1. Введение
Одним из первых решений в любом проекте трубопровода являетсякогда использовать бесшовные трубы, а не сварные?. Выбор влияет на стоимость системы, номинальное давление, метод установки, требования к проверке и долгосрочную-надежность.
Бесшовная трубаизготавливается без сварного шва, при этомсварная трубаизготавливается из стального листа или рулона и соединяется продольным или спиральным швом. Оба имеют явные преимущества в зависимости от применения.
В этом руководстве представлено объективное и технически обоснованное сравнение бесшовных и сварных труб, которое поможет инженерам, специалистам по закупкам и руководителям проектов сделать правильный выбор.
2. Что такое бесшовная труба?
Бесшовная трубапроизводится путем прошивки твердой стальной заготовки с последующей прокаткой или вытягиванием ее в полую трубку. Поскольку сварной шов отсутствует, труба имеет одинаковую толщину стенок и металлургическую структуру по всей длине. Более подробную информацию о производстве, марках и стандартах бесшовных труб можно найти в нашем специальном руководстве:Что такое бесшовная стальная труба? Руководство по производству, стандартам и закупкам.
Производственный процесс
- Отопление заготовок- Сплошная цилиндрическая стальная заготовка нагревается примерно до 1200 градусов (2190 градусов по Фаренгейту).
- Пирсинг- Заготовка прошивается оправкой на прошивном стане с образованием полой оболочки.
- Удлинение- Полую оболочку удлиняют на оправочном стане, пробковом стане или стане непрерывной прокатки для достижения желаемого диаметра и толщины стенки.
- Размер и выпрямление- Труба подгоняется под окончательные размеры и выпрямляется.
- Термическая обработка- Нормализация, закалка и отпуск в соответствии с требованиями спецификации.
- Тестирование- Гидростатический, ультразвуковой, вихретоковый или другие методы неразрушающего контроля в соответствии с применимым стандартом.
Диапазон размеров
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Внешний диаметр | От 1/8" до 36" (от DN6 до DN900) |
| Толщина стены | от Щ 5С до Щ 160 |
| Длина | До 12 метров (настраиваемый) |
Ключевые характеристики
- Отсутствие сварного шва - исключает сварной шов как потенциальную точку разрушения.
- Однородная зернистая структура и механические свойства.
- Более высокое номинальное давление, чем у сварных труб той же марки и сортамента.
- Улучшенная производительность при циклических нагрузках и экстремальных температурах.
- Более высокая стоимость из-за более сложного производства и более низкой производительности.
3. Что такое сварная труба?
Сварная трубаизготавливается путем придания стальной пластине или рулону цилиндрической формы и сварки продольного или спирального шва. Современные сварочные технологии значительно сократили разрыв в производительности между сварными и бесшовными трубами.
Виды сварных труб
Труба ERW (электросварная сварка)
Трубы ERW производятся путем холодной-формовки стального рулона в трубу и сварки шва с использованием высокочастотного-электрического сопротивления. Затем сварочный заусенец удаляется, а область сварного шва подвергается термической-обработке для восстановления пластичности. При сравненииТруба ВПВ против бесшовной, ERW предлагает более низкую стоимость и более жесткие допуски на размеры, в то время как бесшовные обеспечивают более высокие номинальные давления и отсутствие сварных швов как потенциальной точки отказа. Более подробную информацию можно найти в нашем специальном руководстве:Стальная труба ERW: полное руководство по трубам, сваренным электрическим сопротивлением.
- Размерный ряд:от 1/2" до 24"
- Стандарты:ASTM A53 класс B, ASTM A252, API 5L
- Приложения:Передача воды, структурные опоры, работа при низком и среднем давлении.
Труба LSAW (продольная сварка под флюсом)
Труба LSAW изготавливается из стального листа, которому придается U-форма, затем O-прессуется (процесс UOE) и сваривается по одному продольному шву с использованием дуговой сварки под флюсом. Сварной шов имеет исключительное качество благодаря контролируемому процессу сварки под флюсом.LSAW против бесшовныхрешение обычно сводится к размеру -, бесшовные редко доступны более 24 дюймов, что делает LSAW стандартным выбором для магистральных трубопроводов большого-диаметра и высокого-давления. Полный обзор см. в нашем специальном руководстве:Стальные трубы LSAW: Полное руководство по трубам, сваренным продольной дуговой сваркой под флюсом.
- Размерный ряд:от 16 до 60 дюймов
- Стандарты:API 5L PSL1/PSL2, ASTM A671, EN 10208
- Приложения:Газо- и нефтепроводы высокого-давления, морские
Труба SSAW (спиральная сварка под флюсом)
Труба SSAW, также известная как спирально-сварная труба, изготавливается путем спиральной намотки стальной катушки и сварки спирального шва с использованием дуговой сварки под флюсом. Спиральный шов позволяет производить рулоны большого диаметра из рулонов меньшей ширины. Более подробную информацию можно найти в нашем специальном руководстве:Стальная труба SSAW: Полное руководство по трубам, сваренным спиральной дуговой сваркой под флюсом.
- Размерный ряд:от 20 дюймов до 120 дюймов
- Стандарты:API 5L, ASTM A252, EN 10219
- Приложения:Водопроводы большого-диаметра, фундаментные сваи, конструкции
Диапазон размеров по типу
| Тип | Диапазон внешнего диаметра | Толщина стены |
|---|---|---|
| ВПВ | 1/2" – 24" | Щ 10 – Щ 80 |
| ЛСАВ | 16" – 60" | 6 мм – 40 мм |
| ССАВ | 20" – 120" | 6 мм – 25 мм |
4. Бесшовные и сварные трубы: сравнение-с-головкой
| Свойство | Бесшовная труба | Сварные трубы (ERW/LSAW) |
|---|---|---|
| Производство | Прошивка из цельной заготовки, без шва. | Изготовлен из пластины/рулона, сварной шов |
| Номинальное давление | Выше - ни одного сварного соединения не выйдет из строя | Применяется более низкий коэффициент эффективности сварки -. |
| Равномерность стен | Отличная - концентрическая стена повсюду | Хорошо - небольшое отклонение в зоне сварки |
| Диапазон диаметров | от 1/8" до 36" | От 1/2 до 120 дюймов (SSAW) |
| Длина | Ограничено размером заготовки (максимум ~12 м) | Теоретически неограниченно (с змеевиковым-питанием) |
| Поверхностная обработка | Хороший - может потребовать шлифовки. | Превосходная - однородная поверхность холодного-формования |
| Прочность | Высокая - однородная зернистая структура | Хорошая зона сварки - может отличаться |
| Усталостная устойчивость | Отлично -, нет напряжения на шве | Хорошее - зависит от качества сварного шва и ЗТВ. |
| Коррозионная стойкость | Униформа - без предпочтительной атаки по шву | Зона сварного шва может подвергаться коррозии преимущественно без PWHT. |
| Расходы | Высшее (надбавка 20-40%) | Снижение - более эффективное производство |
| Время выполнения | Более длинное - сложное планирование стана | Более короткие - рулоны/листы доступны в наличии |
| Размерный допуск | Хорошо (ASTM A999) | Отличная - холодная-формовка с жесткими допусками |
5. Когда выбирать бесшовные трубы
Бесшовная трубаявляется предпочтительным выбором в тех случаях, когда сварной шов может стать критической уязвимостью:
Служба высокого-напряжения (класс 1500 и выше)
Бесшовные трубы исключают сварной шов как потенциальное место разрушения при экстремальном давлении. В паровых системах, котельных трубах и гидравлических линиях высокого-давления в нормах часто указывается бесшовность.
Кислое обслуживание (NACE MR0175/MR0103)
Для сред, содержащих сероводород (H₂S), предпочтительнее использовать бесшовные трубы, поскольку зона термического воздействия -сварки (ЗТВ) в сварной трубе может быть подвержена сульфидному растрескиванию под напряжением (SSC). Многие проекты, соответствующие требованиям NACE-, требуют бесперебойной работы критически важных линий.
Циклическая/усталостная нагрузка
Системы, подверженные вибрациям, термоциклированию или пульсациям давления, выигрывают от однородной структуры бесшовных труб. В сварном шве нет источника напряжения, из-за которого могут возникнуть усталостные трещины.
Работа при высоких-температурах (выше 425 градусов)
При повышенных температурах предел ползучести бесшовных труб более предсказуем, чем сварных. ASTM A335 (бесшовные трубы из ферритной стали) является стандартным выбором для нагревателей для электростанций и нефтеперерабатывающих заводов.
Малые диаметры (менее или равные 2 дюйма)
Для трубопроводов небольшого-диаметра (трубопроводы приборов, гидравлические линии, небольшие технологические соединения) почти всегда используются бесшовные трубы. Разница в стоимости минимальна при малых диаметрах, а выигрыш в надежности значителен.
Коррозионное/эрозионное обслуживание
Там, где ожидается внутренняя коррозия или эрозия, равномерная толщина стенок бесшовных труб означает отсутствие преимущественного воздействия на сварной шов. Это имеет решающее значение при химической переработке и транспортировке шлама.
Оффшор и подводный
Подводные трубопроводы и стояки почти всегда являются бесшовными или LSAW с полным неразрушающим контролем. Последствия неудачи слишком серьезны, чтобы рисковать дефектом шва.
6. Когда выбирать сварную трубу
Сварная трубапредлагает значительные преимущества в стоимости, доступности и диапазоне размеров для правильных применений:
Трубопроводы большого диаметра (больше или равные 24 дюймам).
Бесшовные трубы толщиной более 36 дюймов экономически недоступны. Для трубопроводов нефти и газа большого диаметра, водопроводов и систем охлаждающей воды единственным практическим выбором являются трубы LSAW и SSAW. Сварные швы в современных трубах LSAW (процесс UOE) имеют исключительное качество, коэффициент эффективности сварки приближается к 1,0.
Экономически-чувствительные проекты
Для не-критических условий эксплуатации с умеренным давлением и температурой сварные трубы обеспечивают экономию средств на 20-40 % по сравнению с бесшовными. Сюда входят конструкции, линии противопожарной воды и технологические трубопроводы низкого давления.
Структурные приложения
Сварные трубы широко используются для изготовления свай, кессонов, несущих колонн и опор ЛЭП. Соотношение прочности-к-весу превосходное, а экономия при больших диаметрах значительна.
Вода и сточные воды
Муниципальные водопроводы, трубопроводы опреснительных установок и системы охлаждающей воды идеально подходят для труб ERW, LSAW или SSAW. Требования к давлению обычно от низкого до умеренного, а диаметры большие.
Длинные непрерывные пробежки
Поскольку сварные трубы могут быть изготовлены в рулонах (для ВПВ), возможны непрерывные трубы очень большой длины -, что позволяет сократить количество требуемых сварных швов на месте.
Стандартное давление (класс 150–600)
Для подавляющего большинства промышленных трубопроводов, работающих в классах от 150 до 600, современные трубы ERW и LSAW обеспечивают надежную работу при меньших затратах. Сварные трубы API 5L PSL2 класса X42-X70 используются в тысячах миль магистральных трубопроводов по всему миру.
7. Стандарты ASTM и API для бесшовных и сварных труб.
| Стандартный | Материал | Бесшовный | Сварной | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| АСТМ А106 | Углеродистая сталь | ✓ | - | Обслуживание при высоких-температурах |
| АСТМ А53 | Углеродистая сталь | ✓ | ✓ (ВПВ) | Общие трубопроводы, структурные |
| API 5Л | Углеродистая сталь | ✓ | ✓ (ВПВ, LSAW, SSAW) | Транспортировка нефти и газа |
| АСТМ А312 | Нержавеющая сталь (304, 316 и т.д.) | ✓ | ✓ | Коррозионная работа, высокая температура |
| АСТМ А333 | Углеродистая/легированная сталь | ✓ | - | Работа при низких-температурах |
| АСТМ А335 | Ферритная легированная сталь (Р5, Р9, Р11, Р22, Р91) | ✓ | - | Высокотемпературная-генерация электроэнергии |
| АСТМ А358 | Нержавеющая сталь | - | ✓ (ЛСАВ) | Коррозионное обслуживание большого-диаметра |
| АСТМ А672 | Углеродистая сталь | - | ✓ (ЛСАВ) | Электросварка среднего-давления-плавлением |
| АСТМ А252 | Углеродистая сталь | - | ✓ (ВПВ, SSAW) | Структурная свая |
| ЭН 10216 | Карбон/сплав/нержавеющая сталь | ✓ | - | Европейская бесшовная напорная труба |
| ЭН 10217 | Карбон/сплав/нержавеющая сталь | - | ✓ | Европейская сварная напорная труба |
8. Сравнение затрат: бесшовные и сварные трубы.
Разница в стоимости бесшовных и сварных труб зависит от марки материала, размера, графика и рыночных условий:
| Тип трубы | Индекс стоимости (сварной=1.0) | Стоимость за тонну (приблизительно) |
|---|---|---|
| ВПВ (ASTM A53 гр. B) | 1,0 (базовый уровень) | $800 – $1,200 |
| ЛСАВ (API 5L X52) | 1.2 – 1.4 | $1,000 – $1,500 |
| Бесшовные (ASTM A106 гр. B) | 1.3 – 1.5 | $1,100 – $1,600 |
| Бесшовный (ASTM A312 TP316L) | 1.4 – 1.6 | $4,500 – $6,500 |
| Бесшовный (ASTM A335 P91) | 1.5 – 1.8 | $6,000 – $9,000 |
Почему бесшовные стоят дороже:
- Более низкая производительность производства (больше материала тратится при прошивке)
- Медленная скорость производства
- Более высокий расход энергии на тонну
- Более сложная логистика (ограниченные размеры заготовок)
Однако, разрыв в стоимости сократился по мере развития технологий ВПВ и LSAW. Во многих случаях следует оценивать общую стоимость монтажа (труба + сварка + проверка), а не только стоимость материала трубы.
9. Распространенные мифы о бесшовных и сварных трубах
Миф 1: «Сварная труба всегда слабее бесшовной»
ЛОЖЬ.Современные трубы ERW и LSAW, изготовленные из высококачественной-стали и с правильно контролируемыми параметрами сварки, позволяют достичь эффективности сварных соединений на уровне 95-100 %. Сварные трубы API 5L PSL2 предназначены для некоторых газотранспортных трубопроводов самого высокого давления в мире. Сварной шов, если он правильно выполнен и проверен, не является слабым местом.
Миф 2: «Бесшовная труба всегда лучше сварной»
ЛОЖЬ.Бесшовные трубы имеют преимущества в определенных областях (высокое давление, усталость, работа в кислых средах), но для больших диаметров, длинных отрезков или экономичных-проектов лучшим выбором являются сварные трубы. «Лучше» полностью зависит от приложения.
Миф 3: «Бесшовные трубы имеют более жесткие допуски, чем сварные»
ЛОЖЬ.Трубы ERW, полученные холодной-деформацией, обычно имеют более жесткие допуски по размерам (наружный диаметр, толщина стенки, прямолинейность), чем бесшовные трубы, полученные-горячей формовкой, которые могут иметь больше отклонений из-за процесса горячей прокатки.
Миф 4: «Сварные трубы нельзя использовать для высокого давления»
ЛОЖЬ.Трубы LSAW для газопроводов высокого-давления (классы X70, X80) работают при давлении, превышающем 1500 фунтов на квадратный дюйм. Труба ERW сертифицирована по API 5L для классов давления до 2500 фунтов на квадратный дюйм. Ключевым моментом является правильная спецификация, неразрушающий контроль и контроль качества.
10. Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Бесшовные трубы прочнее сварных?
A: Что касается номинального окружного напряжения, да, - бесшовная труба не требует коэффициента эффективности сварного соединения (обычно 0,85–1,0 для сварной трубы в соответствии с ASME B31.3). Однако для большинства стандартных классов давления оба типа могут соответствовать одному и тому же расчетному давлению. Практическая разница в прочности актуальна только при экстремальных давлениях, близких к пределу прочности материала.
Вопрос: Можно ли использовать сварные трубы при высоких-температурах?
О: Да, но с ограничениями. Труба ERW подходит для температуры примерно до 425 градусов (ограничения ASTM A53/A106). Для более высоких температур обычно рекомендуются бесшовные сварные швы (классы ASTM A335 P), поскольку ЗТВ сварного шва может испытывать ухудшение ползучести при повышенных температурах выше 500 градусов.
Вопрос: Как определить, является ли труба бесшовной или сварной?
А: Визуально сварная труба имеет на поверхности видимый продольный или спиральный шов. Бесшовная труба не имеет шва. На практике вам следует полагаться на маркировку труб (ASTM A106=бесшовная, ASTM A53=либо - проверьте штамп) и прилагаемый отчет об испытаниях материала (MTR).
Вопрос: Неужели бесшовные трубы стоят значительно дороже?
Ответ: Ожидайте надбавку в 20–40 % за бесшовные трубы из ВПВ того же сорта и размера. Для больших диаметров, где доступен только LSAW, надбавка за бесшовные изделия просто не применяется, поскольку бесшовные изделия таких размеров не производятся.
Вопрос: Надежна ли труба ERW?
Ответ: Да, современные трубы ВПВ очень надежны. Ключевыми достижениями стали: (1) высокочастотная-сварка с точным контролем подвода тепла, (2) термообработка зоны сварного шва после-сварки, (3) 100% ультразвуковой контроль сварного шва и (4) улучшенный химический состав стали с меньшим содержанием серы и контролируемой формой включений. Трубы ERW, произведенные известными заводами по стандартам API 5L или ASTM A53, имеют отличную репутацию.
Вопрос: Что означает «эффективность сварного соединения»?
A: В нормах для трубопроводов ASME B31.3 коэффициент эффективности сварного соединения (Ej) снижает допустимое напряжение сварной трубы по сравнению с бесшовной трубой. Типичный Ej для труб из ВПВ составляет 0,85, а для бесшовных труб — 1,0. Это означает, что при одинаковой марке материала и толщине стенки бесшовная труба имеет допустимое давление примерно на 15 % выше. Однако это можно компенсировать, указав более тяжелый график для сварных труб.
Вопрос: Можете ли вы приварить бесшовную трубу к сварной трубе?
О: Да, бесшовные и сварные трубы из одного и того же сорта материала и толщины стенки можно сваривать вместе с использованием стандартных квалифицированных сварочных процедур. Требования к подготовке сварного шва, присадочному металлу и термообработке одинаковы.
Вопрос: Какой тип труб лучше подходит для подводных работ?
Ответ: Для подводных выкидных трубопроводов и стояков предпочтительны бесшовные трубы (API 5L PSL2, SMLS) из-за отсутствия сварного шва, превосходной устойчивости к смятию и лучших усталостных характеристик. Для подводных трубопроводов большого-диаметра (более 24 дюймов) успешно используются трубы LSAW со 100% неразрушающим контролем и строгими испытаниями CTOD (смещение раскрытия вершины трещины).
11. Почему стоит выбрать Shuangzhong для стальных труб?
Компания Henan Shuangzhong Intelligent Technology Co., Ltd. является надежным производителем и поставщикомстальная трубас 1999 года. Мы предлагаем какбесшовная трубаисварная трубаШирокий выбор материалов, размеров и характеристик. Более подробную информацию о каждом типе труб см. в наших специальных руководствах побесшовная стальная труба, труба ВПВ, LSAW труба, иSSAW труба.
Наши возможности
| Продукт | Стандарты | Материалы |
|---|---|---|
| Бесшовная труба - Читать руководство | ASTM A106, A53, A312, A333, A335, API 5L | Углеродистая сталь, нержавеющая сталь (304, 316, 321, 310S), легированная сталь (P5, P9, P11, P22, P91) |
| Сварная труба (ВПВ) - Читать руководство | АСТМ А53, API 5Л, АСТМ А252 | Углеродистая сталь, оцинкованная |
| Сварная труба (LSAW) - Читать руководство | API 5L PSL1/PSL2, ASTM A671, A672 | Углеродистая сталь, нержавеющая сталь |
| Сварная труба (SSAW) - Читать руководство | API 5L, ASTM A252, EN 10219 | Углеродистая сталь |
Почему стоит сотрудничать с Shuangzhong?
- Комплексная-поставка- Стальные трубы, трубопроводная арматура, фланцы, крепежные детали и клапаны из одного источника, что упрощает закупки и обеспечивает совместимость материалов.
- Полная сертификация- ISO 9001:2015, API Q1, PED 97/23/EC и проверка третьей-стороны (SGS, Bureau Veritas) доступны.
- Полная отслеживаемость- EN 10204 3.1 MTR с отслеживанием номера плавки для каждого заказа
- Нестандартные размеры- Не-нестандартные диаметры, сортаменты и длины доступны по запросу.
- Глобальный экспорт- Доставка в Северную Америку, Европу, Ближний Восток, Юго-Восточную Азию и Африку.
- Конкурентные цены- Прямые цены с завода-без наценок посредников
12. Заключение
Итак, -бесшовная или сварная труба, что лучше? Ответ зависит от ваших конкретных условий эксплуатации, бюджета и требований к коду. Вот краткий справочник покогда использовать бесшовные трубы, а не сварные?:
- Выбирайте бесшовную трубудля высокого-давления, высокой-температуры, работы в кислой среде, критических усталостных применений и малых диаметров (< 6").
- Выбрать сварную трубу (ВПВ)для общего обслуживания, строительных конструкций, систем водоснабжения и трубопроводов среднего-давления по наиболее экономичной цене.
- Выберите сварную трубу (LSAW/SSAW)для магистральных трубопроводов-большого диаметра, морских платформ и объектов, где бесшовная конструкция недоступна в необходимом размере.
Как бесшовные, так и сварные трубы имеют свое место в современных промышленных трубопроводах. Ключевым моментом является соответствие типа трубы условиям эксплуатации -, а не установка по умолчанию «лучше бесшовная» или «сварная дешевле». Правильно подобранная труба любого типа, полученная от квалифицированного производителя, будет надежно служить десятилетиями.
Для получения более подробной технической информации по каждому типу труб ознакомьтесь с нашей полной серией руководств:Бесшовная стальная труба, Труба ВПВ, LSAW труба, иSSAW трубы.
Нужна помощь в выборе подходящей трубы для вашего проекта?Свяжитесь с нашей командой инженеров для получения бесплатной технической консультации и расчета стоимости.
Электронная почта:sarah@manufacturerpipe.com
Ватсап:+86 19069638227
Веб-сайт:www.manufacturerpipe.com
Сопутствующие товары:
Труба из нержавеющей стали | Труба из углеродистой стали | Легированная стальная труба | Оцинкованная труба | Трубопроводная арматура | Фланцы
Похожие статьи:
Что такое бесшовная стальная труба? Руководство по производству, стандартам и закупкам
Стальная труба ERW: полное руководство по трубам, сваренным электрическим сопротивлением
Стальные трубы LSAW: Полное руководство по трубам, сваренным продольной дуговой сваркой под флюсом
Стальная труба SSAW: Полное руководство по трубам, сваренным спиральной дуговой сваркой под флюсом
