Eines der in der Industrie am weitesten verbreiteten Rohre ist das geschweißte Geradnahtrohr. Für die Herstellung dieser Stahlrohre werden verschiedene Herstellungsverfahren verwendet. Dadurch haben sie unterschiedliche Eigenschaften, Abmessungen und Anwendungen. Heute werden wir zwei wichtige Verfahren zur Herstellung von Stahlrohren eingehend erörtern. Wir sprechen über das Hochfrequenz-Widerstandsschweißen, auch bekannt als ERW. Die andere Technik, das Unterpulver-Längsschweißen, ist ebenfalls für verschiedene Anwendungen von entscheidender Bedeutung.
ERW-Stahlrohre
Das wichtigste Rohmaterial für die Herstellung von widerstandsgeschweißten Rohren sind Stahlcoils. Zunächst werden die Kanten gefräst, um ihnen eine U-Form zu geben. Dann wird es in eine Walze eingelegt, um es zylindrisch zu formen. Durch weiteres Pressen mit Matrizen erhält es den entsprechenden Durchmesser. Die Rohrfertigungslinie enthält eine elektrische Widerstandsschweißmaschine. Sie schweißt das Rohr in Längsrichtung, und ein Fräswerkzeug entfernt das überschüssige Schweißmaterial.
Die Herstellung von ERW-Rohren erfordert kein thermisches Schmelzen oder zusätzliche Schweißmaterialien. Dadurch wird sichergestellt, dass das Endprodukt die gleiche Zusammensetzung aufweist wie das Ausgangsmaterial. Nach dem Schweißen werden die Stahlrohre geglüht, um ihre innere und äußere Belastbarkeit zu erhöhen. ERW-Rohre weisen vielfältige mechanische Eigenschaften auf.
LSAW-Stahlrohre
Einer der Hauptunterschiede zwischen LSAW- und ERW-Rohren ist das Rohmaterial. Bei LSAW-Rohren (Longitudinally Submerged Arc Welding) werden Stahlplatten anstelle von Stahlcoils verwendet. Beim Unterpulverschweißen in Längsrichtung werden Rohre mit großem Durchmesser hergestellt. Bei der ERW-Fertigung können keine ähnlichen Ergebnisse erzielt werden. Bei der LSAW-Fertigung werden Stahlplatten entsprechend dem gewünschten Durchmesser in Längsrichtung aneinander befestigt. Dann werden sie mit Zusatzwerkstoff verschweißt.
Obwohl bei der Herstellung von LSAW-Rohren mehrere Drähte zum Schweißen erforderlich sind, ist die erzeugte Wärme sehr gering. Letztlich wirkt die Wärme nur auf einen winzigen Teil des Rohrs. Der Produktionsprozess von LSAW-Rohren gewährleistet eine gute innere und äußere Spannungstoleranz. Aus diesem Grund erreichen LSAW-Rohre die 100%-Fehlererkennung durch Ultraschallwellen. Aufgrund der höheren Rohstoff- und Produktionskosten sind LSAW-Rohre teurer als ERW-Rohre. Sie werden für spezielle Anwendungsfälle bevorzugt.
Wie sie sich in Bezug auf Rohstoffe und Produktionskapazität unterscheiden
Das primäre Rohmaterial für ERW-Stahlrohre sind warmgewalzte Stahlcoils. LSAW-Rohre erfordern warmgewalzte Stahlplatten. Diese Unterschiede führen zu unterschiedlichen Produktionsmethoden und Fabrikleistungen. Da Stahlcoils in einer Fertigungsstraße leicht zu bearbeiten sind, können ERW-Stahlrohre schnell und effizient hergestellt werden. Die durchschnittliche Produktionsleistung von ERW-Rohren liegt bei 12 Metern pro Minute. Die Obergrenze für die Wandstärke liegt bei 25 mm, während der maximale Durchmesser 660 mm beträgt.
Da warmgewalzte Stahlbleche dicker und fester sind, können sie nicht auf einem Fließband hergestellt werden. LSAW-Rohre werden mit Hilfe von Hochleistungspressen in einem Rohrzuschnitt oder einer Umformvorrichtung hergestellt. Mit LSAW-Stahlrohren lassen sich höhere Anforderungen an die Abmessungen erfüllen als mit ERW-Rohren. Die Obergrenze für die Dicke von LSAW-Rohren liegt bei 40 mm, und der maximale Rohrdurchmesser beträgt 1422 mm. Die durchschnittliche Geschwindigkeit bei der Herstellung von LSAW-Rohren beträgt etwa 4 Meter pro Minute. Die verschiedenen Metallumformungsverfahren bei LSAW sind UOE, JCOE und HME.
Unterschiedliche Schweißtechniken
ERW- und LSAW-Rohre werden mit unterschiedlichen Techniken geschweißt. Bei LSAW-Rohren sind die verschiedenen Umformverfahren UOE, JCOE und HME. Beim UOE-Verfahren wird das Rohr einer Innen- und Außenschweißung unterzogen. Beim JCOE-Verfahren wird das Rohr vorgeschweißt und kalt aufgeweitet. HME-Stahlrohre werden nach dem Dornverfahren gemäß "C-C-O" gewalzt und anschließend geschweißt.
Für ERW-Rohre werden hauptsächlich zwei Schweißverfahren verwendet: Gleichstrom und Wechselstrom. Beim Wechselstromschweißen kann hoch-, mittel-, mittel- oder niederfrequenter Strom verwendet werden. Unterschiedliche Frequenzen werden für verschiedene Rohrdicken bevorzugt. Das Hochfrequenz-Gleichstromschweißen eignet sich zum Beispiel für Rohre mit geringer Wandstärke. Das Gleichstromschweißen wird bei Stahlrohren mit kleinem Außendurchmesser eingesetzt. Einer der Hauptunterschiede bei den Schweißtechniken zwischen ERW- und LSAW-Rohren ist der Schweißdraht. Während LSAW-Stahlrohre einen oder mehrere Schweißdrähte erfordern, ist dies bei ERW-Rohren nicht der Fall.
Unterschiede im Erscheinungsbild
LSAW-Rohre sind dicker und breiter als ERW-Rohre. Ihre Schweißnähte an den Innen- und Außenwänden sind höher als die von ERW-Rohren. Das macht sie anfälliger für Korrosion. Aufgrund ihrer physikalischen Parameter werden LSAW-Rohre jedoch bevorzugt für Schwerlastanwendungen eingesetzt. Öl- und Gaspipelines für große Entfernungen werden aus LSAW-Rohren hergestellt. Gemäß den API-Vorschriften sind nur LSAW-Rohre für die Durchquerung von Zonen der Klassen 1 und 2 geeignet. Zu den Zonen der Klassen 1 und 2 gehören Bergregionen, Strände und städtische Gebiete.
Das Schweißmaterial an den Nähten von ERW-Stahlrohren wird während der Produktion entfernt. Dadurch erhält die Oberfläche eine glattere Oberfläche und verhindert Korrosion. ERW-Stahlrohre, die häufig für Kabelummantelungen verwendet werden, haben eine geringe Fehlerwahrscheinlichkeit und sind kratzfest. Aufgrund der guten Schweißqualität eignen sie sich in einigen Fällen für den Transport von Erdgas.
Kosten- und Beschaffungsfaktoren
Die Kosten sind sowohl für Hersteller als auch für Lieferanten ein kritischer Faktor. Schwierigkeiten bei der Materialbeschaffung und Produktion können zu höheren Preisen führen. LSAW-Rohre sind zwar eine hervorragende Investition für bestimmte Anwendungen, haben aber hohe Produktionskosten. Das Walzen von Stahlblechen erfordert Pressen und Gesenke mit hoher Tonnage. Darüber hinaus ist das Unterpulverschweißen ein langsamer Prozess, bei dem die gewalzten Stahlplatten in Längsrichtung miteinander verbunden werden. Diese Faktoren tragen dazu bei, dass LSAW-Rohre teurer sind als ERW-Rohre. Der Preisunterschied kann zwischen 10 und 25% liegen.
Die Herstellung von ERW-Rohren profitiert von der Optimierung der Montagelinie. Sie führt zu einer höheren Produktionsrate. Die Rohstoffe für ERW-Rohre sind auch billiger zu beschaffen und zu verarbeiten. Stahlcoils sind leichter zu handhaben als Stahlplatten. Darüber hinaus können ERW-Rohre oft vor Ort beschafft werden, während LSAW-Rohre unter Umständen importiert werden müssen.
Schlussfolgerung
Die Hauptunterschiede zwischen ERW- und LSAW-Rohren liegen im Material, in den Abmessungen und in der Anwendung. Während ERW-Rohre für allgemeine Zwecke geeignet sind, sind LSAW-Rohre für schwere Anwendungen unverzichtbar. Sind Sie auf der Suche nach mittelgroßen Anwendungen im Bauwesen, in der Landwirtschaft oder im Transportwesen? In diesem Fall ist das ERW-Rohr für Sie geeignet. Sind Sie auf der Suche nach spezielleren Anwendungen? Vielleicht wollen Sie Erdöl, Erdgas oder andere Kohlenwasserstoffe transportieren? Bei großen und schweren Anwendungen sind LSAW-Rohre überlegen. Sprechen Sie uns an, wenn Sie Fragen zu ERW- oder LSAW-Rohren haben. Wir helfen Ihnen gerne weiter!