Tubi in acciaio saldati: ERW, LSAW e SSAW: tipi, specifiche e guida alla selezione

I tubi d'acciaio saldati rappresentano la maggior parte delle infrastrutture di gasdotti mondiali: dalle condutture di distribuzione del gas di piccolo diametro ai corridoi di trasmissione attraverso i paesi da 48 pollici. Tre processi di produzione distinti producono tre tipi di tubi distinti, ciascuno con la propria gamma di diametri, capacità di pressione, profilo di costo e applicazione appropriata: ERW (saldatura a resistenza elettrica), LSAW (saldatura ad arco sommerso longitudinale) e SSAW (saldatura ad arco sommerso a spirale). La scelta del tipo sbagliato per un progetto non influisce solo sui costi, ma può influire anche sulla conformità alle norme, sui requisiti di ispezione e sull'integrità a lungo termine.

ZC Steel Pipe produce ed esporta tutti e tre i tipi di tubi saldati secondo API 5L PSL1 e PSL2, nei gradi da X52 a X80, con opzioni di rivestimento FBE, 3LPE e 3LPP. Forniamo progetti di gasdotti in Africa, Medio Oriente e Sud America. Questa guida spiega come è realizzato ciascun tipo, a cosa è adatto e come selezionarne uno per il tuo progetto.

1. I tre tipi di tubi in acciaio saldati

Tutti i tubi in acciaio saldati partono da acciaio piatto (coil/nastro o lamiera pesante) che viene formato in un cilindro e saldato lungo la linea di giunzione. I tre processi di produzione differiscono nel modo in cui viene formato l'acciaio, in come è orientato il cordone di saldatura e in quale intervallo di diametro e spessore della parete possono produrre.

2. Tubi ERW: processo, specifiche e applicazioni

2.1 Processo di produzione

Il tubo ERW è prodotto su un laminatoio di formatura continua. Il nastro d'acciaio laminato a caldo viene svolto e formato progressivamente attraverso una serie di gabbie a rulli in una sezione trasversale circolare. I due bordi della striscia vengono uniti e saldati utilizzando resistenza elettrica ad alta frequenza: non viene utilizzato alcun metallo d'apporto. La corrente elettrica crea un intenso calore localizzato all'interfaccia della giuntura e i bordi vengono forgiati insieme sotto pressione meccanica per formare la saldatura.

La zona di saldatura viene quindi trattata termicamente (normalizzata o trattata termicamente su tutto il corpo per gradi superiori) per ripristinare la tenacità nella zona interessata dal calore. Per PSL2 e gradi superiori, l'area del cordone di saldatura viene ispezionata al 100% mediante test ad ultrasuoni prima che il tubo lasci lo stabilimento.

2.2 Specifiche chiave

2.3 Applicazioni

• Linee di raccolta di petrolio e gas (le più comuni da 2'–12')

• Condutture e laterali di distribuzione gas

• Condotte per l'approvvigionamento idrico e l'irrigazione

• Tubi e involucri ERW per pozzi petroliferi (API 5CT)

• Tubazioni strutturali e meccaniche

• Linee di trasmissione di breve durata a pressione moderata

3. Tubi LSAW: processo, specifiche e applicazioni

3.1 Processo di produzione

Il tubo LSAW è prodotto da lamiera di acciaio pesante, non da bobina, utilizzando uno dei due processi di formatura: UOE (U-ing, O-ing, Expansion) o JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expansion). In entrambi i processi, una singola piastra viene progressivamente modellata a forma di tubo e saldata lungo la giuntura longitudinale utilizzando la saldatura ad arco sommerso (SAW), prima all'interno, poi all'esterno. Il tubo viene quindi espanso meccanicamente per ottenere tolleranze dimensionali precise.

L'uso della lamiera pesante come materiale di partenza consente a LSAW di ottenere spessori di parete molto maggiori rispetto a ERW o SSAW. Il processo SAW a doppio passaggio (interno + esterno) produce una saldatura completamente penetrata e di alta qualità, ispezionata al 100% tramite UT e radiografia.

3.2 Specifiche chiave

3.3 Applicazioni

• Gasdotti onshore per il trasporto del gas ad alta pressione

• Linee di trasmissione di petrolio greggio e prodotti (grande diametro)

• Linee di flusso offshore e condotte di esportazione

• Condotte sottomarine (con rivestimento appropriato)

• Condotte a lunga distanza ad alto rendimento (X70, X80).

• Gasdotti di servizio acido (PSL2 + Allegato H)

Immersione profonda: LSAW vs Seamless per progetti ad alto rendimento di grande diametro → | LSAW per ambienti offshore e marini → | LSAW JCOE vs Tubo a spirale per riser sottomarini →

4. Tubo SSAW: processo, specifiche e applicazioni

4.1 Processo di produzione

Il tubo SSAW viene prodotto formando a spirale nastri di acciaio laminati a caldo con un angolo dell'elica controllato e saldando la cucitura elicoidale risultante utilizzando la saldatura ad arco sommerso, ancora una volta, passaggi interni ed esterni. Poiché il diametro del tubo è determinato dall'angolo dell'elica anziché dalla larghezza della striscia, una singola larghezza della striscia può produrre una gamma di diametri di tubo regolando l'angolo di formatura. Questa flessibilità rende SSAW il percorso più economico per diametri molto grandi.

La giunzione a spirale è più lunga di una giunzione longitudinale per la stessa lunghezza di tubo, il che significa una maggiore lunghezza di saldatura per tubo e più NDE richieste per tubo sugli ordini PSL2. La geometria elicoidale fa sì che la sollecitazione circonferenziale nella parete del tubo non sia perpendicolare al cordone di saldatura, il che influisce sul comportamento a fatica rispetto al tubo con cordone longitudinale.

4.2 Specifiche chiave

4.3 Applicazioni

• Rete di trasmissione dell'acqua (grande diametro)

• Distribuzione del gas a pressione da bassa a moderata

• Oleodotti onshore di grande diametro

• Condutture dei liquami

• Infrastrutture e palificazioni (uso strutturale)

• Sistemi di irrigazione e drenaggio

5. ERW vs LSAW vs SSAW – Confronto completo

6. Tubi saldati e senza saldatura

La scelta tra saldato e senza saldatura è una delle domande più comuni nell'approvvigionamento di line pipe. Per la maggior parte delle applicazioni di tubazioni con diametro esterno superiore a 4', il tubo saldato è l'impostazione predefinita, non perché non sia disponibile senza saldatura, ma perché il tubo saldato è più economico, più disponibile in diametri grandi e pienamente conforme alla normativa per l'applicazione.

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7. Gradi API 5L per tubi saldati

Tutti e tre i tipi di tubi saldati sono prodotti secondo API 5L/ISO 3183 in più gradi. La scelta del grado è determinata dalla pressione operativa richiesta, dall'economia dello spessore delle pareti e dall'ambiente di servizio, non dal tipo di tubo. La tabella seguente mostra quali qualità sono disponibili in ciascuna forma saldata.

Guide ai voti: Tubo di linea API 5L X52 → | Tubo di linea API 5L X60 → | Tubo di linea API 5L X65 → | Tubo di linea API 5L X70 → | Tubo di linea API 5L X80 →

8. Opzioni di rivestimento per tubi saldati

La maggior parte dei tubi saldati per servizi interrati o sottomarini è rivestita esternamente per prevenire la corrosione. I tre principali sistemi di rivestimento sono FBE, 3LPE e 3LPP, ciascuno adatto a diversi intervalli di temperatura e ambienti di servizio.

Guida completa al rivestimento: Rivestimento per tubi 3LPE vs FBE vs 3LPP: come scegliere → | Rivestimento 3LPE Norma DIN 30670 →

9. Come scegliere: selezione per applicazione

10. Domande frequenti