SAW terastorude ja ERW terastorude vaheliste erinevuste analüüs - Uudised

-- Süstemaatiline võrdlus tootmisprotsessidest jõudlusnäitajateni

Süsinikterasest torude tootesüsteemis kasutatakse keevitatud terastorusid laialdaselt energiaülekandes, munitsipaalehituses, tööstuslikus tootmises ja muudes valdkondades tänu nende kõrgele tootmistõhususele ja laiale spetsifikatsiooni ulatusele. Vastavalt keevitusmeetodite ja vormimisprotsesside erinevustele saab keevitatud terastorusid jagada veel eri tüüpideks, mille hulgas on elektritakistuskeevitusega (ERW) terastorud ja sukelkaarkeevitusega (SAW) terastorud. SAW terastorusid saab keevisvormide alusel täiendavalt klassifitseerida pikisuunalise kaarkeevitusega (LSAW) terastorudeks ja spiraalkaarkeevitusega (SSAW) terastorudeks.

Praktilistes insenerirakendustes on SAW terastorude ja ERW terastorude tootmisprotsessides, keevisõmbluste omadustes, jõudluses ja kohaldatavates töötingimustes olulisi erinevusi. See artikkel viib läbi nende kahte tüüpi terastorude süstemaatilise võrdleva analüüsi mitmest võtmemõõtmest.

ERW terastorude puhul kasutatakse toorainena kuumvaltsitud{0}}terasrulle. Terasriba painutatakse järk-järgult ümmarguse torukujuliseks läbi pideva vormimisseadme ja kõrge sagedusega voolu kasutatakse toru servas takistussoojuse tekitamiseks, viies metalli plastilisse olekusse enne keevisõmbluse moodustamist ekstrusiooni teel. Kogu keevitusprotsessi jooksul ei kasutata täitemetalli ning keevisõmblus viiakse lõpule mitteväärismetalli enda metallurgilise sidumise teel.

Sellel protsessil on tugev järjepidevus ja kõrge automatiseeritus, mistõttu see sobib eriti hästi{0}}väikese ja keskmise läbimõõduga{1}}terastorude suuremahuliseks tootmiseks.

SAW terastorude keevitamiseks kasutatakse sukelkaarkeevitusprotsessi. Keevitamise ajal põleb elektrikaar räbustikihi all ja keevitustraat juhitakse pidevalt sulavanni, et moodustada keevismetall. Keevitamine koosneb tavaliselt kahest etapist: sisemine keevitamine ja välimine keevitamine, mille tulemuseks on paks keevismetall, millel on sügav läbitungimissügavus.

Keevisõmbluse morfoloogia põhjal võib SAW terastorud jagada pikisuunalisteks ja spiraalseteks tüüpideks. Nende ühised omadused hõlmavad stabiilset keevitusprotsessi ja sobivust suure-läbimõõduga ja paksuseinaliste{2}}terastorude valmistamiseks.

Pärast keevitamist läbivad ERW terastorude keevisõmblused ekstrusiooni- ja vormimisprotsessid, mille tulemuseks on madal keeviskõrgus, suhteliselt tasased sise- ja välispinnad ning loomulik üleminek mitteväärismetalliga. See annab ERW terastorudele suurepärase üldise välimuse kvaliteedi ja kõrge pinnaviimistluse, muutes need eriti sobivaks inseneritööde jaoks, mis nõuavad ranget välimust ja siseseina tasasust.

SAW terastorude keevismetall moodustatakse täitetraadiga, seega on keevisõmblus tavaliselt mitteväärismetalli pinnast kõrgem, nii sise- kui ka väliskeevisõmblustel on kindel keevisõmblus. Kuigi keevisõmbluse suurus on kontrollitav ja vastab asjakohastele standarditele, on selle tasapinnalisus pisut halvem kui ERW terastorudel.

ERW terastorude keevistsoon on kontsentreeritud ja keevitussoojussisend on suhteliselt väike. Levinud vead koonduvad peamiselt keevisõmbluse keskjoone lähedusse. Nendel defektidel on suhteliselt lihtne morfoloogia ning neid saab hõlpsasti tuvastada ja kontrollida mittepurustavate testide (NDT) meetodite (nt ultraheli testimise) abil.

SAW-protsessis kasutatakse räbusti- ja keevitustraati, mille tulemuseks on suur kogus keevismetalli ja suhteliselt lai valik võimalikke defektitüüpe. Lisaks keevisõmbluse enda kontrollimisele on vajalik ka mitteväärismetallist terasplaadi range kontroll. Eriti suure-läbimõõduga ja paksude-seinaga terastorude puhul on kontrolliprotsess keerulisem.

ERW terastorude tootmisel läbib toru mitu vormimis- ja suuruse määramise protsessi, kusjuures toru korpust kohandatakse korduvalt plastist. See protsess aitab teatud määral vabastada keevitamise jääkpinget, mille tulemuseks on suhteliselt ühtlane pingejaotus valmis terastorus.

SAW terastorudel on suur keevitussoojussisend ja suur kogus keevismetalli, mis põhjustab pärast keevitamist suhteliselt kontsentreeritud jääkpinget. Kuigi parandusi saab teha kuumtöötlemise või protsessi juhtimisega, ei ole pingejaotuse ühtlus üldiselt nii hea kui ERW terastorude puhul.

Üldiste mehaaniliste omaduste seisukohast võivad nii kvalifitseeritud ERW kui ka SAW terastorud vastata tehnilistele nõuetele, kui nad vastavad samadele standarditele. ERW terastorudel on aga järeltöötlemisel ja{1}}hooldusel teatud eelised.

Kui ERW terastorude valmistamisel leitakse lokaalseid keevisõmbluse defekte, saab need parandada remondi või kohaliku töötlemisega; seevastu kui SAW terastorude keevisõmbluses või keevituspiirkonnas ilmnevad tõsised defektid, on parandamine keeruline ja võib isegi mõjutada kogu toru tööohutust.

ERW terastorud sobivad rohkem väikese ja keskmise läbimõõduga{0}}inseneriprojektide jaoks, mis nõuavad kõrget välimuse kvaliteeti ja mõõtmete täpsust, näiteks linnatorude võrgud, üldised tööstuslikud torustikud ja konstruktsioonitorud.

Tänu sügavale keevisõmbluse läbitungimisele ja tugevale-kandevõimele sobivad SAW terastorud paremini suure-läbimõõduga, paksude{2}}seintega ja suure-tugevusega inseneriprojektide jaoks, nagu pikamaa-nafta ja gaasi ülekandetorustikud, suuremahulised-veekaitseprojektid ja teatud olulised ehitusprojektid.

SAW terastorudel ja ERW terastorudel on tootmisprotsesside, keevisõmbluse profiili, kontrolliomaduste ja inseneri kohanemisvõime osas oma fookused ning absoluutset paremust või alaväärsust ei ole. Tehnilise materjali valiku võti seisneb igakülgsetes otsustes, mis põhinevad konkreetsetel töötingimustel, läbimõõduvahemikul, rõhutasemel ja kvaliteedinõuetel.

Nende kahe terastorutüübi tehniliste omaduste põhjalik mõistmine aitab praktilistes projektides teha mõistlikumaid, ökonoomsemaid ja ohutumaid materjalivalikuid, tagades seeläbi projekti pikaajalise stabiilse toimimise.