Що краще: зварна чи безшовна труба з нержавіючої сталі

Вибираючи труби з нержавіючої сталі для промислових або комерційних об’єктів, покупці часто стикаються з принциповим питанням: зварні чи безшовні труби з нержавіючої сталі-що краще?Безшовні труби з нержавіючої сталівиготовлені з твердих сталевих заготовок, які перфоровані, а потім гарячою або холодною обробкою в порожнисті труби без будь-яких зварних швів.Труби зварні з нержавіючої сталіформуються зі смуг або пластин з нержавіючої сталі, які формуються в труби, а потім зварюються в поздовжньому або спіральному напрямку. Розуміння відмінностей у виробничих процесах, продуктивності, вартості та застосуванні допоможе вам зробити правильний вибір і уникнути надмірного-проектування або недостатньої-специфікації вашого проекту.

Зварні труби з нержавіючої сталі та безшовні труби з нержавіючої сталі відрізняються методами обробки, характеристиками поверхні та експлуатаційними характеристиками.

1. Відмінності у виробничому процесі

Зварні труби з нержавіючої сталі виготовляються із сталевих пластин або смуг, які прокатуються та формуються за допомогою машин і форм перед зварюванням. Внутрішня стінка труби зазвичай має видимий зварний шов. Високоякісні-зварні труби проходять відпал, шліфування та обробку внутрішнього захисту азотом, щоб наблизити властивості зварного шва до основного матеріалу.

Безшовні труби з нержавіючої сталі використовують круглі трубні заготовки як сировину для перфорації та виготовляються за допомогою процесів холодної прокатки, холодного витягування або гарячої екструзії. На трубі відсутні місця зварювання. Однак складний виробничий процес часто призводить до нерівномірної товщини стінок і нижчої якості поверхні порівняно з високо-якісними зварними трубами.

2. Відмінності у зовнішньому вигляді сталевих труб

Зварні труби з нержавіючої сталі мають переваги щодо рівномірності товщини стінки з допусками, які контролюються в межах ±8%-10% (навіть менші після-холодної прокатки після зварювання). Товщина стінки дуже рівномірна по всьому колу; сталеві труби мають високу точність, високу яскравість як на внутрішній, так і на зовнішній поверхнях і можуть бути налаштовані на будь-який розмір; з них також можна виготовляти тонкостінні труби.

З іншого боку, безшовні труби мають меншу точність, нерівномірну товщину стінок, нижчу яскравість як на внутрішній, так і на зовнішній поверхнях, а також вищу вартість індивідуального розміру. Через процес гарячого формування на поверхні можуть бути ямки, чорні плями та інші дефекти, які важко видалити. Тому безшовні труби зазвичай випускають з більш товстими стінками.

3. Відмінності в продуктивності та ціні

Безшовні труби мають значно вищу стійкість до корозії, тиску та високих{0}}температур, ніж зварні труби. З удосконаленням технології виготовлення зварних труб їх механічні властивості поступово наближаються до безшовних. Безшовні труби мають більш складний процес виготовлення, і їх ціна відносно вища, ніж зварні труби.

Однак якщо зварні труби вимагають додаткової обробки, як-от полірування поверхні (Ra менше або дорівнює 0,4 мкм) або спеціальної термічної обробки, вартість може зрости, таким чином зменшуючи розрив у ціні з безшовними трубами малого-діаметра.

1. Переваги та обмеження безшовних труб

Переваги:

Швидка швидкість формування і висока врожайність; може мати різноманітні-форми поперечного перерізу для задоволення потреб різних застосувань; холодна прокатка може викликати значну пластичну деформацію в сталі, тим самим збільшуючи межу текучості сталі. Гаряча прокатка може зруйнувати ливарну структуру сталевого злитка, уточнити розмір зерна сталі та усунути мікроструктурні дефекти, таким чином роблячи сталеву структуру щільнішою та покращуючи її механічні властивості.

Недоліки:

Розшарування металу– Під час холодної прокатки не-металічні включення (головним чином сульфіди та оксиди, а також силікати) всередині сталі пресуються в тонкі листи, що призводить до явища розшарування (проміжного шару). Відшарування значно погіршує механічні властивості сталі в напрямку товщини і може спричинити розрив проміжного шару під час розширення зварного шва.

 

Нерівномірна товщина стінок– Як відомо, метали при нагріванні розширюються, а при охолодженні стискаються. Навіть якщо холоднокатані сталеві труби відповідають стандартам довжини та товщини наприкінці процесу прокатки, після охолодження все одно з’явиться певний негативний допуск. Чим більше цей негативний допуск, тим гірша рівномірність товщини стінки.

Залишкова напруга– Через нерівномірне охолодження сталеві труби різного-перерізу мають залишкові напруги. Чим більший поперечний-розмір сталі, тим більша залишкова напруга, яка певним чином впливає на продуктивність під дією зовнішніх сил. Наприклад, це може негативно впливати на деформацію, стійкість і стійкість до втоми.

 

Погана обробка поверхні– Внутрішня поверхня сталевої труби має поздовжні подряпини, які демонструють симетричні або поодинокі прямо-згини, деякі з яких суцільні, а інші локалізовані.

2. Переваги та недоліки зварних труб

Переваги:

• Рівномірна товщина стінок– Основний матеріал виготовлено зі смугової сталі, що забезпечує відмінну консистенцію товщини стінок і високу обробку поверхні, що досягає промислової якості поверхні-класу 2B.
• Низька залишкова напруга– Після формування труби з нержавіючої сталі проходять яскравий відпал при температурах вище 1040 градусів за Цельсієм для зняття напруги.
• Висока міцність зварного шва– Для зварювання використовується зварювання плавленням, зберігаючи склад матеріалу. Після високо{1}}термічної обробки зварний шов і основний матеріал мають однакову міжзеренну структуру. Деструктивні випробування, такі як сплющування, зворотне згинання та розвальцьовування, не спричиняють розтріскування, розколювання чи задирок на зварному шві. Крім того, проводяться вихрові випробування, а також гідростатичне або пневматичне випробування для забезпечення якості труб.
• Чудова консистенція– Труби демонструють чудову постійність зовнішнього діаметра, товщини стінки, довжини та прямолінійності з високою точністю обробки.

Недоліки:

• Потенційні ризики зварювання– Зварні шви є основними слабкими місцями зварних труб. Неправильна техніка зварювання (наприклад, неповне зварювання, пористість або тріщини) може призвести до витоків, корозії або зниження стійкості до тиску.
• Обмежена адаптованість до екстремальних умов– У середовищі високого-тиску (понад 6 МПа) і високої-температури зварні труби менш надійні, ніж безшовні. Зварні шви можуть деградувати за тривалих екстремальних умов, що робить їх непридатними для транспортування токсичних, легкозаймистих або високо{4}}температурних рідин у критичних промислових системах (таких як трубопроводи атомної електростанції та котли високого-тиску).
• Залежність від якості виготовлення– Характеристики зварних труб тісно пов’язані зі стандартами виробництва. Погано виготовлені зварні труби можуть мати зварні шви, які не відполіровані або пасивовані, що призводить до локалізованої корозії та скорочення терміну служби.
• Обмеження для додатків малого-діаметра– Мінімальний діаметр зварних труб, як правило, перевищує або дорівнює 6 мм, що не може відповідати вимогам точності для застосувань із малим-діаметром (менше 0,5 мм), таких як медичне обладнання та виробництво напівпровідників. У цих галузях безшовні труби незамінні.

Декоративні аплікації: Для декоративних труб, труб для продукції та опорних труб, де потрібна висока якість поверхні, зазвичай використовуються зварні труби з нержавіючої сталі. Це пояснюється тим, що зварні труби мають менші допуски на товщину стінки, рівномірну товщину стінки по всьому колу та високу яскравість як на внутрішній, так і на зовнішній поверхнях. Їх можна виготовити будь-яких розмірів і мати тонкі стінки, що забезпечує більш естетичний зовнішній вигляд.

Програми транспортування рідин: транспортування низького-тиску: для систем низького{1}}тиску, що транспортують воду, нафту, газ, повітря та нагрівання гарячої води чи пари, зазвичай використовуються зварні труби з нержавіючої сталі. Зварні труби з нержавіючої сталі зазвичай використовуються для транспортування рідини нижче 0,8 МПа, задовольняючи потреби транспортування рідини під низьким{4}}тиском за відносно низьку вартість.

Транспорт-під високим тиском: Для трубопроводів, що транспортують рідини в промисловому і великогабаритному обладнанні, а також трубопроводів на електростанціях і котлах атомних електростанцій, які потребують високої температури, високого тиску та високої міцності, слід використовувати безшовні труби з нержавіючої сталі. Безшовні труби можуть витримувати транспортування рідини вище 0,8 МПа, а їх стійкість до корозії, тиску та високих -температур перевершують зварні труби.

Застосування механічної конструкції: Для механічних конструкційних матеріалів, які вимагають високої міцності та високої точності, таких як компоненти обладнання, що вимагають надзвичайно високої міцності та стабільності, безшовні труби є кращим вибором. Оскільки безшовні труби не мають точок зварювання, загальна конструкція є одноріднішою, міцнішою та краще витримує різні навантаження.

В екстремальних умовах, коли безпека та довговічність є найважливішими, безшовні труби залишаються домінуючими; тоді як у звичайних застосуваннях зварні труби виділяються завдяки своїй неперевершеній економічній-ефективності та гнучкості. Найкращий вибір залежить від балансу між вимогами до продуктивності, бюджетом і специфікаціями розміру-вибір на основі конкретного застосування, а не сліпих переваг, забезпечує оптимальні результати та економію коштів.