Ống thép hàn: ERW, LSAW & SSAW - Loại, Thông số kỹ thuật & Hướng dẫn lựa chọn

Ống thép hàn chiếm phần lớn cơ sở hạ tầng đường ống của thế giới - từ đường ống phân phối khí đốt có đường kính nhỏ đến hành lang truyền tải xuyên quốc gia 48 inch. Ba quy trình sản xuất riêng biệt tạo ra ba loại ống riêng biệt, mỗi loại có phạm vi đường kính, khả năng chịu áp lực, chi phí và ứng dụng phù hợp: ERW (Hàn điện trở), LSAW (Hàn hồ quang chìm theo chiều dọc) và SSAW (Hàn hồ quang chìm xoắn ốc). Chọn sai loại cho dự án không chỉ ảnh hưởng đến chi phí — nó có thể ảnh hưởng đến việc tuân thủ mã, yêu cầu kiểm tra và tính toàn vẹn lâu dài.

ZC Steel Pipe sản xuất và xuất khẩu cả ba loại ống hàn đạt tiêu chuẩn API 5L PSL1 và PSL2, với các cấp độ từ X52 đến X80, với các tùy chọn lớp phủ FBE, 3LPE và 3LPP. Chúng tôi cung cấp các dự án đường ống trên khắp Châu Phi, Trung Đông và Nam Mỹ. Hướng dẫn này giải thích cách tạo ra từng loại, loại nào phù hợp và cách chọn giữa chúng cho dự án của bạn.

1. Ba loại ống thép hàn

Tất cả các ống thép hàn đều bắt đầu từ thép phẳng - cuộn/dải hoặc tấm nặng - được tạo thành hình trụ và hàn dọc theo đường nối. Ba quy trình sản xuất này khác nhau ở cách thép được hình thành, cách định hướng đường hàn cũng như phạm vi đường kính và độ dày thành mà chúng có thể tạo ra.

2. Ống ERW - Quy trình, thông số kỹ thuật & ứng dụng

2.1 Quy trình sản xuất

Ống ERW được sản xuất trên máy nghiền tạo hình liên tục. Thép dải cán nóng được tháo cuộn và dần dần được tạo hình thông qua một loạt các giá cuộn thành mặt cắt ngang hình tròn. Hai cạnh của dải được ghép lại với nhau và hàn bằng điện trở tần số cao - không sử dụng kim loại phụ. Dòng điện tạo ra nhiệt cục bộ mạnh ở bề mặt đường may và các cạnh được rèn với nhau dưới áp suất cơ học để tạo thành mối hàn.

Sau đó, vùng hàn được xử lý nhiệt (xử lý nhiệt bình thường hoặc toàn thân đối với các loại cao cấp hơn) để khôi phục độ dẻo dai ở vùng chịu ảnh hưởng nhiệt. Đối với loại PSL2 trở lên, khu vực đường hàn được kiểm tra 100% bằng thử nghiệm siêu âm trước khi đường ống rời khỏi nhà máy.

2.2 Thông số kỹ thuật chính

2.3 Ứng dụng

• Đường dây thu gom dầu khí (2'–12' phổ biến nhất)

• Đường ống phân phối khí chính và phụ

• Đường ống cấp nước và tưới tiêu

• Vỏ và ống ERW cho giếng dầu (API 5CT)

• Ống kết cấu và cơ khí

• Đường dây truyền tải ngắn hạn ở áp suất vừa phải

3. Ống LSAW — Quy trình, thông số kỹ thuật & ứng dụng

3.1 Quy trình sản xuất

Ống LSAW được sản xuất từ ​​​​thép tấm nặng - không phải cuộn - sử dụng một trong hai quy trình tạo hình: UOE (U-ing, O-ing, Expansion) hoặc JCOE (J-ing, C-ing, O-ing, Expansion). Trong cả hai quy trình, một tấm đơn dần dần được tạo thành hình dạng ống và được hàn dọc theo đường nối dọc bằng cách sử dụng phương pháp hàn hồ quang chìm (SAW) - đầu tiên là ở bên trong, sau đó là ở bên ngoài. Sau đó, đường ống được mở rộng một cách cơ học để đạt được dung sai kích thước chính xác.

Việc sử dụng tấm nặng làm vật liệu ban đầu cho phép LSAW đạt được độ dày thành lớn hơn nhiều so với ERW hoặc SSAW. Quy trình SAW hai lớp (bên trong + bên ngoài) tạo ra mối hàn chất lượng cao, xuyên thấu hoàn toàn được kiểm tra 100% bằng UT và chụp X quang.

3.2 Thông số kỹ thuật chính

3.3 Ứng dụng

• Đường ống dẫn khí trên bờ áp suất cao

• Đường truyền dầu thô và sản phẩm (đường kính lớn)

• Đường ống ngoài khơi và đường ống xuất khẩu

• Đường ống dưới biển (có lớp phủ thích hợp)

• Đường ống dài có năng suất cao (X70, X80)

• Đường ống dịch vụ chua (PSL2 + Phụ lục H)

Lặn sâu: LSAW vs Dàn cho các dự án năng suất cao có đường kính lớn → | LSAW cho môi trường biển và ngoài khơi → | LSAW JCOE vs Ống xoắn ốc cho ống nâng dưới biển →

4. Ống SSAW - Quy trình, thông số kỹ thuật & ứng dụng

4.1 Quy trình sản xuất

Ống SSAW được sản xuất bằng cách tạo hình xoắn ốc bằng thép dải cán nóng ở góc xoắn được kiểm soát và hàn đường nối xoắn ốc bằng cách sử dụng hàn hồ quang chìm - một lần nữa, các đường chuyền bên trong và bên ngoài. Bởi vì đường kính ống được xác định bởi góc xoắn chứ không phải chiều rộng dải, chiều rộng dải đơn có thể tạo ra nhiều đường kính ống bằng cách điều chỉnh góc tạo hình. Tính linh hoạt này làm cho SSAW trở thành con đường tiết kiệm nhất cho đường kính rất lớn.

Đường nối xoắn ốc dài hơn đường nối dọc cho cùng một chiều dài ống, có nghĩa là chiều dài mối hàn trên mỗi ống sẽ dài hơn — và cần nhiều NDE hơn trên mỗi ống theo đơn đặt hàng PSL2. Hình dạng xoắn ốc cũng có nghĩa là ứng suất vòng trong thành ống không vuông góc với đường hàn, điều này ảnh hưởng đến trạng thái mỏi so với đường ống dọc.

4.2 Thông số kỹ thuật chính

4.3 Ứng dụng

• Đường ống dẫn nước (đường kính lớn)

• Phân phối khí áp suất thấp đến trung bình

• Đường ống dẫn dầu trên bờ có đường kính lớn

• Đường ống dẫn bùn

• Cơ sở hạ tầng và đóng cọc (sử dụng kết cấu)

• Hệ thống tưới tiêu và thoát nước

5. ERW, LSAW và SSAW — So sánh đầy đủ

6. Ống hàn và ống liền mạch

Sự lựa chọn giữa hàn và liền mạch là một trong những câu hỏi phổ biến nhất trong việc mua sắm đường ống. Đối với hầu hết các ứng dụng đường ống trên 4'' OD, ống hàn là mặc định — không phải vì không có đường ống liền mạch mà vì ống hàn tiết kiệm hơn, sẵn có hơn với đường kính lớn và tuân thủ đầy đủ mã cho ứng dụng.

Có liên quan: Ống liền mạch và ống hàn: Cách chọn → | Liền mạch và ERW: Khi nào phí bảo hiểm là hợp lý? → | Liền mạch so với LSAW để truyền khí áp suất cao →

7. Cấp API 5L cho đường ống hàn

Cả ba loại ống hàn đều được sản xuất theo tiêu chuẩn API 5L / ISO 3183 ở nhiều cấp độ. Việc lựa chọn cấp độ được quyết định bởi áp suất vận hành cần thiết, tính kinh tế của độ dày thành và môi trường sử dụng - không phải theo loại ống. Bảng dưới đây cho thấy các loại có sẵn ở mỗi dạng hàn.

Hướng dẫn xếp lớp: Đường ống API 5L X52 → | Đường ống API 5L X60 → | Đường ống API 5L X65 → | Đường ống API 5L X70 → | Đường ống API 5L X80 →

8. Tùy chọn lớp phủ cho đường ống hàn

Hầu hết các đường ống hàn dùng cho dịch vụ chôn ngầm hoặc dưới biển đều được phủ bên ngoài để chống ăn mòn. Ba hệ thống phủ chính là FBE, 3LPE và 3LPP - mỗi hệ thống phù hợp với phạm vi nhiệt độ và môi trường sử dụng khác nhau.

Hướng dẫn phủ đầy đủ: Lớp phủ ống 3LPE, FBE và 3LPP: Cách chọn → | Tiêu chuẩn lớp phủ 3LPE DIN 30670 →

9. Cách chọn: Lựa chọn theo đơn đăng ký

10. Câu hỏi thường gặp