Zvárané oceľové rúry: ERW, LSAW & SSAW – typy, špecifikácie a sprievodca výberom

Zvárané oceľové rúry tvoria väčšinu svetovej potrubnej infraštruktúry – od plynovodov s malým priemerom až po 48-palcové medzištátne prepravné koridory. Tri odlišné výrobné procesy produkujú tri odlišné typy rúr, z ktorých každý má svoj vlastný rozsah priemerov, tlakovú kapacitu, nákladový profil a vhodnú aplikáciu: ERW (zvárané elektrickým odporom), LSAW (zvárané pozdĺžnym ponoreným oblúkom) a SSAW (zvárané špirálovým ponoreným oblúkom). Výber nesprávneho typu pre projekt neovplyvňuje len náklady – môže ovplyvniť súlad s kódom, požiadavky na kontrolu a dlhodobú integritu.

ZC Steel Pipe vyrába a vyváža všetky tri typy zváraných potrubných rúr do API 5L PSL1 a PSL2, v stupňoch od X52 do X80, s možnosťami povrchovej úpravy FBE, 3LPE a 3LPP. Dodávame projekty plynovodov v Afrike, na Strednom východe a v Južnej Amerike. Táto príručka vysvetľuje, ako sa jednotlivé typy vyrábajú, na čo sú vhodné a ako si medzi nimi vybrať pre svoj projekt.

1. Tri typy zváraných oceľových rúr

Všetky zvárané oceľové rúry začínajú z plochej ocele – buď zvitku/pásu alebo hrubej dosky – ktorá je vytvarovaná do valca a zvarená pozdĺž švu. Tieto tri výrobné procesy sa líšia v tom, ako sa tvorí oceľ, ako je orientovaný zvarový šev a aký rozsah priemerov a hrúbky steny dokážu vyrobiť.

2. Potrubie ERW – Proces, špecifikácie a aplikácie

2.1 Výrobný proces

Rúra ERW sa vyrába na kontinuálnej tvarovacej stolici. Pásová oceľ valcovaná za tepla sa odvíja a postupne formuje cez rad valcovacích stojanov do kruhového prierezu. Dva okraje pásu sú spojené a zvarené pomocou vysokofrekvenčného elektrického odporu - nepoužíva sa žiadny prídavný kov. Elektrický prúd vytvára intenzívne lokalizované teplo na rozhraní švu a okraje sú kované dohromady pod mechanickým tlakom, aby vytvorili zvar.

Zóna zvaru je potom tepelne spracovaná (normalizovaná alebo tepelne spracovaná celotelovo pre vyššie triedy), aby sa obnovila húževnatosť v tepelne ovplyvnenej zóne. Pri PSL2 a vyšších triedach je oblasť zvaru 100% kontrolovaná ultrazvukovým testovaním predtým, ako rúra opustí mlyn.

2.2 Kľúčové špecifikácie

2.3 Aplikácie

• Linky na zber ropy a plynu (najbežnejšie 2 – 12)

• Rozvody plynu a prípojky

• Potrubie na zásobovanie vodou a zavlažovanie

• Plášť a hadica ERW pre ropné vrty (API 5CT)

• Konštrukčné a mechanické potrubie

• Krátkodobé prenosové vedenia pri miernom tlaku

3. LSAW Pipe – proces, špecifikácie a aplikácie

3.1 Výrobný proces

Rúrka LSAW sa vyrába z ťažkého oceľového plechu – nie zvitku – pomocou jedného z dvoch procesov tvárnenia: UOE (U-ing, O-ing, Expanzia) alebo JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expanzia). V oboch procesoch sa jedna doska postupne vytvaruje do tvaru rúry a zvarí sa pozdĺž pozdĺžneho švu pomocou zvárania pod tavivom (SAW) – najprv zvnútra, potom zvonka. Potrubie sa potom mechanicky roztiahne, aby sa dosiahli presné rozmerové tolerancie.

Použitie ťažkého plechu ako východiskového materiálu umožňuje LSAW dosiahnuť oveľa väčšiu hrúbku steny ako ERW alebo SSAW. Dvojprechodový proces SAW (vnútri + vonku) vytvára plne penetrovaný, vysokokvalitný zvar, ktorý je 100% kontrolovaný UT a rádiografiou.

3.2 Kľúčové špecifikácie

3.3 Aplikácie

• Vysokotlakové pobrežné plynovody na prepravu plynu

• Prenosové vedenia ropy a produktov (veľký priemer)

• Pobrežné potrubia a exportné potrubia

• Podmorské potrubia (s vhodným náterom)

• Diaľkové potrubia s vysokou výťažnosťou (X70, X80).

• Kyslé potrubia (PSL2 + príloha H)

Hlboký ponor: LSAW vs bezšvíkové pre projekty s veľkým priemerom a vysokým výnosom → | LSAW pre pobrežné a morské prostredie → | LSAW JCOE vs špirálové potrubie pre podmorské stúpačky →

4. SSAW Pipe – proces, špecifikácie a aplikácie

4.1 Výrobný proces

Rúrka SSAW sa vyrába špirálovým tvarovaním pásovej ocele valcovanej za tepla pod kontrolovaným uhlom skrutkovice a zváraním výsledného špirálového švu pomocou zvárania pod tavivom – opäť vo vnútri a vonku. Pretože priemer rúry je určený skôr uhlom skrutkovice než šírkou pásu, jediná šírka pásu môže produkovať rozsah priemerov rúr nastavením uhla tvarovania. Táto flexibilita robí z SSAW najhospodárnejšiu cestu k veľmi veľkým priemerom.

Špirálový šev je dlhší ako pozdĺžny šev pri rovnakej dĺžke rúry, čo znamená väčšiu dĺžku zvaru na rúru – a viac NDE na rúru pri objednávkach PSL2. Špirálovitá geometria tiež znamená, že napätie obruče v stene potrubia nie je kolmé na zvarový šev, čo ovplyvňuje únavové správanie v porovnaní s pozdĺžnym zvarom potrubia.

4.2 Kľúčové špecifikácie

4.3 Aplikácie

• Vodovodné vedenie (veľký priemer)

• Distribúcia plynu s nízkym až stredným tlakom

• Pobrežné ropovody veľkého priemeru

• Potrubia na kal

• Infraštruktúra a pilotovanie (konštrukčné využitie)

• Zavlažovacie a drenážne systémy

5. ERW vs LSAW vs SSAW – úplné porovnanie

6. Zvárané vs. bezšvíkové potrubie

Voľba medzi zváraným a bezšvovým je jednou z najčastejších otázok pri obstarávaní potrubných potrubí. Pre väčšinu potrubných aplikácií s vonkajším priemerom nad 4' je predvolená zváraná rúra – nie preto, že bezšvíková rúra nie je k dispozícii, ale preto, že zváraná rúra je ekonomickejšia, dostupnejšia vo veľkých priemeroch a je plne v súlade s predpismi pre danú aplikáciu.

Súvisiace: Bezšvíkové vs zvárané potrubie: Ako si vybrať → | Bezproblémové vs ERW: Kedy je prémia opodstatnená? → | Bezšvové vs LSAW pre vysokotlakový prenos plynu →

7. Typy API 5L pre zvárané potrubia

Všetky tri typy zváraných rúr sa vyrábajú podľa API 5L / ISO 3183 vo viacerých akostiach. Výber triedy závisí od požadovaného prevádzkového tlaku, ekonomiky hrúbky steny a prevádzkového prostredia – nie podľa typu potrubia. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje, ktoré triedy sú k dispozícii v každom zváranom tvare.

Sprievodcovia známkami: Potrubie API 5L X52 → | Potrubie API 5L X60 → | Potrubie API 5L X65 → | Potrubie API 5L X70 → | Potrubie API 5L X80 →

8. Možnosti povlaku pre zvárané potrubie

Väčšina zváraných potrubných potrubí pre podzemné alebo podmorské služby je externe potiahnutá, aby sa zabránilo korózii. Tri hlavné náterové systémy sú FBE, 3LPE a 3LPP – každý je vhodný pre rôzne teplotné rozsahy a prevádzkové prostredia.

Kompletný sprievodca náterom: Povlak potrubia 3LPE vs FBE vs 3LPP: Ako si vybrať → | 3LPE náterová norma DIN 30670 →

9. Ako si vybrať: Výber podľa aplikácie

10. Často kladené otázky