DSAW — двойная дуговая сварка под флюсом — это вариант сварки, который определяет большинство толстостенных линейных труб большого диаметра, используемых в газотранспортных, морских трубопроводах и основных магистральных нефтепроводах. Название относится к двухпроходной последовательности сварки: сначала внутренний сварной шов, затем внешний, что обеспечивает полное проваривание трубы по всей толщине там, где за один проход невозможно достичь центральной линии. В спецификациях проекта и коммерческой документации DSAW и LSAW часто используются как взаимозаменяемые, но понимание различий важно при просмотре справочников заводов и аттестации процедур сварки.
ZC Steel Pipe производит трубы DSAW по API 5L PSL1 и PSL2 классов от X52 до X80, используя процессы формовки JCOE и UOE. Диаметр варьируется от 16 дюймов (406 мм) до 64 дюймов (1626 мм) с толщиной стенок от 6 мм до 40 мм. Все трубы PSL2 в стандартной комплектации поставляются с полноразмерным автоматизированным ультразвуковым контролем сварного шва и гидростатическим контролем.
1. Что такое труба DSAW?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Труба DSAW (двойная дуговая сварка под флюсом) — это продольно сваренная стальная труба большого диаметра, изготовленная с использованием двух последовательных проходов дуговой сварки под флюсом — один наносится на внутренний шов (IW), а другой на внешний шов (OW). Процесс под флюсом погружает дугу под слой гранулированного флюса, защищая сварочную ванну от атмосферных загрязнений и создавая плотный, однородный сварной шов с низким содержанием водорода и превосходными механическими свойствами.
«Двойной» в DSAW относится конкретно к двухпроходной сварке, а не к какому-либо удвоению стенки трубы. При однопроходной LSAW, используемой для труб с более легкими стенками, применяется только внешний шов, а металл сварного шва должен расплавляться на всю толщину шва с одной стороны. Когда толщина стенки увеличивается примерно до 10–14 мм, достижение полного проплавления за один проход снаружи становится ненадежным. DSAW решает эту проблему, сначала сваривая изнутри, прокладывая корневой и заполняющий проход изнутри отверстия, а затем завершая соединение снаружи.
В промышленности DSAW и LSAW часто используются как синонимы в спецификациях, заказах на поставку и сертификатах проверки. Это коммерчески приемлемо, поскольку практически все трубы LSAW, производимые по API 5L с толщиной стенок выше средней, изготавливаются из DSAW. Инженеры, проверяющие заводскую документацию, должны подтвердить, что процедура сварки соответствует требованиям как IW, так и OW.
Примечание о закупках — DSAW и LSAW в заказах на поставку
Если в спецификации вашего проекта указано «труба LSAW», а поставщик указывает «DSAW», противоречия нет. Эти два термина описывают одну и ту же физическую трубу у толстостенной стены. Где вам действительно нужна ясность, так это в процессе формования: JCOE и UOE создают разные профили остаточных напряжений и немного разные допуски по внешнему диаметру. Подтвердите, какой маршрут формования использует завод, прежде чем принимать решение о заказе на поставку для морских или кислых сервисов.
2. DSAW против LSAW — отличие сварного прохода
В таблице ниже поясняется взаимосвязь между LSAW (категория производства) и DSAW (техника сварки), а также где применяются эти термины:
| Особенность: |
Однопроходная LSAW |
DSAW (Двухпроходная LSAW) |
| Сварные проходы |
1 — только снаружи |
2 — внутри (IW), затем снаружи (OW) |
| Типичная толщина стенки |
≤ 14 мм |
6–40+ мм (стандартно для ≥ 10 мм) |
| Совместное проникновение |
Полный со стороны ОД |
Полное проваривание по толщине, обе стороны |
| Приложение |
Распределительные линии с облегченными стенками |
Транспортировка газа, морская, толстостенная |
| объем неразрушающего контроля |
ОВ шов УТ |
Шов IW + OW UT, RT на концах |
| Аттестация процедуры сварки |
Одиночный WPS (OW) |
Отдельные WPS для пропусков IW и OW |
| Коммерческая взаимозаменяемость |
Часто указывается как «LSAW/DSAW» в сертификатах завода; подтвердить, что толщина стенки запускает DSAW |
Инженерный взгляд — почему внутренний сварной шов выполняется в первую очередь
Внутренний сварной шов всегда является первым проходом в DSAW. Это не случайно: укладка корня IW устанавливает геометрию шва и устраняет любые дефекты на внутренней поверхности. После завершения IW труба осматривается визуально и с помощью UT перед нанесением OW. Затем OW заполняет канавку снаружи, сплавляясь с металлом IW и завершая соединение. Эта последовательность гарантирует, что любые дефекты отсутствия сварки, возникающие из-за OW, будут обнаружены до того, как они будут скрыты — IW действует как проверяемый ограничитель обратного хода.
3. Производственный процесс (JCOE и UOE)
Трубы DSAW производятся двумя основными методами формования. Выбор процесса формования определяет допуски на размеры, профиль остаточных напряжений и максимальный размер, доступный для данного стана.
Процесс JCOE
Процесс JCOE (J-формовка → C-формовка → O-формовка → Расширение) использует серию этапов прессования для придания плоской пластине формы круглой трубы перед сваркой. Пластину сначала сгибают по краям в J-образный профиль (J-формирование), затем постепенно прессуют до форм C и O с помощью гидравлических штампов. После формовки выполняется прихватка перед сваркой, затем внутренний проход SAW, а затем внешний проход SAW. Затем труба подвергается холодному расширению (этап E) для достижения окончательного допуска по внешнему диаметру.
Ключевые параметры JCOE
Диапазон наружного диаметра:
406–1626 мм (16–64 дюйма)
Толщина стенки:
6–40 мм.
Длина:
6–18 м (стандартная 12 м)
Допуск на наружный диаметр:
±0,5% (мин ±1,6 мм)
Округлость:
≤ 0,5% ОД
Формовка:
Пресс-формовка (поэтапная)
Ключевые параметры УОЭ
Диапазон наружного диаметра:
406–1626 мм (16–64 дюйма)
Толщина стенки:
6–38 мм.
Длина:
6–18 м (стандартная 12 м)
Допуск на наружный диаметр:
±0,5% (мин ±1,6 мм)
Округлость:
≤ 0,5 % наружного диаметра (лучше)
Формовка:
U-press + O-press (одноходовой)
Процесс УОЭ
В процессе UOE используются два больших гидравлических пресса — U-образный для создания исходного изогнутого профиля и O-пресс для придания ему круглого сечения — придавая трубе форму за меньшее количество шагов, чем в JCOE. UOE обеспечивает незначительно лучшую округлость и постоянство внешнего диаметра, что делает его предпочтительным для морских работ, где допуски на посадку соединений жесткие. После сварки (IW, затем OW) трубу развальцовывают на оправке-расширителе для снятия остаточных напряжений и установки окончательного НД.
Полевая записка — JCOE и UOE на морских проектах.
На глубоководных проектах (S-образная или J-образная укладка) точное соответствие наружного диаметра между концами имеет решающее значение для автоматических сварочных станций кольцевой сварки. Трубы UOE обычно обеспечивают лучшую однородность наружного диаметра между соединениями. Трубы, произведенные JCOE, полностью подходят для большинства работ на суше и на мелководье и более широко доступны на китайских заводах DSAW. Если подрядчик по укладке указывает UOE, подтвердите это на заводе — не все объекты JCOE могут соответствовать спецификациям глубоководного морского проекта.
4. Спецификации и классы API 5L
Трубы DSAW для нефтегазовой отрасли производятся в основном по стандарту API 5L (спецификация для линейных труб). Применяются два уровня спецификации продукта:
| Требование |
PSL1 |
PSL2 |
| Пределы химии |
Стандарт (C, Mn, P, S) |
Ужесточение ограничений + CE (углеродный эквивалент) |
| Требования к растяжению |
Только минимальный ЕТС |
Мин + макс UTS, соотношение Y/T ≤ 0,93 (большинство классов) |
| Испытание на удар (CVN) |
Не требуется |
Обязательно, температура для каждого класса |
| Сварной шов УТ |
Необязательно (если указано) |
Обязательно, полная длина |
| Тело трубы УТ |
Не требуется |
Необходимый |
| Гидростатические испытания |
Необходимый |
Необходимый |
| Кислый вариант обслуживания |
Нет |
Да (PSL2+) |
| Оффшорный вариант |
Нет |
Да (PSL2+) |
Сводная информация по химическим и механическим свойствам
| Марка |
SMYS (МПа) |
SMTS (МПа) |
Макс. C (%) |
Макс. CE (IIW) |
Типовое применение |
| Х52 |
359 |
455 |
0,24/0,22 |
0,43/0,43 |
Линии сбора, распределения |
| Х56 |
386 |
490 |
0,24/0,22 |
0,43/0,43 |
Газопроводы среднего давления |
| Х60 |
414 |
517 |
0,24/0,22 |
0,43/0,43 |
Газопередача, магистральные линии |
| х65 |
448 |
531 |
0,22/0,18 |
0,43/0,43 |
Газ высокого давления, морские стояки |
| Х70 |
483 |
565 |
0,22/0,18 |
0,43/0,43 |
Передача газа на большие расстояния |
| х80 |
552 |
621 |
0,22/0,18 |
0,43/0,43 |
Газопроводы сверхвысокого давления |
Значения показаны как PSL1/PSL2, если они различаются. CE = углеродный эквивалент по формуле IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Для получения полных химических таблиц подтвердите применимую редакцию API 5L.
Критическая инженерная точка — PSL1 и PSL2 для газовой службы
Многие национальные нормы и правила трубопроводов (ASME B31.8 в США, EN 14161 в Европе, AS 2885 в Австралии) требуют PSL2 для транспортировки газа под высоким давлением, превышающим определенные расчетные давления или рабочие температуры. Не переходите к PSL1 по умолчанию в проекте транспортировки газа без подтверждения применимых норм и проектных основ. Отсутствие испытаний на удар CVN в соответствии с PSL1 может быть несоответствием, когда труба проверяется на соответствие спецификациям проекта.
5. Диапазон размеров и размеры
| НД (мм) |
НД (дюймы) |
Диапазон толщины стенки (мм) |
Распространенные марки |
Типичное применение |
| 406.4 |
16 дюймов |
7,9–25,4 |
Х52–Х65 |
Сбор, распространение |
| 457.2 |
18 дюймов |
7,9–28,6 |
Х52–Х70 |
Магистральные линии |
| 508.0 |
20 дюймов |
7,9–31,8 |
Х52–Х70 |
Транспортировка газа |
| 558.8 |
22 дюйма |
9,5–31,8 |
Х60–Х70 |
Транспортировка газа |
| 609.6 |
24 дюйма |
9,5–38,1 |
Х60–Х80 |
Газ высокого давления |
| 660,4–762,0 |
26»–30» |
9,5–38,1 |
Х65–Х80 |
Основные магистральные линии |
| 813,0–914,4 |
32»–36» |
12,7–40,0 |
Х65–Х80 |
Передача на большие расстояния |
| 1016,0–1219,2 |
40»–48» |
14,3–40,0 |
Х70–Х80 |
Национальные сетевые трубопроводы |
| 1422,4–1626,0 |
56»–64» |
16,0–40,0 |
Х70–Х80 |
Мегапроектная передача |
Стандартная длина трубы – 12 метров (диапазон 6–18 м). Для определений API 5L доступны случайные длины (R1: 6–8,5 м; R2: 8,5–11,6 м; R3: 11,6–14,6 м) и двойные случайные длины (DR: в среднем ≥ 11,6 м). Концы скоса стандартны и составляют 30° ± 5° по API 5L для кольцевой сварки. Для конкретных применений могут быть выбраны квадратные и гладкие концы.
Примечание о закупке — указание толщины стенки
Всегда проверяйте, является ли толщина стенки в вашем заказе на поставку номинальной или минимальной. API 5L допускает допуск на толщину стенки 12,5% для бесшовных труб, но для труб DSAW допуск обычно составляет -0/+фрезерный допуск по соглашению. В конструкциях с высоким давлением разница между номинальной и минимальной стенкой может повлиять на расчет MAOP. Запросите заводские MTC, в которых четко указана измеренная толщина стенки в теле трубы, а не только в сварном шве.
6. Требования к неразрушающему контролю и испытаниям
Трубы DSAW требуют более комплексной программы испытаний, чем ERW или бесшовные трубы сопоставимого размера, что отражает критический характер продольного сварного шва в изделиях большого диаметра.
| Тест |
PSL1 |
PSL2 |
Примечания |
| Гидростатические испытания |
Необходимый |
Необходимый |
Удержание давления согласно API 5L, Таблица 44/45 |
| Сварной шов УТ |
Если указано |
Полная длина, обязательно |
AUT согласно API 5L, Приложение E |
| Тело трубы УТ |
Не требуется |
Необходимый |
Обнаружение ламинирования |
| Сварной конец RT |
Если указано |
Необходимый |
минимум 50 мм с каждого конца |
| Испытание на удар CVN |
Не требуется |
Необходимый |
Частота. и температура для каждого класса |
| Испытание на растяжение |
Необходимый |
Необходимый |
Тело трубы + сварной шов |
| Испытание на изгиб |
Необходимый |
Необходимый |
Направленный изгиб сварного шва |
| Дедвейт (падающий вес) |
Не требуется |
Если указано (кислый, оффшорный) |
DWTT согласно API 5L, Приложение G |
| Проверка размеров |
100 % визуальный + оконечный замер |
100% |
Внешний диаметр, вес, длина, прямолинейность, фаска |
Engineering Insight — автоматизированное ультразвуковое исследование и рентгенография для швов DSAW
API 5L PSL2 требует автоматического ультразвукового контроля (AUT) сварного шва по всей длине. АВТ обнаруживает объемные дефекты (пористость, включения) и планарные дефекты (трещины, непровары) с высокой чувствительностью и скоростью. Радиографический контроль (RT) необходим на концах сварного шва, поскольку геометрия луча AUT не может устранить дефекты в пределах ~ 50 мм от конца трубы. Для критически важных кислых сервисов или морских проектов в некоторых спецификациях проекта дополнительно требуется УЗК на фазированной решетке (PAUT) с ToFD (дифракция времени пролета) для более точного определения размеров дефектов. Укажите это на этапе заказа — его нельзя модернизировать для стандартной программы проверки PSL2.
7. DSAW против SSAW — когда каждый указан
DSAW (продольный шов) и SSAW — спиральная дуговая сварка под флюсом, также называемая HSAW, — являются двумя основными способами сварки SAW для труб большого диаметра. Они имеют разные профили производительности, и их выбор во многом определяется давлением применения, требованиями к диаметру и спецификациями проекта.
| Параметр |
DSAW (LSAW) |
SSAW (HSAW) |
| Ориентация шва |
Прямой (продольный) |
Спираль (винтовая) |
| Диапазон наружного диаметра |
406–1626 мм |
219–3048 мм (более гибкий) |
| Толщина стенки |
6–40 мм (лучше у толстой стены) |
5–25,4 мм |
| Точность размеров |
Superior — более плотный внешний диаметр, округлость. |
Умеренный — большие допуски |
| Профиль остаточного напряжения |
Нижний (холоднорасширенный) |
Высшее (формирование спирали) |
| Газ высокого давления (X70+) |
Широко указан |
Limited — проверьте спецификацию проекта |
| Оффшорный/подводный |
Стандартный |
Обычно исключено |
| Кислый сервис (HIC) |
Доступно (PSL2+) |
Реже, проверьте качество мельницы |
| Стоимость при том же ОД |
Выше |
Ниже |
| Передача воды / свая |
Подходит, но слишком определен |
Предпочтительный (экономичный) |
Критический инженерный момент — исключения SSAW из основных спецификаций проекта
Многие международные спецификации проектов транспортировки газа (DNV-ST-F101 для морских проектов, различные национальные стандарты операторов) прямо исключают трубы SSAW для работы под высоким давлением, превышающим установленное расчетное давление или марку трубы. Если в спецификации проекта указано «труба SAW», не думайте, что SSAW разрешена. Согласуйте это с клиентом или инженером записи. Поставка SSAW, где указан DSAW, является существенным несоответствием, которое может привести к полной замене трубы, что является коммерчески катастрофическим результатом.
8. Приложения
Береговая транспортировка газа
Трубы DSAW являются стандартным выбором для транспортировки природного газа под высоким давлением на большие расстояния диаметром от 20 до 56 дюймов. Марки X65 и X70 являются «рабочими лошадками» современных газомагистральных систем, обеспечивая сочетание эффективности стенок (более тонкие стенки с более высоким пределом текучести) и качества сварки, необходимое для расчетного давления выше 70 бар. Прямой продольный шов упрощает отслеживание труб, проверку покрытия и интеллектуальную очистку скребков в процессе эксплуатации.
Морские трубопроводы и стояки
В глубоководных и мелководных экспортных трубопроводах, установках J-образной и S-образной укладки, а также жестких стальных стояках используются трубы DSAW, соответствующие API 5L PSL2, обычно с дополнительными требованиями согласно DNV-ST-F101 или приложениям для конкретного проекта. Жесткие допуски на внешний диаметр и округлость при формовке UOE имеют решающее значение для автоматической орбитальной кольцевой сварки и для контроля распространения деформации в глубоководных установках. Толщина стенок X65/X70 составляет 20–38 мм, что характерно для глубоководных газопроводов.
Магистральные трубопроводы сырой нефти
В основных наземных экспортных трубопроводах сырой нефти — линиях экспорта нефти от месторождений к погрузочным терминалам, трансграничных трубопроводах и национальных энергетических системах — используются трубы DSAW диаметром от 30 до 48 дюймов. Стабильность двухпроходного сварного шва и наличие толстых стенок большого диаметра делают DSAW практичным выбором для этих систем, рассчитанных на десятилетия бесперебойной службы.
Структурные сваи (большого диаметра)
Там, где требования к конструкционным сваям требуют больших диаметров с относительно толстой стенкой (портовые конструкции, фундаменты морских опор, опоры мостов), используются трубы DSAW, изготовленные в соответствии с ASTM A252 или EN 10219. Эти изделия допускают более широкие допуски на размеры, чем трубопроводные трубы API 5L, и часто производятся на тех же станах JCOE с использованием тех же последовательностей сварки SAW.
Полевая заметка — DSAW в проектах трубопроводов в Африке и на Ближнем Востоке
Компания ZC Steel Pipe поставила трубы DSAW API 5L для проектов трубопроводов в Западной Африке и на Ближнем Востоке, где толстостенные трубы X65 и X70 диаметром 24–48 дюймов являются стандартными для новых экспортных систем. На этих рынках инженерный подрядчик обычно требует проверки завода третьей стороной (обычно SGS, Bureau Veritas или TÜV). Производственная программа ZC PSL2 включает в себя полную отслеживаемость MTR, химическую проверку плавки и серийные записи UT сварных швов, которые могут быть доставлены в систему EDMS клиента. Свяжитесь с Мэнди для получения квалификационных пакетов для конкретного проекта.
9. Часто задаваемые вопросы
Что означает DSAW?
DSAW означает двойную дуговую сварку под флюсом. Он описывает двухпроходную последовательность сварки, при которой сварка под флюсом сначала наносится на внутреннюю часть шва трубы (внутренний шов, IW), а затем на внешнюю сторону (наружный шов, OW). Часть «дуга под флюсом» означает, что дуга находится под слоем гранулированного флюса, защищающего сварочную ванну от загрязнения воздухом. DSAW — это стандартная технология изготовления толстостенных труб LSAW — фактически тот же физический продукт, описанный с точки зрения процесса сварки, а не с точки зрения геометрии трубы.
В чем разница между трубами DSAW и LSAW?
LSAW (продольная дуговая сварка под флюсом) — это широкая категория, охватывающая все трубы большого диаметра с прямым продольным швом, выполненным методом SAW. DSAW — это особый метод сварки в рамках LSAW, при котором применяется как внутренний, так и внешний проход сварки. Однопроходная LSAW (только наружная сварка) используется на более светлых стенах; DSAW является стандартным для стен толщиной обычно более 10 мм, поскольку сварка с полным проваром за один внешний проход становится ненадежной при более тяжелых стенах. В коммерческой практике и в сертификатах заводов эти два термина используются как взаимозаменяемые для толстостенных трубопроводных труб.
Каких размеров бывают трубы DSAW?
Трубы DSAW производятся с наружным диаметром от 406 мм (16 дюймов) до примерно 1626 мм (64 дюйма) в зависимости от возможностей формовочного завода (JCOE или UOE). Толщина стенок колеблется от 6 мм до 40+ мм. Стандартная длина поставки составляет 12 метров, возможен диапазон 6–18 м. Распространенными классами API 5L являются X52, X56, X60, X65, X70 и X80. ZC Steel Pipe может поставлять трубы DSAW всех этих марок и размеров — свяжитесь с нами, указав свой внешний диаметр, вес, марку и количество, чтобы получить предложение для конкретного проекта.
Какой неразрушающий контроль требуется для труб DSAW по API 5L?
В соответствии с API 5L PSL2 — уровнем, необходимым для большинства газотранспортных и морских применений — трубы DSAW требуют: полноразмерного автоматизированного ультразвукового контроля (AUT) сварного шва; радиографический контроль (РТ) на обоих концах сварного шва (минимум 50 мм); ультразвуковой контроль корпуса труб на расслоения; испытания гидростатическим давлением; и испытание на удар по Шарпи с V-образным надрезом при указанной температуре. PSL1 требует гидростатических и механических испытаний, но не требует UT сварного шва по всей длине, если это не указано в проекте. Для эксплуатации в кислых условиях или на морских объектах в спецификациях проекта обычно накладываются дополнительные требования помимо минимальных требований API 5L.
Когда следует использовать DSAW вместо бесшовных труб?
Выбирайте трубы DSAW, когда требуемый наружный диаметр превышает практический диапазон бесшовных труб (обычно более 24 дюймов (610 мм)) или когда требуется сочетание большого диаметра и толстостенных труб (бесшовные заводы не могут экономично производить толстостенные трубы большого диаметра). DSAW также подходит для магистральных трубопроводов, где критическое значение имеет стабильное качество сварных швов на тысячах соединений и где бюджет и сроки выполнения заказов благоприятствуют производству на основе пластин. Бесшовные трубы предпочтительнее для меньших диаметров при работе в кислой среде под высоким давлением, где отсутствие сварного шва исключает преимущественный риск коррозии в ЗТВ.
В чем разница между трубой DSAW и трубой SSAW?
Труба DSAW имеет прямой продольный сварной шов; SSAW (spiral/helical SAW) представляет собой винтовой шов, получаемый путем прокатки полосы под углом к оси трубы. DSAW обеспечивает превосходную точность размеров, лучшую округлость, более низкое остаточное напряжение (после холодного расширения) и является необходимым выбором для морских работ, эксплуатации в кислых средах и транспортировки газа под высоким давлением. SSAW более экономически эффективен для применений большого диаметра и низкого давления, таких как передача воды и структурные сваи. Основные спецификации проекта обычно не включают SSAW для газа под высоким давлением, превышающим установленное расчетное давление или марку трубы.
Запросить трубу DSAW — Стальная труба ZC
ZC Steel Pipe производит трубы DSAW по API 5L PSL1 и PSL2 классов от X52 до X80, наружным диаметром 406–1626 мм и массой 6–40 мм. Формируются JCOE и UOE. Полный неразрушающий контроль, гидростатические испытания и серийные MTR в стандартной комплектации. Возможна проверка третьей стороной (SGS, BV, TÜV). Мы завершили поставку линейных труб DSAW для проектов в Западной Африке, на Ближнем Востоке и в Южной Америке.
Мэнди. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Запросить цену
