Les canonades d'acer soldades es fabriquen formant acer pla en forma tubular i unint les vores mitjançant un procés de soldadura controlat. No obstant això, diferents tecnologies de soldadura produeixen canonades amb diferents característiques, requisits de producció, capacitats dimensionals i aplicacions.
Dues categories importants sónTub d'acer ERWiTub de soldadura per arc submergit (SAW).. ERW significa soldadura per resistència elèctrica, mentre que SAW significa soldadura per arc submergit. Tot i que totes dues són tecnologies de fabricació de canonades-soldades, els seus principis de producció i configuracions d'equip són molt diferents.
L'ERW s'utilitza àmpliament per a la producció contínua de canonades de diàmetre petit- i mitjà-, especialment quan es requereix una gran velocitat de producció i dimensions coherents. La tecnologia SAW s'utilitza habitualment per a canonades de gran-diàmetre i parets més gruixudes-, inclosos els productes LSAW i SSAW. Entendre les diferències entre aquestes tecnologies és important a l'hora de seleccionar canonades per a una aplicació industrial o d'infraestructura específica.
Què és la canonada d'acer ERW?
La canonada d'acer ERW es produeix a partir de cinta o bobina d'acer que es forma contínuament en forma cilíndrica. Les vores longitudinals de la cinta s'uneixen i s'escalfen per resistència elèctrica. A continuació, s'aplica pressió per forjar les vores escalfades juntes, creant una costura de soldadura longitudinal contínua.
Els molins de canonades ERW moderns solen utilitzar corrent elèctric d'alta-freqüència per concentrar la calor a les vores de la cinta. El procés està altament automatitzat i pot funcionar contínuament, el que el fa adequat per a la fabricació de grans-volums.
Un típicLínia de producció de canonades d'acer ERWinclou un desenrotllador, una màquina d'anivellament, una secció de conformació, una unitat de soldadura d'alta -freqüència, un sistema d'eliminació de cordons de soldadura-, un molí de dimensionament, una màquina de tall i un equip d'inspecció.
Què és la canonada soldada per arc submergit?
La canonada soldada amb arc submergit es fabrica mitjançant el procés SAW, en el qual es genera un arc elèctric entre un fil de soldadura alimentat contínuament i l'acer. La zona de soldadura està coberta per flux granular, que protegeix el conjunt de soldadura fos de la contaminació atmosfèrica.
La tecnologia SAW s'utilitza habitualment per fabricar canonades de gran-diàmetre i gruixut-de paret. Hi ha dues configuracions principals-de producció de canonades: LSAW i SSAW.
LSAW (soldat per arc submergit longitudinal)la canonada té una costura de soldadura longitudinal, mentre queSSAW (soldat per arc submergit en espiral)el tub té una costura de soldadura helicoïdal o espiral.
L'ús de filferro i flux de soldadura ofereix a SAW una disposició de soldadura fonamentalment diferent d'ERW.
Diferència en tecnologia de soldadura
La diferència més important entre les canonades ERW i SAW és el mètode utilitzat per crear la soldadura.
EnProducció ERWn, la resistència elèctrica genera calor directament a les vores de la cinta d'acer. A continuació, les vores escalfades es pressionen juntes sota pressió controlada. Normalment no es requereix cap fil de soldadura ni flux granular separat.
EnProducció SAW, un arc elèctric fon un filferro de soldadura subministrat contínuament i l'acer adjacent. El flux granular cobreix la zona de soldadura durant l'operació.
Per tant, ERW és principalment aprocés de soldadura per resistència, mentre que SAW és unprocés de soldadura per arc.
Diferència en la configuració de la línia de producció
Les línies de producció de canonades ERW i SAW tenen configuracions considerablement diferents.
Una línia de producció d'ERW típica és la següent:
Desenrotllament → Anivellació → Guiatge de tires → Formació → Soldadura HF → Eliminació de perles → Dimensió → Tall → Inspecció
La cinta d'acer es mou contínuament per les seccions de conformació i soldadura. Aquesta disposició contínua permet una alta eficiència de producció.
Una línia de producció de canonades SAW típica pot seguir:
Preparació de plaques/bandes → Fresat de vores → Formació → Soldadura per puntes → Serra interna → Serra externa → Expansió/dimensionament → Bisellat final → Inspecció → Prova hidrostàtica
La configuració exacta depèn de si la canonada es fabrica amb tecnologia LSAW o SSAW.
Diferència en matèries primeres
Tubs ERWes produeixen principalment a partir de bobines d'acer. La bobina es desenrotlla contínuament i s'introdueix al molí de conformació.
Tubs LSAWes fabriquen habitualment amb placa d'acer. La placa es prepara, es conforma en forma cilíndrica i es solda al llarg de la seva costura longitudinal.
Tubs SSAWgeneralment es fabriquen amb cinta o bobina d'acer. La tira entra a la secció de conformació amb un angle controlat i es forma gradualment en un tub espiral mentre es solda la costura helicoïdal.
Aquesta diferència en la configuració de les matèries primeres-té una influència important en les dimensions de les canonades que cada tecnologia de producció pot fabricar de manera eficient.
Diferència en el diàmetre de la canonada
El diàmetre de la canonada és un dels factors més significatius a l'hora de comparar la tecnologia ERW i SAW.
Producció de REGés especialment eficient per a canonades de diàmetre petit- i mitjà-. Depenent del disseny del molí, una línia de producció d'ERW pot cobrir aproximadament20-600 mm de diàmetre exterior, encara que els molins especialitzats poden funcionar més enllà d'aquest rang.
La tecnologia SAW s'associa generalment amb diàmetres més grans. Les línies LSAW i SSAW solen produir canonades en gammes com ara400–2.000 mm o més, en funció de l'equip específic.
Aquestes xifres són orientatives més que límits fixos del sector. La capacitat de producció real depèn del mètode de-formació de canonades, del grau d'acer, del gruix de la paret, de l'amplada de la cinta o de la placa i del disseny-de la línia de producció.
Diferència en el gruix de la paret
El gruix de la paret és una altra distinció important.
Molins d'ERWestan dissenyats habitualment per a productes de paret- i mitjana-. Depenent de l'equip i el material, una línia ERW particular pot processar aproximadament1,5-16 mmgruix de paret.
La producció de SAW és especialment adequada per a canonades de paret més pesades-. Depenent de la configuració de la línia, les canonades SAW es poden fabricar amb gruixos al voltant6-25 mm, amb sistemes especialitzats capaços de processar material més gruixut.
El rang adequat depèn del grau d'acer, el diàmetre de la canonada, el procés de conformació, l'equip de soldadura i l'estàndard de producte aplicable.
Diferència en la velocitat de producció
ERW té un avantatge important en la velocitat de producció contínua. Com que la cinta d'acer es forma i es solda contínuament, els molins d'ERW moderns poden aconseguir una gran producció.
Depenent de les dimensions de la canonada i del disseny de la-línia de producció, els molins d'ERW poden funcionar aproximadament20-120 m/min, mentre que els sistemes d'-alta velocitat poden assolir velocitats més altes per als productes adequats.
Producció SAWgeneralment funciona a velocitats de línia més baixes perquè el procés implica formar canonades més grans i dipositar material de soldadura mitjançant soldadura per arc. Depenent del diàmetre de la canonada i del gruix de la paret, les velocitats de producció de SAW poden ser aproximadament1-20 m/min.
Tanmateix, la velocitat de producció sempre s'ha d'avaluar juntament amb les dimensions de la canonada i la capacitat de producció en lloc de comparar només les velocitats màximes de la línia.
Requisits de filferro i flux de soldadura
ERW i SAW tenen requisits de consumibles fonamentalment diferents.
ERW normalment no utilitza filferro de soldadura separat o flux granular. La pròpia cinta d'acer proporciona el material que s'escalfa i es forja durant la soldadura per resistència.
SAW utilitzafilferro de soldadura per arc submergitcom l'elèctrode i el flux de soldadura granular per cobrir la zona de soldadura.
El grau i la combinació de filferro de soldadura i flux són importants en la fabricació de canonades SAW. Influeixen en la-química dels metalls de soldadura, les propietats mecàniques, la penetració, la velocitat de deposició i el rendiment de la soldadura.
Per tant, la producció de SAW requereix un control acurat del corrent de soldadura, la tensió, la velocitat d'alimentació-del fil, la velocitat de desplaçament, l'estat del flux i la recuperació del flux.
Diferència en l'estructura de la soldadura
ERW produeix una costura de soldadura longitudinal contínua al llarg de la canonada.
En el procés ERW, les vores de la cinta s'escalfen i s'uneixen per pressió. La zona de soldadura resultant té característiques associades a la soldadura per resistència i el posterior tractament tèrmic o processament de cordons de soldadura-, segons la línia de producció.
Les canonades SAW poden tenir costures de soldadura longitudinals o en espiral. LSAW té una costura longitudinal recta, mentre que SSAW té una costura helicoïdal.
Per tant, la configuració de soldadura difereix substancialment entre les canonades ERW, LSAW i SSAW.
Diferència en la qualitat de la soldadura
Tant ERW com SAW poden produir canonades d'alta{0}}qualitat quan el procés de producció es controla correctament.
Tanmateix, la qualitat de la soldadura depèn de molt més que la tecnologia de soldadura en si. La qualitat de l'acer, els paràmetres de soldadura, la precisió de conformació, l'entrada de calor, la preparació de les vores, l'estat de l'equip, el control de l'operador i els procediments d'inspecció influeixen en la canonada acabada.
Per a la producció de SAW, el control del filferro de soldadura, el flux, els paràmetres de soldadura i l'alineació de les costures és especialment important.
Per a la producció d'ERW, la preparació de les vores, els paràmetres elèctrics, la pressió de soldadura, l'entrada de calor, la precisió de conformació i l'eliminació de cordons-de soldadura requereixen un control acurat.
Requisits d'inspecció
Tant les canonades ERW com les SAW poden requerir una inspecció exhaustiva segons la seva aplicació i els estàndards aplicables.
Els mètodes d'inspecció habituals inclouen:
- Inspecció visual
- Inspecció dimensional
- Prova d'ultrasons
- Prova de corrents de Foucault
- Inspecció radiogràfica
- Prova hidrostàtica
- Assajos mecànics
- Inspecció de soldadura
- Inspecció superficial
Els requisits específics d'inspecció depenen de l'estàndard de la canonada, el grau d'acer, les condicions de servei, els requisits del client i l'aplicació prevista.
Per a les aplicacions de canonades, normes com ISO 3183 especifiquen requisits per a canonades d'acer utilitzades en sistemes de transport de canonades i cobreixen diferents rutes de fabricació de soldadura.
Avantatges de producció d'ERW
La tecnologia ERW ofereix diversos avantatges per als fabricants.
El procés de producció continu admet una alta productivitat i automatització. Amodern molí ERWpot integrar la conformació, la soldadura d'alta-freqüència, el dimensionament, el tall i la inspecció en una línia de producció contínua.
Un altre avantatge és la producció eficient de dimensions de canonades estandarditzades. Un cop establerts correctament els rodets de conformació i els paràmetres de producció, es poden produir grans quantitats de canonades de manera contínua.
Per tant, ERW és particularment atractiu per a aplicacions que requereixen grans volums de producció i dimensions consistents.
Avantatges de producció de SAW
La tecnologia SAW ofereix avantatges importants per a la producció de canonades de gran-diàmetre i paret-gruixuda.
El procés utilitza filferro de soldadura i flux granular, permetent una soldadura per arc controlada amb taxes de deposició relativament altes. La tecnologia es pot utilitzar amb mètodes de formació de tubs-longitudinals i espirals.
Producció LSAWés especialment adequat per a canonades de gran-diàmetre que requereixen soldadura longitudinal controlada.Producció SSAWproporciona flexibilitat en la fabricació de canonades de gran-diàmetre a partir de cinta d'acer.
Aquestes característiques fan que la tecnologia SAW sigui àmpliament rellevant per a grans projectes de canonades i infraestructures.
Diferència en els requisits d'equip
L'equip necessari per a la producció d'ERW i SAW és considerablement diferent.
Anmolí ERWrequereix rodets de conformació, equips de soldadura d'alta-freqüència, equips d'eliminació de cordons de-soldadura, suports de dimensionament i equips de tall-alta velocitat.
A Línia de producció SAWrequereix equips per a la preparació de plaques o tires, conformació, soldadura per puntes, soldadura SAW, manipulació de flux i, sovint, expansió, bisellat final i inspecció extensa.
Per tant, les línies SAW tendeixen a tenir un disseny d'equip i un flux de treball de producció diferents en comparació amb els molins continus d'ERW.
Diferència en aplicacions típiques
Les canonades ERW i SAW serveixen a diferents àrees d'aplicació, tot i que pot haver-hi alguna superposició.
Les canonades ERW s'utilitzen àmpliament per a:
- Conducte d'aigua
- Aplicacions estructurals
- Tubs mecànics
- Construcció
- Tuberia industrial general
- Conduccions de serveis públics
- Serveis de baixa- i mitjana-pressió
- Les canonades SAW s'utilitzen habitualment per a:
- Conduccions d'aigua de gran-diàmetre
- Transmissió de petroli i gas
- Conduccions de llarga-distància
- Pilotes d'acer
- Grans projectes d'infraestructures
- Aplicacions estructurals
- Conduccions de transport industrial
- Aplicacions de canonades submergides o enterrades
La selecció final s'ha de basar en els requisits d'enginyeria en lloc d'assumir que una tecnologia és universalment superior.
ERW contra LSAW vs. SSAW
És important distingir les tres tecnologies.
ERWutilitza la resistència elèctrica per escalfar i unir les vores de la cinta d'acer formada contínuament.
LSAWutilitza la soldadura d'arc submergit per unir una costura longitudinal després de formar una placa d'acer en una canonada.
SSAWutilitza soldadura d'arc submergit per unir una costura en espiral mentre que la cinta d'acer es forma helicoïdalment en una canonada.
Per tant, SAW descriu el procés de soldadura, mentre que LSAW i SSAW descriuen configuracions específiques de-fabricació de canonades mitjançant aquest procés de soldadura.
Intervals d'especificacions comparatives
La taula següent proporciona intervals indicatius generals per entendre les diferències típiques:
|
Característica |
Tub ERW |
Pipa LSAW |
Pipa SSAW |
|
Gamma OD típica |
20-600 mm |
400–2,000+ mm |
400–2,500+ mm |
|
Gruix de paret típic |
1,5-16 mm |
6–25+ mm |
6–25+ mm |
|
Velocitat de producció |
20–120+ m/min |
1-10 m/min |
1-20 m/min |
|
Matèria primera |
Bobina/tira |
Placa/tira |
Bobina/tira |
|
Costura de soldadura |
Longitudinals |
Longitudinals |
Espiral |
|
Mètode de soldadura |
Resistència/HF |
SAW |
SAW |
|
Fil de soldadura |
Normalment no |
Sí |
Sí |
|
Flux granular |
No |
Sí |
Sí |
Aquests intervals són només exemples generals. Les especificacions reals de l'equip poden variar significativament segons el fabricant, les dimensions de la canonada, el grau d'acer i els requisits de producció.
Consideracions de costos
La comparació de costos hauria de tenir en compte el procés de fabricació complet i no només l'operació de soldadura.
Els ERW poden ser rendibles per a una producció en gran-volum a causa del seu procés continu i de l'alta velocitat de producció. També pot reduir els requisits de manipulació quan la línia de producció està correctament automatitzada.
SAW pot tenir requisits més elevats de procés i equips, inclòs la manipulació de filferro de soldadura i flux. Tanmateix, esdevé molt pràctic quan es produeixen canonades de gran-diàmetre o de paret gruixuda- que poden no ser adequades per a la producció d'ERW convencional.
En conseqüència, el procés més econòmic depèn de les dimensions requerides de la canonada, la quantitat de producció, el material, els requisits de prova i l'aplicació final.
Quina tecnologia s'ha de seleccionar?
No hi ha una sola tecnologia de soldadura que sigui la millor per a cada canonada.
Per a un fabricant que produeix grans volums de canonades de diàmetre petit- i mitjà-, ERW pot oferir una solució eficient i altament automatitzada.
Per a canonades de gran-diàmetre o de paret gruixuda-, SAW pot ser la tecnologia més adequada. Dins de la producció de SAW, el fabricant pot seleccionar LSAW o SSAW segons les dimensions requerides, la disponibilitat del material, els requisits del projecte i l'estratègia de producció.
Per tant, els compradors de canonades haurien d'avaluar la ruta de fabricació juntament amb l'estàndard aplicable i el rendiment requerit.
Comparació final
La diferència fonamental entreTub ERW vs tub SAWés el principi de soldadura i la configuració-de la línia de producció.
ERW utilitza calefacció de resistència elèctrica i pressió per unir les vores de la cinta d'acer formada contínuament. És especialment adequat per a la producció contínua i d'alta-velocitat de canonades de diàmetre petit- i mitjà-.
SAW utilitza un arc elèctric, filferro de soldadura i flux granular per produir la soldadura. És especialment adequat per a canonades de gran-diàmetre i paret-gruixuda i es pot utilitzar per fabricar canonades tant LSAW com SSAW.
Per tant, l'elecció entre ERW i SAW s'ha de basar endiàmetre de canonada, gruix de paret, grau d'acer, volum de producció, requisits de soldadura, nivell d'inspecció, condicions de funcionament i estàndards aplicables.
Ni ERW ni SAW són universalment superiors. Cada tecnologia té els seus propis punts forts, i l'elecció correcta és la que coincideix amb les especificacions del producte i les condicions de fabricació requerides.
