местом.

5. Подгонка размеров и раскрой

Труба проходит через калибровочные ролики для получения точного наружного диаметра (OD). Наконец, летучая пила разрезает непрерывную трубу на необходимые отрезки (обычно 6 или 12 метров) без остановки трубопровода.

ERW против бесшовных: основные различия

Вопрос о том, какие трубы лучше: сварные продольные (ERW) или бесшовные (SMLS), волнует покупателей в сталелитейной промышленности. Хотя бесшовные трубы по привычке являются предпочтительным вариантом, сварные продольные трубы очень часто оказываются более разумным коммерческим решением.

Разница между трубами ERW и HFW

Вы также можете встретить термин HFW, используемый вместо ERW. Но в сфере технических закупок было важно знать разницу между трубами ERW и HFW для обеспечения качества.

Старый способ: низкочастотная электросварка.

Исторически (до 1980-х годов) для электросварки использовался ток частотой приблизительно 60 Гц. Это приводило к широкой зоне термического влияния, а также к «непроплавлению» или дефектам сшивания. Это создало электросварку плохую репутацию в нефтяной промышленности.

Современный подход: высокочастотная сварка (ВЧС)

HFW — это подвид ERW, использующий высокочастотный ток (обычно от 70 кГц до 450 кГц).

• Эффект кожи: Высокая частота приводит к концентрации тепла только на самой поверхности стальных кромок.
• Результат: Значительно более узкая зона термического воздействия (ЗТВ), меньшее энергопотребление и существенно более прочное соединение.

В компании Cortec Steel, когда мы говорим «ERW», мы на самом деле имеем в виду «HFW». Все наши трубы API 5L и ASTM A53 изготавливаются с использованием современной высокочастотной индукционной сварки, что гарантирует равенство прочности шва и прочности корпуса трубы..

Общие стандарты и оценки

При выборе производителя сварных труб ASTM A53 ERW следует обратить внимание на три основных характеристики. Правильный выбор имеет решающее значение для безопасности и соответствия нормативным требованиям.

1. ASTM A53 Класс A/B (водонепроницаемость и низкое давление)

• Применение: Стандартный сорт стали для сварных и бесшовных труб с черным и горячим цинкованием. Используется в механических системах и под давлением (пар, вода, воздух).
• Основной тезис: Марка B более популярна, чем марка A, благодаря более высокой прочности на разрыв.

2. ASTM A500 Класс A / B / C (конструкционный)

• Применение: Холодноформованные сварные конструкционные трубы из углеродистой стали круглой и квадратной/прямоугольной формы.
• Основной тезис: Эта труба рассчитана на нагрузку, а не на давление. Области применения: мосты, здания и рамы машин и сооружений. Как правило, гидроиспытания не требуются.

3. API 5L PSL1 / PSL2 (Нефть и газ)

• Применение: Трубопроводные трубы для систем трубопроводного транспорта.
• Оценки: Диапазон классов от Grade B до X80.
• Примечание: Для наземной транспортировки нефти и газа общепринятым стандартом является труба API 5L HFW. Стандарт PSL2 включает более строгие ограничения по химическому составу и ударной вязкости (испытание на ударную вязкость), чем стандарт PSL1.

Размеры и спецификации

Трубы ERW выпускаются в широком, но при этом определенном диапазоне размеров.

• Диапазон диаметров: Обычно из 1/2 дюйма (21,3 мм) до 24 дюймов (610 мм).
  • Почему останавливаться на 24 дюймах? При толщине более 24 дюймов оборудование, необходимое для холодной формовки толстостенных стальных рулонов, становится непригодным для использования. Для рулонов толщиной 26 дюймов и более отрасль переходит на LSAW (листы) или SSAW (спирали).
• Толщина стенки: Доступны в стандартных графиках (SCH 10, SCH 20, SCH 40, SCH 80, STD, XS).
  • Ограничение: трубы, изготовленные методом электросварки (ERW), не могут быть переработаны в так называемые «толстостенные» трубы (например, XXS), поскольку толстые бухты трудно согнуть в небольшие круги. Для очень толстых стенок предпочтительнее использовать бесшовные трубы.

"Оптимальный вариант": Компания ERW наиболее конкурентоспособна в от 2 до 16 дюймов диапазон с ШК 40 Толщина. Это объемная зона для систем противопожарной защиты и отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Обеспечение качества: тестирование и контроль.

Поскольку трубы ERW имеют сварной шов, требуется строгий контроль качества для проверки их номинального давления. Надежный поставщик должен предлагать:

1. Извлечение бусин изнутри (скалывание): После сварки «облой» или излишки металла срезаются с трубы изнутри. Качественная труба, изготовленная методом электросварки, должна иметь гладкую внутреннюю поверхность, чтобы не препятствовать потоку жидкости.
2. Гидростатические испытания: Все трубы на 100% заполнены водой и находятся под давлением, чтобы исключить любые протечки.
3. Ультразвуковой контроль (онлайн-УЗК): Автоматизированная система в режиме реального времени сканирует сварной шов, чтобы обнаружить скрытые трещины или непровар.
4. Тест на сглаживание: Образец кольца трубы расплющивают между двумя пластинами. Сварной шов не должен трескаться, что доказывает его пластичность.

Заключение

Стальные трубы ERW прошли путь от «недорогой альтернативы» до «высокоэффективного стандарта». С появлением технологии HFW и тщательной обработки швов методом отжига, трубы ERW теперь обеспечивают идеальный баланс производительности и цены для 80% промышленных трубопроводных применений. Для несущих колонн, водопроводов и стандартных энергетических трубопроводов выбор труб ERW вместо бесшовных – это не просто бюджетное решение, а разумное инженерное решение, использующее превосходную точность размеров, достигаемую благодаря современным технологиям производства.

Часто задаваемые вопросы

В: Можно ли использовать трубы ERW под высоким давлением?

А: Да, современные трубы HFW (ERW) с надлежащей термообработкой могут выдерживать высокое давление. Трубы ERW класса API 5L X ежедневно используются в газопроводах высокого давления. Однако при очень высоком давлении или циклических нагрузках (усталости) бесшовные трубы остаются безопасным инженерным решением.

В: Имеют ли трубы ERW сварной шов?

А: Да, у него есть продольный шов, пусть и только в конструктивном плане. Тем не менее, более совершенный способ изготовления — это «сварка внахлест» (или удаление сварного шва) как на внешней, так и на внутренней стороне, а затем отжиг шва. Визуально шов часто очень тонкий, и он имеет металлургическую нормализацию.

В: В чем разница между типами E и S в стандарте ASTM A53?

А:

• Тип E: Электросварка сопротивлением (ЭССС).
• Тип S: Бесшовный (SMLS).
• Тип F: Сварка встык в печи (устаревший/редкий метод).
• При заказе ASTM A53 всегда указывайте тип E или тип S.