Порівняння оцинкованих безшовних та зварних сталевих труб: характеристики продуктивності та застосування

У промислових програмах, де корозійна стійкість є важливою, оцинковані сталеві труби пропонують чудовий захист та довговічність. Розуміння основних відмінностей між оцинкованими безшовними трубами та оцинкованими звареними трубами (включаючи труби ERW) має вирішальне значення для інженерів та фахівців із закупівель при виборі відповідного продукту для конкретних застосувань.

Розуміння виробництва оцинкованих сталевих труб

Гальванізація - це захисний процес покриття цинку, застосований до сталевих труб для запобігання корозії. Це покриття створює жертовний бар'єр, який захищає основну сталь від окислення та продовжує термін служби в різних умовах. Однак метод виготовлення базових труб суттєво впливає на характеристики продуктивності.

Безшовний процес гальванізації труби

Оцинковані безшовні труби починаються як тверді сталь заготовки, які проходять пронизливі операції через процеси гарячого кочення, або холодного малювання. Отримана монолітна конструкція труби потім піддається гарячій гальванізації відповідно до таких стандартів, як ASTM A53 клас B або ASTM A106. Виробнича послідовність включає:

• Опалення сталевих заготовки до відповідної температури

• Поворотний пронизливий або оправлений фрезерування для створення порожнистої форми

• Розміри та закінчення до точних розмірів допусків

• Підготовка поверхні за допомогою малювання або абразивного вибуху

• Гаряча гальванія у розплавленій бані цинку (як правило, 815-850 ° F)

• Заключна перевірка та тестування відповідно до ISO 5817 або еквівалентних стандартів

Процес гальванізації звареної труби

Оцинковані зварені труби, включаючи різновиди ERW (електричний опір), виготовляються шляхом утворення сталевої смужки або пластини в циліндричні форми та об'єднання країв з різними технологіями зварювання. Загальні методи виготовлення включають:

• Сталева котушка з холодною формою у трубчасту форму

• Зварювання електричного опору (ERW) або занурене дугове зварювання (SAW) шва

• Післяопреза термічна обробка для полегшення стресу

• Підготовка поверхні до гальванізації

• Гальванізація з гарячою мірою відповідно до ASTM A123 або еквівалентних стандартів

• Гідростатичне тестування для перевірки цілісності шва

Порівняльний аналіз ефективності

Можливості, що несуть тиск

Безшовні оцинковані труби  виявляють чудову стійкість до тиску завдяки їх однорідній структурі без швів зварних швів. Це робить їх особливо придатними для застосувань високого тиску, таких як:

• Передача нафти та газу при тиску, що перевищує 2500 фунт / кв.дюйм

• Високотемпературні парові системи, що працюють при 650 ° F і вище

• Гідравлічні системи з циклічним завантаженням тиску

• Середовища кислого обслуговування відповідає вимогам NACE MR0175

Зваровані оцинковані труби , особливо сучасні високочастотні труби ERW, виготовлені за специфікаціями API 5L, можуть досягти значних оцінок тиску, але, як правило, з факторами безпеки, які враховують шва шва. Сучасні зварювальні технології значно покращили цілісність зварювання, що робить якісні труби ERW придатними для:

• Системи розподілу води при помірному тиску (до 1500 фунтів на дюйм)

• Мережі розподілу природного газу (застосування середнього тиску)

• Структурні програми, де переважають статичні навантаження

• Системи пожежної охорони, що відповідають стандартам NFPA

Розмірні характеристики та доступність

Виробничий процес впливає на типовий розмірний діапазон та наявність кожного типу труби:

Безшовні оцинковані труби  переважно доступні в:

• Діаметри: 1/2 'до 24 ' (найчастіше нижче 12 ')

• Товщина стіни: графік 40, 80, 160 та xxh

• Довжина: стандартна довжина 20 футів і 40 футів

• Стандарти: ASTM A53 Type S, ASTM A106, API 5L (безшовні оцінки)

Зварені оцинковані труби  пропонують переваги у виробництві:

• Варіанти великого діаметру (до 144 'для певних труб пил)

• Тонкі варіанти стіни (графік 10, std)

• Послідовна розмірна толерантність

• Стандарти: ASTM A53 Type E/F, API 5L ERW Grass, ISO 3183

Економічні та виробничі міркування

Вибір між оцинкованими безшовними та зварними трубами часто передбачає збалансування вимог до ефективності проти економічних факторів:

Ефективність виробництва

Виробництво зварених труб пропонує значно більші показники виробництва та ефективність використання матеріалів. Сучасні ERW Mills можуть виробляти до 500 футів на хвилину готової труби з комп’ютеризованим контролем якості. Ця ефективність означає:

• Нижчі одиничні витрати (як правило, на 15-30% менше, ніж безшовні еквіваленти)

• Коротший час відведення для стандартних розмірів

• Більша доступність для загальних комерційних розмірів

• Більш передбачувані ланцюги поставок для планування проектів

Критерії відбору, специфічні для застосування

Визначаючи відповідний оцинкований тип труби для конкретних застосувань, інженери повинні враховувати:

• Робочий тиск і температура:  середовища з більш високим стресом надає перевагу безшовному варіантам

• Вимоги до товщини діаметра та стінки:  великий діаметр, тонкостінні застосування, як правило, сприяють звареними трубам

• Циклічні умови навантаження:  стійкість до втоми, як правило, перевершує в безшовних трубах

• Бюджетні обмеження:  зварені труби пропонують переваги витрат для відповідних заявок

• Корозійне середовище:  якість гальванізації, а не тип труб, часто визначає продуктивність корозії

Галузеві стандарти та забезпечення якості

Обидва типи труб повинні відповідати суворим протоколам тестування, щоб забезпечити дотримання міжнародних стандартів:

• Гідростатичне випробування згідно з ASME B31.3 або застосовними кодами судин тиску

• Неруйнівне обстеження, включаючи ультразвукове, екранне струм або рентгенографічне тестування

• Перевірка механічної властивості за допомогою тестування на розтяг та удару

• Перевірка товщини гальванізації відповідно до ASTM A123/A153

• Розмірна перевірка толерантності на вимоги API або ASTM

Висновок

Вибір між оцинкованими безшовними та зварними трубами є критичним інженерним рішенням, яке впливає на продуктивність, безпеку та економіку проекту. Незважаючи на те, що безшовні труби традиційно пропонують чудові можливості, що несуть під тиском, та рівномірні характеристики міцності, сучасні високочастотні зварені труби з відповідним контролем якості можуть задовольнити багато вимогливих застосувань у нижчих точках витрат.

Для критичних послуг, що включають високий тиск, екстремальні температури або важливі для безпеки застосування, безшовні оцинковані труби залишаються кращим варіантом. Для комерційних, структурних та помірних тисків, належним чином визначених зварених оцинкованих труб можуть забезпечити відмінне обслуговування значних економічних переваг.

Незалежно від вибору типу, належна специфікація відповідних стандартів (API, ASTM, ISO) та ретельні протоколи забезпечення якості залишаються важливими для забезпечення довгострокової продуктивності оцинкованих трубопроводів.