Wprowadzenie:
Jeśli chodzi o wybór odpowiedniego typu rury stalowej dla danego projektu lub zastosowania, zrozumienie różnych typów i ich unikalnych właściwości jest integralną częścią. Stanowi to podstawę udanego projektu. Każdy typ rury ma swój zestaw zalet i nadaje się do określonych środowisk i zastosowań.
W tym przewodniku zajmiemy się trzema najczęściej stosowanymi typami rur stalowych: bezszwowymi, spawanymi i odlewanymi. Wybierając rurę stalową, warto zrozumieć, w jaki sposób produkowany jest każdy typ, ponieważ proces ten w dużej mierze decyduje o wytrzymałości, zakresie rozmiarów, kosztach i najlepiej dopasowanych zastosowaniach. Poniżej przedstawiamy sposób produkcji każdego typu, wyjaśniamy kilka powszechnych nieporozumień i dzielimy się praktycznymi wskazówkami dotyczącymi wyboru.
1. Rury bez szwu
Czym są rury bezszwowe i jak się je produkuje?
Rury bezszwowe są produkowane poprzez podgrzewanie i przebijanie litego kęsa stali w celu utworzenia wydrążonej rury, a następnie jej wydłużanie i walcowanie (np. proces Mannesmanna). Rezultatem jest rura bez wzdłużnego szwu spawalniczego.
Jakie są typowe rozmiary rur bezszwowych?
- Średnica zewnętrzna: 10,3 mm – 762 mm
- Grubość ścianki: 1,73 mm – 30 mm
- Długości: Długość losowa, Stała długość, SRL (pojedyncza długość losowa), DRL (podwójna długość losowa)
- Normy: ASTM A53/A106, A333, A335, EN 10216, EN10305, EN10210, ASME SA106/SA192/SA210, API 5L (rura przewodowa bez szwu)
Te rozmiary są dostępne w Aema Stal. Skontaktuj się z nami, a nasi specjaliści pomogą Ci wybrać najbardziej odpowiedni rozmiar dla Twojego projektu
Do czego służą rury bezszwowe?
Rury bezszwowe mogą być wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach, w tym w przemyśle naftowym i gazowym, transporcie płynów, zastosowaniach przemysłowych, przemyśle motoryzacyjnym, przemyśle stoczniowym, energetyce, systemach hydraulicznych i budownictwie.
Rury bezszwowe są idealne do zastosowań wysokociśnieniowych ze względu na ich wytrzymałość i jednorodność. Rury bezszwowe są mniej podatne na wycieki lub pęknięcia ze względu na ich bezszwową konstrukcję. Brak spawania pozwala im wyjątkowo dobrze sprawdzać się w środowiskach, w których panuje wysokie ciśnienie i ekstremalne temperatury. Dlatego też rury bezszwowe są często preferowane w krytycznych zastosowaniach, takich jak zakłady chemiczne i energetyczne, gdzie bezpieczeństwo jest najważniejsze.
Czy rury bezszwowe są odporne na korozję?
Odporność na korozję nie jest funkcją bezszwowości, zależy ona od gatunku stali (składu chemicznego) i powłok/wykładzin. Rura bezszwowa ze stali węglowej będzie korodować tak samo jak rura spawana ze stali węglowej w tym samym środowisku, chyba że zostanie zabezpieczona.
2. Rury stalowe spawane
Czym są rury do spawania i jak się je wykonuje?
Rury stalowe spawane są produkowane z płaskich płyt stalowych lub kręgów, które są formowane w kształt cylindryczny i spawane wzdłuż szwu. W zależności od procesu, szew ten może być wzdłużny lub spiralny.
Nowoczesne techniki produkcji, takie jak spawanie łukiem krytym (SAW) i spawanie elektrooporowe (ERW) zapewniają stałą jakość spawania, często osiągając wytrzymałość równą lub przekraczającą wytrzymałość rur bezszwowych, jeśli przestrzegane są odpowiednie standardy kontroli jakości (np. badania ultradźwiękowe i radiograficzne).
Metoda produkcji rur spawanych jest zazwyczaj szybsza i bardziej opłacalna niż produkcja rur bezszwowych, co czyni ją idealną do zastosowań o dużej średnicy i długości, które są powszechne w infrastrukturze i budownictwie morskim. Produkcja rur bezszwowych wymaga zazwyczaj więcej energii w porównaniu do rur spawanych.
Jakie są różne rodzaje spawanych rur stalowych?
Rury stalowe spawane spiralnie łukiem krytym (SSAW):
Czym są rury SSAW i jak są produkowane?
Rury SSAW (spiralne spawanie łukiem pod osłoną) są wytwarzane poprzez spiralne formowanie stalowych płyt lub kręgów w kształt cylindryczny, a następnie ciągłe spawanie łukiem krytym wzdłuż spiralnego szwu.
Proces ten umożliwia produkcję rur o dużej średnicy z doskonałą elastycznością w zakresie grubości ścianki i długości, dzięki czemu rury stalowe Rura spawana spiralnie są idealne do systemów wodno-kanalizacyjnych, rurociągów naftowych i gazowych oraz zastosowań konstrukcyjnych.
W przeciwieństwie do rur bezszwowych lub spawanych wzdłużnie, produkcja SSAW jest wysoce wydajna w przypadku produkcji na dużą skalę – oferując duże długości rur, niskie straty materiału i stałą jakość spawania.
Typowe rozmiary i specyfikacje techniczne rur SSAW
|
Parametr |
Zasięg |
|---|---|
|
Średnica zewnętrzna (OD) |
219 mm – 3200 mm |
|
Grubość ścianki (WT) |
5 mm – 30 mm |
|
Długość |
3 m – 70 m |
|
Gatunki stali |
EN 10219 / EN 10217: S235JR, S275JR, S355JR, S355J2H |
|
Standardy |
EN 10219 / EN 10217, ASTM A252, API 5L PSL1/PSL2, BS 5950 |
Rury stalowe spawane łukiem krytym (LSAW):
Czym są rury LSAW i jak są produkowane?
Podłużne rury spawane łukiem krytym (LSAW) są wytwarzane poprzez gięcie stalowych płyt do kształtu cylindrycznego i spawanie ich wzdłuż osi wzdłużnej rury przy użyciu procesu spawania łukiem krytym (SAW). Rury spawane podwójnym łukiem krytym (DSAW) są produkowane poprzez spawanie wewnątrz i na zewnątrz szwu.
Metoda ta zapewnia wysoką dokładność wymiarową, głęboki wtop i doskonałe właściwości mechaniczne na całej powierzchni spoiny.
Rury LSAW są często wybierane do zastosowań wymagających precyzji szwu prostego, grubych ścian i wysokiej niezawodności konstrukcyjnej, takich jak fundamenty offshore, pale mostowe i systemy rurociągów o dużej wytrzymałości.
Typowe rozmiary i specyfikacje techniczne rur LSAW
|
Parametr |
Zasięg |
|---|---|
|
Średnica zewnętrzna (OD) |
355,6 mm – 5080 mm |
|
Grubość ścianki (WT) |
6 mm – 120 mm |
|
Długość |
3 m – 12 m |
|
Gatunki stali |
EN 10219 / EN 10217: S235JR, S275JR, S355JR, S355J2H |
|
Standardy |
EN 10219 / EN 10217, API 5L, ASTM A53, DIN 2458, GB/T 9711 |
|
Proces |
LSAW – UO(UOE), RB(RBE), JCO(JCOE) |
Rury zgrzewane elektrooporowo (ERW):
Czym są rury ERW i jak są produkowane?
Rury zgrzewane elektrooporowo (ERW) są produkowane poprzez formowanie stalowych zwojów w cylindryczne kształty i spawanie szwu za pomocą oporu elektrycznego o wysokiej częstotliwości.
Ciepło generowane przez prąd elektryczny stapia krawędzie bez użycia materiału wypełniającego, tworząc czystą, jednolitą spoinę wzdłużną.
Produkcja rur ERW jest bardzo wydajna i nadaje się do rur o średniej średnicy, które wymagają wąskich tolerancji wymiarowych i gładkich powierzchni wewnętrznych.
Ze względu na swoją opłacalność i niezawodność, rury ERW są szeroko stosowane w budownictwie, dystrybucji wody i gazu, podporach konstrukcyjnych i lekkich palach.
Typowe rozmiary i specyfikacje techniczne rur ERW
|
Parametr |
Zasięg |
|---|---|
|
Średnica zewnętrzna (OD) |
21,3 mm – 610 mm |
|
Grubość ścianki (WT) |
1 mm – 25 mm |
|
Długość |
0,3 m – 18 m |
|
Gatunki stali |
EN 10219 / EN 10217: S235JR, S275JR, S355JR, S355J2H |
|
Standardy |
EN 10219 / EN 10217, API 5L, API 5CT, ASTM A53, DIN 2458, JIS G3452, BS1387 |
Do czego służą rury do spawania?
Rury do spawania są bardzo wszechstronne i szeroko stosowane w sektorach infrastruktury, przemysłu i budownictwa morskiego, szczególnie tam, gdzie potrzebne są duże średnice lub długie odcinki.
Typowe zastosowania obejmują:
- Pale rurowe do głębokich fundamentów i ścian nabrzeża
- Systemy ścian kombinowanych (jako grodzice zintegrowane z grodzicami)
- Rurociągi wodne, naftowe i gazowe
- Systemy odwadniające i przepusty
- Wsporniki konstrukcyjne, ramy i obudowa
Ponieważ mogą być produkowane w długich odcinkach i dużych średnicach, rury spawane są bardzo wydajne w pracach na dużą skalę, takich jak ściany nabrzeży portowych, fundamenty wiatrowe offshore i systemy palowania mostów.
Czy rury spawane są słabsze od rur bezszwowych?
Powszechnie panuje błędne przekonanie, że spawane rury są z natury słabsze ze względu na szew spawalniczy. W rzeczywistości nowoczesne techniki spawania łukiem krytym (SAW) i spawania ERW z wysoką częstotliwością zapewniają jednolite właściwości mechaniczne i wytrzymałość spoiny równoważną wytrzymałości metalu nieszlachetnego. Ponadto rury spawane są łatwiejsze do skontrolowania pod kątem zapewnienia jakości niż rury bezszwowe.
W przypadku większości zastosowań związanych z palowaniem, konstrukcjami i narzędziami, rury spawane są preferowanym rozwiązaniem ze względu na ich konfigurowalne wymiary, dostępność i ogólną efektywność kosztową.
W przypadku palowania, zastosowań konstrukcyjnych i liniowych różnica w wytrzymałości jest znikoma, gdy oba typy spełniają międzynarodowe standardy i przeprowadzane są odpowiednie kontrole NDT.
3. Rury stalowe odlewane (specjalistyczne odlewy stalowe)
Czym są rury odlewnicze i jak się je produkuje?
Odlewanie jest najmniej popularnym sposobem produkcji rur stalowych i jest zwykle zarezerwowane dla krótkich, specjalistycznych komponentów, a nie elementów rurociągów lub pali o pełnej długości.
Rury odlewane są produkowane głównie w procesie odlewania odśrodkowego, w którym stopiona stal jest wlewana do obracającej się cylindrycznej formy. Siła odśrodkowa rozprowadza stopioną stal równomiernie wzdłuż ścianki formy, tworząc gęstą, pozbawioną wad strukturę o doskonałej integralności mechanicznej….
W przypadku krótkich niestandardowych odcinków lub specjalnych kształtek, takich jak kolanka lub końcówki kołnierzowe, można również zastosować metody odlewania statycznego – w tym formy piaskowe lub stałe. Techniki te pozwalają na uzyskanie złożonych geometrii i grubszych przekrojów ścianek, choć uzyskany materiał ma zazwyczaj mniejszą gęstość niż rury odlewane odśrodkowo.
Chociaż metoda ta zapewnia wysoką precyzję wymiarową, jest znacznie mniej ekonomiczna niż walcowanie na gorąco lub Spawanie i dlatego jest stosowana tylko w niszowych zastosowaniach wymagających niestandardowej geometrii, odporności na ciepło lub odporności na zużycie wykraczającej poza standardowe rury.
Jakie są typowe rozmiary rur odlewniczych?
- Średnica zewnętrzna: 50 mm – 1500 mm
- Grubość ścianki: 4 mm – 50 mm
- Długość: Zazwyczaj do 6-8 m
Do czego służą rury odlewnicze?
Rury stalowe i elementy rurowe są przeznaczone głównie do:
- Przemysł przetwórczy i energetyczny – rury żaroodporne i elementy reformerów.
- Systemy hydrauliczne i pogłębiarskie – grubościenne lub odporne na ścieranie wykładziny.
- Armatura przemysłowa – kolanka, kołnierze, obudowy lub krótkie niestandardowe odcinki rur, w przypadku których odlewanie upraszcza produkcję.
Nie są one stosowane do głębokich fundamentów lub palowania konstrukcyjnego, gdzie rury bezszwowe lub spawane zapewniają lepszą ekonomikę i właściwości mechaniczne.
Czy rury odlewane są odporne na korozję?
Podobnie jak w przypadku każdej stali węglowej lub niskostopowej, odporność na korozję zależy od składu materiału i ochrony powierzchni, a nie od procesu odlewania.
Odlewy ze stali nierdzewnej lub stopów o wysokiej zawartości chromu są preferowane do agresywnych środowisk, podczas gdy odlewy ze stali węglowej zazwyczaj wymagają powłok epoksydowych, cynkowania lub okładzin w celu zapewnienia trwałości.
Odporność na korozję rur stalowych
Powłoki odporne na korozję zależą głównie od składu stali, systemów powłok i ekspozycji na warunki środowiskowe – a nie od tego, czy rura jest bezszwowa, spawana czy odlewana.
Stale węglowe i niskostopowe (takie jak S355 lub API 5L) wymagają powłok ochronnych, takich jak epoksyd, cynkowanie (stal jest pokryta warstwą cynku w celu ochrony przed korozją) lub poliuretan, aby zapewnić długoterminową trwałość w środowisku morskim i podziemnym. Rury ze stali węglowej są wykonane ze stopu żelaza i węgla. Zawartość węgla w rurach ze stali węglowej wynosi zazwyczaj od 0,2% do 2,1%.
Stal nierdzewna i gatunki wysokostopowe (takie jak A312 TP316) są naturalnie odporne na korozję ze względu na zawartość chromu, ale są stosowane głównie w systemach procesów chemicznych lub morskich, gdzie warunki przekraczają limity powlekanej stali węglowej.
- Rury ze stali nierdzewnej są niezbędne w branżach, w których odporność na korozję ma kluczowe znaczenie.
- Rury ze stali stopowej powstają w wyniku połączenia stali z innymi pierwiastkami w celu poprawy określonych właściwości.
Przy odpowiedniej ochronie i regularnej kontroli, rury stalowe mogą osiągnąć żywotność przekraczającą 30 lat, nawet w agresywnych warunkach.
Wnioski: Wybór odpowiedniej rury stalowej dla danego projektu
Każdy typ rury stalowej służy odrębnemu celowi. Wybór odpowiedniej rury stalowej ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wydajności i trwałości projektu.
- Rury bezszwowe zapewniają doskonałą odporność na ciśnienie i jednolitą wytrzymałość, idealne do systemów krytycznych i poddawanych wysokim obciążeniom.
- Rury spawane oferują niezrównaną elastyczność w zakresie rozmiaru, długości i efektywności kosztowej, dzięki czemu stanowią podstawę nowoczesnej infrastruktury, palowania i projektów morskich.
- Rury odlewane, choć mniej powszechne, pozostają kluczowe dla wyspecjalizowanych komponentów przemysłowych wymagających złożonej geometrii i wyjątkowej odporności na zużycie lub ciepło.
- Kwestie ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju są również ważne przy wyborze rur stalowych do projektów budowlanych.
Ostatecznie właściwy wybór zależy od wymagań konstrukcyjnych projektu, ekspozycji na środowisko i budżetu.
Powiązane produkty od Aema Stal
- Rury stalowe jako pale
- Rury stalowe ze szwem Rura LSAW
- Rury stalowe spawane spiralnie SSAW
- Rury antykorozyjne 2PE/3PE
- Rury antykorozyjne
- Systemy ścian kombinowanych
Skontaktuj się z nami już dziś, aby otrzymać ofertę dostosowaną do Twojego nadchodzącego projektu.
