Spawane rury stalowe: ERW, LSAW i SSAW — typy, specyfikacje i przewodnik po wyborze

Spawane rury stalowe stanowią większość światowej infrastruktury rurociągów — od sieci dystrybucyjnych gazu o małej średnicy po 48-calowe międzykrajowe korytarze przesyłowe. W wyniku trzech różnych procesów produkcyjnych powstają trzy różne typy rur, każdy z własnym zakresem średnic, wytrzymałością ciśnieniową, profilem kosztów i odpowiednim zastosowaniem: ERW (spawanie elektrooporowe), LSAW (spawanie wzdłużne łukiem krytym) i SSAW (spawanie łukiem krytym spiralnie). Wybór niewłaściwego typu projektu nie tylko wpływa na koszty — może mieć wpływ na zgodność z przepisami, wymagania inspekcji i długoterminową integralność.

ZC Steel Pipe produkuje i eksportuje wszystkie trzy typy spawanych rur przewodowych zgodnych z API 5L PSL1 i PSL2, w gatunkach od X52 do X80, z opcjami powlekania FBE, 3LPE i 3LPP. Dostarczamy projekty rurociągów w Afryce, na Bliskim Wschodzie i w Ameryce Południowej. W tym przewodniku wyjaśniono, jak zbudowany jest każdy typ, do czego jest przeznaczony i jak wybrać pomiędzy nimi dla swojego projektu.

1. Trzy rodzaje spawanych rur stalowych

Wszystkie spawane rury stalowe rozpoczynają się od płaskiej stali — cewki/taśmy lub grubej blachy — która jest uformowana w cylinder i przyspawana wzdłuż szwu. Te trzy procesy produkcyjne różnią się sposobem formowania stali, orientacją szwu spawalniczego oraz zakresem średnicy i grubości ścianki, które można w nich wytworzyć.

2. Rura ERW — proces, specyfikacje i zastosowania

2.1 Proces produkcyjny

Rura ERW produkowana jest na walcarce do ciągłego formowania. Taśmy stalowe walcowane na gorąco są rozwijane i stopniowo formowane za pomocą szeregu walcarek w okrągły przekrój poprzeczny. Obie krawędzie taśmy są łączone i zespawane za pomocą opornika elektrycznego o wysokiej częstotliwości – bez użycia dodatkowego metalu. Prąd elektryczny wytwarza intensywne, zlokalizowane ciepło na styku szwu, a krawędzie są sklejane pod ciśnieniem mechanicznym, tworząc spoinę.

Strefa spoiny jest następnie poddawana obróbce cieplnej (normalizowanej lub obróbce cieplnej całego ciała w przypadku wyższych gatunków), aby przywrócić wytrzymałość w strefie wpływu ciepła. W przypadku gatunków PSL2 i wyższych obszar szwu spawalniczego jest w 100% sprawdzany za pomocą testów ultradźwiękowych, zanim rura opuści walcownię.

2.2 Kluczowe dane techniczne

2.3 Aplikacje

• Linie gromadzenia ropy i gazu (najczęściej 2 ”–12 ”)

• Sieć dystrybucyjna gazu i przyłącza boczne

• Rurociągi wodociągowe i nawadniające

• Obudowa i orurowanie ERW do szybów naftowych (API 5CT)

• Rury konstrukcyjne i mechaniczne

• Linie przesyłowe o krótkim przebiegu przy umiarkowanym ciśnieniu

3. Rura LSAW — proces, specyfikacje i zastosowania

3.1 Proces produkcyjny

Rura LSAW jest produkowana z ciężkiej blachy stalowej – a nie zwoju – przy użyciu jednego z dwóch procesów formowania: UOE (U-ing, O-ing, rozszerzanie) lub JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, rozszerzanie). W obu procesach pojedyncza płyta jest stopniowo formowana w kształt rury i spawana wzdłuż szwu wzdłużnego za pomocą spawania łukiem krytym (SAW) — najpierw od wewnątrz, a następnie od zewnątrz. Następnie rura jest rozprężana mechanicznie w celu uzyskania dokładnych tolerancji wymiarowych.

Zastosowanie grubej blachy jako materiału wyjściowego pozwala LSAW osiągnąć znacznie większe grubości ścianek niż ERW czy SSAW. Proces podwójnego przejścia SAW (wewnątrz + na zewnątrz) pozwala uzyskać w pełni penetrowaną spoinę wysokiej jakości, która jest w 100% kontrolowana przez UT i radiografię.

3.2 Kluczowe dane techniczne

3.3 Aplikacje

• Lądowe gazociągi wysokociśnieniowe do przesyłu gazu

• Linie przesyłowe ropy naftowej i produktów (duża średnica)

• Morskie rurociągi przepływowe i rurociągi eksportowe

• Rurociągi podmorskie (z odpowiednią powłoką)

• Rurociągi dalekobieżne o wysokiej wydajności (X70, X80).

• Rurociągi usług kwaśnych (PSL2 + załącznik H)

Głębokie nurkowanie: LSAW kontra bez szwu w przypadku projektów o dużej średnicy i wysokiej wydajności → | LSAW dla środowiska offshore i morskiego → | LSAW JCOE vs rura spiralna do pionów podmorskich →

4. Rura SSAW — proces, specyfikacje i zastosowania

4.1 Proces produkcyjny

Rury SSAW produkowane są poprzez spiralne formowanie taśm stalowych walcowanych na gorąco pod kontrolowanym kątem linii śrubowej i spawanie powstałego szwu śrubowego za pomocą spawania łukiem krytym – ponownie, przejścia wewnętrzne i zewnętrzne. Ponieważ średnica rury jest określana raczej przez kąt pochylenia linii śrubowej, a nie przez szerokość paska, szerokość pojedynczego paska może umożliwiać uzyskanie różnych średnic rur poprzez regulację kąta formowania. Ta elastyczność sprawia, że ​​SSAW jest najbardziej ekonomiczną metodą obróbki bardzo dużych średnic.

Szew spiralny jest dłuższy niż szew wzdłużny dla tej samej długości rury, co oznacza większą długość spoiny na rurę i więcej NDE wymaganych na rurę w przypadku zamówień PSL2. Geometria śrubowa oznacza również, że naprężenia obwodowe w ściance rury nie są prostopadłe do szwu spawalniczego, co wpływa na zachowanie zmęczeniowe w porównaniu z rurą ze szwem wzdłużnym.

4.2 Kluczowe dane techniczne

4.3 Aplikacje

• Sieć przesyłowa wody (duża średnica)

• Dystrybucja gazu o niskim i średnim ciśnieniu

• Lądowe rurociągi naftowe o dużej średnicy

• Rurociągi szlamowe

• Infrastruktura i palowanie (zastosowanie konstrukcyjne)

• Systemy nawadniające i odwadniające

5. ERW vs LSAW vs SSAW — pełne porównanie

6. Rury spawane a rury bez szwu

Wybór pomiędzy spawanymi a bezszwowymi jest jednym z najczęstszych pytań przy zakupie rur przewodowych. W przypadku większości zastosowań rurociągów o średnicy zewnętrznej powyżej 4 cali rura spawana jest domyślna — nie dlatego, że bez szwu nie jest dostępna, ale dlatego, że rura spawana jest bardziej ekonomiczna, bardziej dostępna w dużych średnicach i w pełni zgodna z normami dla danego zastosowania.

Powiązany: Rura przewodowa bez szwu czy spawana: jak wybrać → | Seamless vs ERW: Kiedy składka jest uzasadniona? → | Bez szwu vs LSAW do przesyłu gazu pod wysokim ciśnieniem →

7. Gatunki API 5L dla spawanych rur przewodowych

Wszystkie trzy typy rur spawanych są produkowane zgodnie z API 5L / ISO 3183 w wielu gatunkach. Wybór gatunku zależy od wymaganego ciśnienia roboczego, ekonomiki grubości ścianki i środowiska pracy, a nie od rodzaju rury. Poniższa tabela pokazuje, które gatunki są dostępne w każdej formie spawanej.

Przewodniki po ocenach: Rura przewodowa API 5L X52 → | Rura przewodowa API 5L X60 → | Rura przewodowa API 5L X65 → | Rura przewodowa API 5L X70 → | Rura przewodowa API 5L X80 →

8. Opcje powlekania spawanych rur przewodowych

Większość spawanych rur przewodowych do instalacji podziemnych lub podmorskich jest powlekana zewnętrznie, aby zapobiec korozji. Trzy główne systemy powłok to FBE, 3LPE i 3LPP – każdy dostosowany do różnych zakresów temperatur i środowisk pracy.

Pełny przewodnik po powłokach: Powłoka rur 3LPE vs FBE vs 3LPP: Jak wybrać → | Norma powłokowa 3LPE DIN 30670 →

9. Jak wybrać: wybór według zastosowania

10. Często zadawane pytania