Svařované ocelové trubky: ERW, LSAW & SSAW – typy, specifikace a průvodce výběrem

Svařované ocelové trubky tvoří většinu světové potrubní infrastruktury – od plynovodů s malým průměrem až po 48palcové přenosové koridory napříč zeměmi. Tři různé výrobní procesy produkují tři odlišné typy trubek, každý s vlastním rozsahem průměrů, tlakovou schopností, nákladovým profilem a vhodnou aplikací: ERW (elektricky odporově svařované), LSAW (podélné svařované pod tavidlem) a SSAW (svařované spirálově pod tavidlem). Výběr špatného typu pro projekt neovlivňuje pouze náklady – může ovlivnit shodu s kódem, požadavky na kontrolu a dlouhodobou integritu.

ZC Steel Pipe vyrábí a exportuje všechny tři typy svařovaných potrubních trubek do API 5L PSL1 a PSL2, v jakostech od X52 do X80, s možností povlakování FBE, 3LPE a 3LPP. Dodáváme projekty potrubí v Africe, na Středním východě a v Jižní Americe. Tato příručka vysvětluje, jak se jednotlivé typy vyrábějí, k čemu jsou vhodné a jak si mezi nimi vybrat pro svůj projekt.

1. Tři typy svařovaných ocelových trubek

Všechny svařované ocelové trubky začínají z ploché oceli – buď ve svitku/pásu nebo silném plechu – která je zformována do válce a svařena podél švu. Tyto tři výrobní procesy se liší tím, jak je ocel formována, jak je orientován svar a jaký rozsah průměru a tloušťky stěny mohou vyrobit.

2. ERW potrubí – proces, specifikace a aplikace

2.1 Výrobní proces

Trubka ERW se vyrábí na kontinuální tvářecí stolici. Pásová ocel válcovaná za tepla se odvíjí a postupně tvaruje prostřednictvím řady válcovacích stolic do kruhového průřezu. Dva okraje pásu jsou spojeny a svařeny pomocí vysokofrekvenčního elektrického odporu – není použit žádný přídavný kov. Elektrický proud vytváří intenzivní lokalizované teplo na rozhraní švu a okraje jsou kované dohromady pod mechanickým tlakem, aby vytvořily svar.

Zóna svaru je poté tepelně zpracována (normalizována nebo tepelně zpracována celotělovým u vyšších jakostí), aby se obnovila houževnatost v tepelně ovlivněné zóně. U jakostí PSL2 a vyšších je oblast svaru 100% kontrolována ultrazvukovým testováním předtím, než trubka opustí válcovnu.

2.2 Klíčové specifikace

2.3 Aplikace

• Linky na sběr ropy a plynu (nejběžnější 2–12)

• Rozvody plynu a přípojky

• Vodovodní a zavlažovací potrubí

• Pouzdro a potrubí ERW pro ropné vrty (API 5CT)

• Konstrukční a mechanické trubky

• Krátkodobé přenosové vedení při mírném tlaku

3. LSAW potrubí — Proces, specifikace a aplikace

3.1 Výrobní proces

Trubka LSAW se vyrábí z těžkého ocelového plechu – nikoli svitku – pomocí jednoho ze dvou tvářecích procesů: UOE (U-ing, O-ing, Expanze) nebo JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expanze). V obou procesech je jedna deska postupně vytvarována do tvaru trubky a svařena podél podélného švu pomocí svařování pod tavidlem (SAW) — nejprve na vnitřní straně, poté na vnější straně. Trubka je poté mechanicky roztažena, aby se dosáhlo přesných rozměrových tolerancí.

Použití tlustého plechu jako výchozího materiálu umožňuje LSAW dosáhnout mnohem větší tloušťky stěny než ERW nebo SSAW. Dvouprůchodový proces SAW (uvnitř + vně) vytváří plně penetrovaný, vysoce kvalitní svar, který je 100% kontrolován UT a radiografií.

3.2 Klíčové specifikace

3.3 Aplikace

• Vysokotlaké pobřežní plynovody pro přepravu plynu

• Potrubí pro přenos ropy a produktů (velký průměr)

• Offshore flowlines a exportní potrubí

• Podmořská potrubí (s vhodným povlakem)

• Dálková potrubí s vysokou výtěžností (X70, X80).

• Kyselé servisní potrubí (PSL2 + příloha H)

Hluboký ponor: LSAW vs bezproblémové pro velkoprůměrové projekty s vysokým výnosem → | LSAW pro pobřežní a námořní prostředí → | LSAW JCOE vs spirálová trubka pro podmořské stoupačky →

4. SSAW Pipe – proces, specifikace a aplikace

4.1 Výrobní proces

Trubka SSAW se vyrábí spirálovým tvarováním pásové oceli válcované za tepla pod řízeným úhlem šroubovice a svařováním výsledného šroubovitého švu pomocí svařování pod tavidlem – opět uvnitř a vně průchodů. Vzhledem k tomu, že průměr trubky je určen úhlem šroubovice spíše než šířkou pásu, jediná šířka pásu může vytvořit rozsah průměrů trubky nastavením úhlu tváření. Tato flexibilita dělá z SSAW nejekonomičtější cestu k velmi velkým průměrům.

Spirálový šev je delší než podélný šev při stejné délce trubky, což znamená větší délku svaru na trubku – a více NDE na trubku u objednávek PSL2. Šroubovitá geometrie také znamená, že obručové napětí ve stěně trubky není kolmé na svar, což ovlivňuje únavové chování ve srovnání s trubkou podélného svaru.

4.2 Klíčové specifikace

4.3 Aplikace

• Vodovodní vedení (velký průměr)

• Distribuce plynu s nízkým až středním tlakem

• Pobřežní ropovody velkého průměru

• Kalová potrubí

• Infrastruktura a piloty (konstrukční použití)

• Závlahové a drenážní systémy

5. ERW vs LSAW vs SSAW — úplné srovnání

6. Svařované vs. bezešvé trubky

Volba mezi svařovaným a bezešvým je jednou z nejčastějších otázek při pořizování potrubí. Pro většinu potrubních aplikací nad 4' vnějšího průměru je svařovaná trubka výchozím nastavením – ne proto, že by bezešvá trubka nebyla k dispozici, ale proto, že svařovaná trubka je ekonomičtější, dostupnější ve velkých průměrech a plně vyhovující předpisům pro danou aplikaci.

Související: Bezešvé vs svařované potrubí: Jak si vybrat → | Seamless vs ERW: Kdy je prémie oprávněná? → | Bezproblémové vs LSAW pro vysokotlaký přenos plynu →

7. Třídy API 5L pro svařované potrubí

Všechny tři typy svařovaných trubek jsou vyráběny podle API 5L / ISO 3183 ve více jakostech. Výběr jakosti se řídí požadovaným provozním tlakem, hospodárností tloušťky stěny a provozním prostředím – nikoli podle typu potrubí. Níže uvedená tabulka ukazuje, které třídy jsou k dispozici pro jednotlivé svařované formy.

Průvodci hodnocením: Potrubí API 5L X52 → | Potrubí API 5L X60 → | Potrubí API 5L X65 → | Potrubí API 5L X70 → | Potrubí API 5L X80 →

8. Možnosti povlakování pro svařované potrubí

Většina svařovaných potrubních trubek pro podzemní nebo podmořské provozy má vnější povlak, aby se zabránilo korozi. Tři hlavní nátěrové systémy jsou FBE, 3LPE a 3LPP – každý je vhodný pro různé teplotní rozsahy a provozní prostředí.

Kompletní průvodce nátěrem: Povlak potrubí 3LPE vs FBE vs 3LPP: Jak si vybrat → | 3LPE nátěrová norma DIN 30670 →

9. Jak si vybrat: Výběr podle aplikace

10. Často kladené otázky