Зварні сталеві труби: ERW, LSAW і SSAW — типи, характеристики та посібник з вибору

Зварні сталеві труби становлять більшу частину світової трубопровідної інфраструктури — від газорозподільних магістралей малого діаметра до 48-дюймових транспортних коридорів. Три різні виробничі процеси виробляють три різні типи труб, кожен із власним діапазоном діаметрів, можливостями тиску, профілем вартості та відповідним застосуванням: ERW (зварні електрорезистивними), LSAW (зварні зварні труби поздовжнього під флюсом) і SSAW (спіральні зварні під флюсом). Вибір неправильного типу для проекту не тільки вплине на вартість — це може вплинути на відповідність коду, вимоги перевірки та довгострокову цілісність.

ZC Steel Pipe виробляє та експортує всі три типи зварних лінійних труб відповідно до API 5L PSL1 та PSL2 марок від X52 до X80, з варіантами покриття FBE, 3LPE та 3LPP. Ми постачаємо трубопровідні проекти в Африці, на Близькому Сході та в Південній Америці. Цей посібник пояснює, як створюється кожен тип, для чого він підходить і як вибрати між ними для свого проекту.

1. Три типи зварних сталевих труб

Усі зварні сталеві труби починаються з плоскої сталі — рулонної/смуги або важкої пластини — яка формується у циліндр і зварюється вздовж шва. Три виробничі процеси відрізняються тим, як формується сталь, як орієнтований зварний шов і який діапазон діаметра та товщини стінки вони можуть виробляти.

2. Труба ERW — процес, характеристики та застосування

2.1 Виробничий процес

Труба ERW виготовляється на стані безперервного формування. Гарячекатана стрічкова сталь розгортається та поступово формується через серію прокатних клітей у круглий поперечний переріз. Два краї смуги з’єднані разом і зварені за допомогою високочастотного електричного опору — присадковий метал не використовується. Електричний струм створює інтенсивне локалізоване тепло на межі шва, і краї з’єднуються під механічним тиском, щоб утворити зварний шов.

Потім зона зварювання піддається термічній обробці (нормализованій або повній термічній обробці для вищих сортів) для відновлення міцності в зоні термічного впливу. Для марок PSL2 і вище зона зварного шва на 100% перевіряється ультразвуковим тестуванням перед тим, як труба покине стан.

2.2 Основні характеристики

2.3 Додатки

• Лінії збору нафти та газу (2'–12' найпоширеніші)

• Газорозподільні магістралі та боки

• Трубопроводи водопостачання та поливу

• Обсадні та трубні труби ERW для нафтових свердловин (API 5CT)

• Конструкційно-механічні труби

• Короткі лінії електропередач з помірним тиском

3. Труба LSAW — процес, характеристики та застосування

3.1 Виробничий процес

Труба LSAW виготовляється з важкої сталевої пластини, а не рулонної, за допомогою одного з двох процесів формування: UOE (U-ing, O-ing, Expansion) або JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expansion). В обох процесах одна пластина поступово формується у форму труби та зварюється вздовж поздовжнього шва за допомогою дугового зварювання під флюсом (SAW) — спочатку зсередини, потім із зовнішнього боку. Потім трубу механічно розширюють для досягнення точних допусків на розміри.

Використання важкої пластини як вихідного матеріалу дозволяє LSAW досягти набагато більшої товщини стінок, ніж ERW або SSAW. Двопрохідний процес SAW (зсередини + зовні) створює високоякісний зварний шов з повним проваром, який на 100% перевіряється ультрафіолетом і радіографією.

3.2 Основні характеристики

3.3 Додатки

• Наземні газопроводи високого тиску

• Лінії передачі сирої нафти та продуктів (великого діаметру)

• Морські трубопроводи та експортні трубопроводи

• Підводні трубопроводи (з відповідним покриттям)

• Високопродуктивні (Х70, Х80) трубопроводи великої протяжності

• Сервісні трубопроводи (PSL2 + Додаток H)

Глибоке занурення: LSAW проти Seamless для високопродуктивних проектів великого діаметра → | LSAW для офшорних і морських середовищ → | LSAW JCOE проти спіральної труби для підводних стояків →

4. Труба SSAW — процес, характеристики та застосування

4.1 Виробничий процес

Труба SSAW виготовляється шляхом спірального формування гарячекатаної сталевої смуги під контрольованим кутом спіралі та зварювання отриманого гвинтового шва за допомогою дугового зварювання під флюсом — знову ж таки, внутрішні та зовнішні проходи. Оскільки діаметр труби визначається кутом нахилу спіралі, а не шириною смуги, одна ширина смуги може створити діапазон діаметрів труби шляхом регулювання кута формування. Ця гнучкість робить SSAW найбільш економічним шляхом для дуже великих діаметрів.

Спіральний шов довший за поздовжній шов для тієї самої довжини труби, що означає більшу довжину зварного шва на трубу — і більше NDE потрібно на трубу для замовлень PSL2. Гвинтова геометрія також означає, що кільцеві напруги в стінці труби не є перпендикулярними до зварного шва, що впливає на втомну поведінку порівняно з трубою з поздовжнім швом.

4.2 Основні характеристики

4.3 Додатки

• Водопровід (великий діаметр)

• Розподіл газу від низького до середнього тиску

• Сухопутні нафтопроводи великого діаметру

• Пульпопроводи

• Інфраструктура та палі (конструкційне використання)

• Системи зрошення та дренажу

5. ERW проти LSAW проти SSAW — Повне порівняння

6. Зварні проти безшовних труб

Вибір між зварними і безшовними є одним із найпоширеніших питань при постачанні лінійних труб. Для більшості трубопроводів з зовнішнім діаметром понад 4 дюйма за замовчуванням використовується зварна труба — не тому, що безшовна труба недоступна, а тому, що зварна труба є економічнішою, більш доступною у великих діаметрах і повністю відповідає нормам для застосування.

пов'язані: Безшовні та зварні труби: як вибрати → | Seamless проти ERW: ко�офічною. Це призводить до крихк | Безшовний проти LSAW для передачі газу під високим тиском →

7. Класи API 5L для зварних труб

Усі три типи зварних труб виробляються за API 5L / ISO 3183 у різних класах. Вибір марки залежить від необхідного робочого тиску, економічності товщини стінки та умов експлуатації, а не від типу труби. У таблиці нижче показано, які класи доступні для кожної зварної форми.

Керівники оцінок: API 5L X52 Line Pipe → | API 5L X60 Line Pipe → | API 5L X65 Line Pipe → | API 5L X70 Line Pipe → | API 5L X80 Line Pipe →

8. Варіанти покриття для зварних труб

Більшість зварних магістральних труб для підземних або підводних робіт мають зовнішнє покриття для запобігання корозії. Три основні системи покриття: FBE, 3LPE і 3LPP, кожна з яких підходить для різних температурних діапазонів і умов експлуатації.

Повний посібник з покриття: Покриття для труб 3LPE проти FBE проти 3LPP: як вибрати → | Стандарт покриття 3LPE DIN 30670 →

9. Як вибрати: вибір за застосуванням

10. Часті запитання