تفاوت های ساخت لوله های ERW و لوله های SAW

لوله های فولادی جوش داده شده با شکل دادن فولاد مسطح به شکل لوله ای و اتصال لبه ها از طریق فرآیند جوشکاری کنترل شده تولید می شوند. با این حال، فناوری‌های مختلف جوشکاری لوله‌هایی با ویژگی‌ها، نیازهای تولید، قابلیت‌های ابعادی و کاربردهای متفاوت تولید می‌کنند.

دو مقوله مهم هستندلوله فولادی ERWولوله جوش داده شده با قوس زیر آب (SAW).. ERW مخفف Electric Resistance Welding است، در حالی که SAW مخفف عبارت Submerged Arc Welding است. اگرچه هر دو فن‌آوری‌های{2}}تولید لوله‌های جوشی هستند، اما اصول تولید و پیکربندی تجهیزات آنها به‌طور قابل توجهی متفاوت است.

ERW به طور گسترده برای تولید مداوم لوله‌های- و قطر متوسط-به‌خصوص زمانی که سرعت تولید بالا و ابعاد ثابت مورد نیاز است، استفاده می‌شود. فناوری SAW معمولاً برای لوله‌های-قطر و ضخیم‌تر{4}}دیواره‌های بزرگ، از جمله محصولات LSAW و SSAW استفاده می‌شود. درک تفاوت بین این فناوری ها هنگام انتخاب لوله برای یک کاربرد صنعتی یا زیرساختی خاص مهم است.

لوله فولادی ERW چیست؟

لوله فولادی ERW از نوار یا کلاف فولادی تولید می شود که به طور مداوم به شکل استوانه ای در می آید. لبه های طولی نوار به هم نزدیک شده و توسط مقاومت الکتریکی گرم می شوند. سپس فشار وارد می‌شود تا لبه‌های گرم شده به هم متصل شوند و یک درز طولی مداوم ایجاد شود.

کارخانه‌های لوله‌سازی مدرن ERW معمولاً از-جریان الکتریکی با فرکانس بالا برای متمرکز کردن گرما در لبه‌های نوار استفاده می‌کنند. این فرآیند بسیار خودکار است و می‌تواند به طور مداوم کار کند و برای تولید{2}}با حجم بالا مناسب است.

معمولیخط تولید لوله فولادی ERWشامل یک سیم پیچ، دستگاه تسطیح، بخش شکل دهی،-واحد جوشکاری فرکانس بالا، سیستم حذف جوش-، آسیاب اندازه، دستگاه برش، و تجهیزات بازرسی است.

لوله جوش داده شده با قوس غوطه ور چیست؟

لوله جوش داده شده با قوس غوطه ور با استفاده از فرآیند SAW تولید می شود که در آن یک قوس الکتریکی بین سیم جوش با تغذیه مداوم و فولاد ایجاد می شود. ناحیه جوش توسط شار دانه ای پوشانده شده است که حوضچه جوش مذاب را از آلودگی جوی محافظت می کند.

فناوری SAW معمولاً برای تولید لوله‌های دیواری-بزرگ و سنگین- استفاده می‌شود. دو پیکربندی تولید لوله- عمده وجود دارد: LSAW و SSAW.

LSAW (جوش داده شده با قوس زیردریایی طولی)لوله دارای درز جوش طولی است، در حالی کهSSAW (جوش داده شده با قوس زیردریایی مارپیچی)لوله دارای درز جوش مارپیچ یا مارپیچی است.

استفاده از سیم جوش و شار به SAW آرایش جوش اساسا متفاوتی از ERW می دهد.

تفاوت در تکنولوژی جوشکاری

مهمترین تفاوت لوله های ERW و SAW در روش ایجاد جوش است.

درتولید ERWn، مقاومت الکتریکی مستقیماً در لبه‌های نوار فولادی گرما ایجاد می‌کند. سپس لبه های گرم شده تحت فشار کنترل شده به هم فشرده می شوند. به طور معمول به سیم جوش جداگانه یا شار دانه ای نیاز نیست.

درتولید SAW، یک قوس الکتریکی یک سیم جوشی که به طور مداوم عرضه می شود و فولاد مجاور آن را ذوب می کند. شار دانه ای ناحیه جوشکاری را در طول عملیات پوشش می دهد.

بنابراین، ERW در درجه اول یک استفرآیند جوشکاری مقاومتی، در حالی که SAW یک استفرآیند جوشکاری قوس الکتریکی.

تفاوت در پیکربندی خط تولید

خطوط تولید لوله های ERW و SAW دارای پیکربندی های متفاوتی هستند.

یک خط تولید معمولی ERW به شرح زیر است:

باز کردن سیم پیچ ← تراز ← هدایت نوار ← شکل دهی ← جوش HF ← برداشتن مهره ← اندازه ← برش ← بازرسی

نوار فولادی به طور مداوم از طریق بخش های شکل دهی و جوش حرکت می کند. این چیدمان مداوم باعث می شود راندمان تولید بالا باشد.

یک خط تولید لوله SAW معمولی ممکن است به شرح زیر باشد:

آماده سازی صفحه/نوار ← فرز لبه ← شکل دهی ← جوشکاری چسبناک ← اره داخلی ← اره خارجی ← انبساط/سایز ← مخروطی انتهایی → بازرسی → تست هیدرواستاتیک

پیکربندی دقیق بستگی به این دارد که آیا لوله با استفاده از فناوری LSAW یا SSAW ساخته شده است.

تفاوت در مواد اولیه

لوله های ERWعمدتا از کویل فولادی تولید می شوند. سیم پیچ به طور مداوم باز می شود و به آسیاب شکل دهی می شود.

لوله های LSAWمعمولا از ورق فولادی تولید می شوند. صفحه آماده شده، به شکل استوانه ای در آمده و در امتداد درز طولی آن جوش داده می شود.

لوله های SSAWبه طور کلی از نوار یا سیم پیچ فولادی تولید می شوند. نوار با یک زاویه کنترل شده وارد بخش شکل دهی می شود و در حالی که درز مارپیچی جوش داده می شود به تدریج به یک لوله مارپیچ تبدیل می شود.

این تفاوت در پیکربندی مواد خام تأثیر عمده‌ای بر ابعاد لوله‌ای دارد که هر فناوری تولیدی می‌تواند به طور مؤثر تولید کند.

تفاوت در قطر لوله

قطر لوله یکی از مهم ترین فاکتورها هنگام مقایسه فناوری ERW و SAW است.

تولید ERWبه ویژه برای لوله‌های با قطر کوچک- و-کارآمد است. بسته به طراحی آسیاب، یک خط تولید ERW ممکن است تقریباً پوشش دهدقطر خارجی 20-600 میلی متر، اگرچه آسیاب های تخصصی می توانند فراتر از این محدوده کار کنند.

تکنولوژی SAW عموماً با قطرهای بزرگتر همراه است. خطوط LSAW و SSAW معمولاً می توانند لوله هایی در محدوده هایی مانند400-2000 میلی متر OD یا بیشتر، بسته به تجهیزات خاص.

این ارقام به جای محدودیت های ثابت صنعت، نشان دهنده هستند. قابلیت تولید واقعی بستگی به روش-شکل دهی لوله، درجه فولاد، ضخامت دیوار، عرض نوار یا صفحه و طراحی خط تولید دارد.

تفاوت در ضخامت دیوار

ضخامت دیوار یکی دیگر از تمایز مهم است.

آسیاب های ERWمعمولاً برای محصولات دیوار نازک- و-متوسط ​​طراحی می‌شوند. بسته به تجهیزات و مواد، یک خط ERW خاص ممکن است تقریباً پردازش کند1.5-16 میلی مترضخامت دیوار

تولید SAW مخصوصاً برای لوله‌های دیواری سنگین‌تر- مناسب است. بسته به پیکربندی خط، لوله های SAW ممکن است در ضخامت های اطراف تولید شوند6-25 میلی متربا سیستم های تخصصی که قادر به پردازش مواد ضخیم تر هستند.

محدوده مناسب به درجه فولاد، قطر لوله، فرآیند شکل دهی، تجهیزات جوشکاری و استاندارد محصول قابل اجرا بستگی دارد.

تفاوت در سرعت تولید

ERW یک مزیت عمده در سرعت تولید مداوم دارد. از آنجایی که نوار فولادی به طور مداوم شکل می گیرد و جوش داده می شود، آسیاب های مدرن ERW می توانند خروجی بالایی داشته باشند.

بسته به ابعاد لوله و طراحی خط تولید، کارخانه‌های ERW ممکن است تقریباً کار کنند20-120 متر در دقیقه، در حالی که سیستم‌های{0}}سرعت بالا می‌توانند برای محصولات مناسب به سرعت‌های بالاتری برسند.

تولید SAWبه طور کلی در سرعت های خط پایین تر عمل می کند زیرا این فرآیند شامل تشکیل لوله های بزرگتر و رسوب مواد جوشکاری از طریق جوش قوس الکتریکی است. بسته به قطر لوله و ضخامت دیواره، سرعت تولید SAW ممکن است تقریباً باشد1-20 متر در دقیقه.

با این حال، سرعت تولید همیشه باید همراه با ابعاد لوله و ظرفیت تولید ارزیابی شود نه اینکه حداکثر سرعت خط به تنهایی مقایسه شود.

الزامات سیم جوش و شار

ERW و SAW اساساً نیازهای مصرفی متفاوتی دارند.

ERW معمولاً از سیم جوش جداگانه یا شار دانه ای استفاده نمی کند. نوار فولادی خود موادی را فراهم می کند که در حین جوشکاری مقاومتی گرم شده و با هم جعل می شوند.

SAW استفاده می کندسیم جوش قوس زیر آببه عنوان الکترود و شار جوش دانه ای برای پوشش ناحیه جوش.

درجه و ترکیب سیم جوش و شار در تولید لوله SAW مهم است. آنها بر شیمی جوش-، خواص مکانیکی، نفوذ، سرعت رسوب و عملکرد جوش تأثیر می‌گذارند.

بنابراین، تولید SAW نیاز به کنترل دقیق جریان جوش، ولتاژ، سیم{0}}سرعت تغذیه، سرعت حرکت، شرایط شار و بازیابی شار دارد.

تفاوت در ساختار درز جوش

ERW یک درز جوش طولی پیوسته در طول لوله ایجاد می کند.

در فرآیند ERW، لبه های نوار گرم می شوند و با فشار به یکدیگر متصل می شوند. ناحیه جوش حاصله بسته به خط تولید، ویژگی‌های مرتبط با جوشکاری مقاومتی و عملیات حرارتی بعدی یا پردازش جوش- دارد.

لوله های SAW می توانند دارای درزهای جوشی طولی یا مارپیچی باشند. LSAW دارای یک درز طولی مستقیم است، در حالی که SSAW دارای درز مارپیچ است.

بنابراین پیکربندی جوش بین لوله‌های ERW، LSAW و SSAW تفاوت عمده‌ای دارد.

تفاوت در کیفیت جوش

هر دو ERW و SAW می توانند لوله با کیفیت-بالا تولید کنند که فرآیند تولید به درستی کنترل شود.

با این حال، کیفیت جوش به خیلی بیشتر از خود فناوری جوش بستگی دارد. کیفیت فولاد، پارامترهای جوشکاری، دقت شکل‌دهی، گرمای ورودی، آماده‌سازی لبه، وضعیت تجهیزات، کنترل اپراتور و روش‌های بازرسی، همگی بر لوله تمام‌شده تأثیر می‌گذارند.

برای تولید SAW، کنترل سیم جوش، شار، پارامترهای جوشکاری و تراز درز اهمیت ویژه ای دارد.

برای تولید ERW، آماده‌سازی لبه، پارامترهای الکتریکی، فشار جوش، گرمای ورودی، دقت شکل‌دهی و حذف مهره‌ها{0}}به کنترل دقیق نیاز دارد.

الزامات بازرسی

هر دو لوله ERW و SAW بسته به کاربرد و استانداردهای قابل اجرا می توانند به بازرسی گسترده نیاز داشته باشند.

روش های رایج بازرسی عبارتند از:

• بازرسی بصری
• بازرسی ابعادی
• تست اولتراسونیک
• تست جریان گردابی
• بازرسی رادیوگرافی
• تست هیدرواستاتیک
• تست مکانیکی
• بازرسی جوش
• بازرسی سطحی

الزامات بازرسی خاص به استاندارد لوله، درجه فولاد، شرایط خدمات، نیاز مشتری و کاربرد مورد نظر بستگی دارد.

برای کاربردهای خط لوله، استانداردهایی مانند ISO 3183 الزامات لوله فولادی مورد استفاده در سیستم های حمل و نقل خط لوله را مشخص می کند و مسیرهای مختلف تولید جوش داده شده را پوشش می دهد.

مزایای تولید ERW

فناوری ERW چندین مزیت را برای تولید کنندگان ارائه می دهد.

فرآیند تولید مداوم از بهره وری بالا و اتوماسیون پشتیبانی می کند. الفآسیاب مدرن ERWمی تواند شکل دهی، جوشکاری با فرکانس بالا، اندازه، برش و بازرسی را در یک خط تولید پیوسته ادغام کند.

مزیت دیگر تولید کارآمد ابعاد لوله استاندارد است. هنگامی که رول های شکل دهی و پارامترهای تولید به درستی تنظیم شدند، می توان مقادیر زیادی لوله را به طور مداوم تولید کرد.

بنابراین ERW به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به حجم تولید بالا و ابعاد ثابت دارند جذاب است.

مزایای تولید SAW

فناوری SAW مزایای مهمی برای تولید لوله‌های-قطر و ضخیم{1}} دارد.

در این فرآیند از سیم جوش و شار دانه ای استفاده می شود که امکان جوشکاری قوس الکتریکی کنترل شده با نرخ رسوب نسبتاً بالا را فراهم می کند. این فناوری را می‌توان با روش‌های شکل‌دهی لوله‌های طولی و مارپیچی-استفاده کرد.

تولید LSAWمخصوصاً برای لوله‌های{0}}قطر بزرگ که نیاز به جوشکاری طولی کنترل شده دارند مناسب است.تولید SSAWانعطاف‌پذیری را در ساخت لوله‌های{0}}قطر بزرگ از نوار فولادی فراهم می‌کند.

این ویژگی ها باعث می شود که فناوری SAW به طور گسترده ای با پروژه های خط لوله و زیرساخت های بزرگ مرتبط باشد.

تفاوت در تجهیزات مورد نیاز

تجهیزات مورد نیاز برای تولید ERW و SAW به طور قابل توجهی متفاوت است.

یکآسیاب ERWبه رول‌های شکل‌دهی،-تجهیزات جوشکاری با فرکانس بالا، تجهیزات حذف مهره‌های جوش-، پایه‌های اندازه‌گیری و تجهیزات برش با سرعت بالا- نیاز دارد.

A خط تولید SAWبه تجهیزاتی برای آماده‌سازی صفحه یا نوار، شکل‌دهی، جوشکاری چسبناک، جوشکاری SAW، جابجایی شار، و اغلب انبساط، انحراف انتهایی و بازرسی گسترده نیاز دارد.

بنابراین خطوط SAW در مقایسه با کارخانه‌های مستمر ERW، چیدمان تجهیزات و گردش کار متفاوتی دارند.

تفاوت در کاربردهای معمولی

لوله‌های ERW و SAW در حوزه‌های کاربردی مختلفی خدمت می‌کنند، اگرچه ممکن است برخی از همپوشانی‌ها وجود داشته باشد.

لوله های ERW به طور گسترده برای موارد زیر استفاده می شود:

• لوله کشی آب
• کاربردهای ساختاری
• لوله مکانیکی
• ساخت و ساز
• لوله کشی صنعتی عمومی
• خطوط لوله آب و برق
• خدمات با فشار کم- و متوسط-
• لوله های SAW معمولاً برای موارد زیر استفاده می شوند:
• خطوط لوله آب با قطر بزرگ-
• انتقال نفت و گاز
• خطوط لوله با مسافت طولانی-
• شمع بندی فولادی
• پروژه های زیربنایی بزرگ
• کاربردهای ساختاری
• خطوط لوله حمل و نقل صنعتی
• برنامه های کاربردی خط لوله غوطه ور یا مدفون

انتخاب نهایی باید بر اساس الزامات مهندسی باشد نه اینکه فرض کنیم یک فناوری در سطح جهانی برتر است.

ERW در مقابل LSAW در مقابل SSAW

مهم است که این سه فناوری را متمایز کنیم.

ERWاز مقاومت الکتریکی در برابر گرما استفاده می کند و لبه های نوار فولادی به طور پیوسته را به هم متصل می کند.

LSAWاز جوشکاری قوس زیردریایی برای اتصال یک درز طولی پس از تشکیل ورق فولادی در لوله استفاده می کند.

SSAWدر حالی که نوار فولادی به صورت مارپیچ به یک لوله تبدیل می شود، از جوش قوس زیر آب برای اتصال یک درز مارپیچی استفاده می کند.

بنابراین، SAW فرآیند جوشکاری را توصیف می‌کند، در حالی که LSAW و SSAW پیکربندی‌های ساخت لوله‌های خاصی را با استفاده از آن فرآیند جوشکاری توصیف می‌کنند.

محدوده مشخصات مقایسه ای

جدول زیر محدوده های شاخص کلی را برای درک تفاوت های معمولی ارائه می دهد:

این محدوده ها فقط نمونه های کلی هستند. مشخصات واقعی تجهیزات بسته به سازنده، ابعاد لوله، درجه فولاد و الزامات تولید می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

ملاحظات هزینه

مقایسه هزینه باید فرآیند کامل تولید را به جای عملیات جوشکاری در نظر بگیرد.

ERW می تواند برای تولید با حجم بالا-مقرون به صرفه باشد زیرا فرآیند مداوم و سرعت تولید بالا دارد. همچنین زمانی که خط تولید به درستی خودکار شده باشد، می تواند نیازهای حمل و نقل را کاهش دهد.

SAW ممکن است نیازهای فرآیند و تجهیزات بالاتری داشته باشد، از جمله سیم جوش و جابجایی شار. با این حال، هنگام تولید لوله‌های دیواره-قطر یا سنگین- که ممکن است برای تولید ERW معمولی مناسب نباشد، بسیار کاربردی می‌شود.

در نتیجه، مقرون به صرفه ترین فرآیند به ابعاد لوله مورد نیاز، مقدار تولید، مواد، الزامات آزمایش و کاربرد نهایی بستگی دارد.

کدام فناوری باید انتخاب شود؟

هیچ تکنولوژی جوشکاری واحدی وجود ندارد که برای هر لوله ای بهترین باشد.

برای تولیدکننده‌ای که حجم بالایی از لوله‌های- و قطر متوسط- تولید می‌کند، ERW می‌تواند راه‌حلی کارآمد و بسیار خودکار ارائه کند.

برای لوله‌های دیواری{0}}بزرگ یا سنگین{1}، SAW ممکن است فناوری مناسب‌تری باشد. در تولید SAW، سازنده می تواند LSAW یا SSAW را با توجه به ابعاد مورد نیاز، در دسترس بودن مواد، نیازهای پروژه و استراتژی تولید انتخاب کند.

بنابراین خریداران لوله باید مسیر تولید را همراه با استانداردهای قابل اجرا و عملکرد مورد نیاز ارزیابی کنند.

مقایسه نهایی

تفاوت اساسی بینERW Pipe در مقابل SAW Pipeاصل جوشکاری و پیکربندی خط تولید-است.

ERW از گرمایش و فشار مقاومت الکتریکی برای اتصال لبه های نوار فولادی که به طور پیوسته تشکیل شده است استفاده می کند. مخصوصاً برای تولید-سرعت بالا و مداوم لوله‌های با قطر کوچک- و-مناسب است.

SAW از قوس الکتریکی، سیم جوش و شار دانه ای برای تولید جوش استفاده می کند. این مخصوصاً برای لوله‌های-قطر و ضخیم{2}}دیواره بزرگ مناسب است و می‌توان از آن برای ساخت لوله‌های LSAW و SSAW استفاده کرد.

بنابراین انتخاب بین ERW و SAW باید بر اساس آن باشدقطر لوله، ضخامت دیوار، درجه فولاد، حجم تولید، الزامات جوشکاری، سطح بازرسی، شرایط عملیاتی و استانداردهای قابل اجرا.

نه ERW و نه SAW برتری جهانی ندارند. هر فناوری نقاط قوت خود را دارد و انتخاب صحیح آن است که با مشخصات محصول و شرایط ساخت مورد نیاز مطابقت داشته باشد.