„Безшевното е по-здраво“ е най-скъпата полуистина при купуването на тръби. В процесните тръбопроводи ASME B31.3 истинската разлика между безшевни и заварени тръби не е разликата в качеството на материала - това е един проектен номер, коефициентът на качество на надлъжната връзка E и колко радиографско изследване купувачът е готов да закупи.
Това ръководство обяснява разликата в производството, кодовия номер, който управлява дизайна на налягането, и случаите, при които заварената тръба е технически правилният - и понякога превъзходен - избор.
Какво всъщност произвеждат двата процеса
Безшевната тръба се произвежда чрез пробиване на твърда заготовка и разточването й - няма надлъжен шев, защото няма надлъжна фуга. Заварената тръба се формира от плоча или лента и надлъжният шев се заварява чрез един от няколко процеса: електросъпротивително заваряване (ERW), електрическо заваряване чрез стопяване (EFW) или заваряване под флюс (SAW).
Двата продукта могат да отговарят на едни и същи ограничения за химия и механични свойства в една и съща спецификация на ASTM - A312 изброява както безшевни, така и заварени неръждаеми тръби в един клас - и металургията на основния метал е идентична. Това, което се различава, е шевът и какво прави кодът на дизайна с него.
Числото, което определя дизайна на налягането: E
ASME B31.3 определя качествен фактор E за надлъжни съединения на тръбните продукти. Това не е фактор на безопасност и не е наказание за якост - това е надбавка за това колко доверие има кодът в надлъжната фуга и влиза директно в уравнението за дебелината на стената. Стойностите, използвани в неръждаемите тръби, са:
| Тръбен продукт | Коефициент на качество на съединението E (B31.3) |
| 1.0 | |
| ERW (електрическо съпротивление) | 0.85 |
| EFW, двустранна заварка, пълна радиография | 1.0 |
| EFW, без пълна рентгенография | 0.85 |
Практическият ефект е приблизително 15% върху дизайна на налягането: при E=0.85, необходимата стена за същото проектно налягане е около 15% по-дебела, отколкото при E=1.0, а по-дебелата стена означава повече тонаж и повече разходи. Ето защо сравнението на цените между безшевни и заварени тръби никога не е пълно без фактора Е и приложеното към него изискване за радиография.
Където печели заварената тръба
- Големи диаметри и големи разстояния:безшевната тръба е с ограничен производствен диаметър, докато заварената тръба е направена до 48 инча и повече
- Тънкостенни и леки линии:заварените процеси поддържат допуски на тънки стени, които безпроблемното пробиване се бори за поддържане
- Дуплекс и супер дуплекс от неръждаема стомана:заварената тръба често се определя, тъй като графикът за формоване и заваряване дава на дуплексната микроструктура необходимия фазов баланс - в тези сплави заварената тръба е технически първи избор, а не компромис с разходите
- Цена и време за изпълнение:заварените тръби обикновено спестяват 10-20% от разходите за материали и изпълняват по-кратки производствени срокове при големи диаметри
- Постоянно качество:модерните линии ERW и EFW инспектират шева в линия и със закупена 100% радиография факторът E достига 1.0 -, което прави кода на заварената тръба равен на безшевния
Където безпроблемното не подлежи на обсъждане
- Тръбопроводи за високо налягане с малък отвор: 1/2" до 2" NPS при високи проектни налягания, където наказанието E=0.85 е реално и заварената тръба с малък диаметър е непрактична
- Услуги, при които не е приемлива надлъжна заварка - някои услуги за захранване, газ и водород го записват в спецификацията
- Циклични или податливи на вибрации системи, при които надлъжният шев би концентрирал умората
- Кодове и клиентски спецификации, които изискват безпроблемност от политиката
Историята на провала, която никой не разказва
Данните за повреда на място на неръждаем тръбопровод рядко обвиняват мелничния шев. Повредите от корозия, които доминират при обслужването на неръждаеми тръби - хлътване под отлагания, атака на пукнатини по повърхностите на уплътнението, напукване от хлоридна корозия и дефекти на полеви заварки - се появяват на едни и същи места както при безшевни, така и при заварени тръби.
Надлъжният шев на модерна заварена тръба, направен при контролирани условия на мелница и изследван в линията, често е най-инспектираната и най-надеждната повърхност на линията. Следователно решението между безшевни и заварени трябва да се вземе по диаметър, налягане, икономика и код - а не на предположение, че шевът е присъщо слаб.
Таблица с решения
| Задължение | Препоръчва се | защо |
| Малък отвор, високо налягане, сурово обслужване | Безшевни | E=1.0, без шев, граници на умора и корозия |
| Голям диаметър, умерено налягане | Заварени | Налични размери, цена и вградени шевове |
| Дуплекс / супер дуплекс неръждаема | Заварени | Контрол на фазовия баланс при формоване и заваряване |
| Купувачът може да закупи 100% радиография | Или - заварени на E=1.0 | Код равен с пълен преглед |
| Клиент или код нарежда безпроблемно | Безшевни | Спецификацията, а не металургията решава |
Какво да уточня
- Стандарт и клас: например "ASTM A312 TP316L, безшевни" или "заварени + EFW"
- Examination level if welded: 100% radiography, or hydrostatic only - this sets the E factor
- Проектно налягане и температура по запитване: изчислението на стената зависи от тях
- Размер, график и дължина
- Сертификат: EN 10204 3.1 с записи за изследване на химията, опън и заварени шевове за заварени тръби
ЧЗВ
В: Безшевната тръба винаги ли е по-здрава от заварената?
О: Не. Основният метал е същият материал при същата спецификация. Разликата в кода е коефициентът на качество на съединението E: 1,0 за безшевни и за напълно радиографирани двустранни заварки, 0,85 за ERW и нерадиографирани заварки. Междината е допустима за проектиране, а не празнина за якост на материала.
В: Защо често се посочва заварена дуплексна тръба?
О: Тъй като дуплексната микроструктура се нуждае от контролиран баланс на аустенит и ферит, а графикът за формоване и заваряване на мелно заварени тръби може да осигури точно този баланс. При дуплексната услуга заварената тръба е технически избор, а не компромис с разходите.
Въпрос: 100% радиография прави ли кода на заварените тръби равен на безшевните?
О: Да, за фактора E: двустранна EFW заварка с пълна радиография отнема E=1.0 съгласно ASME B31.3, така че дизайнът на налягането е идентичен на безшевния.
В: Кога никога не трябва да използвам заварени тръби?
О: Когато работата с малък отвор под високо налягане оскъпява коефициента 0,85, когато цикличното натоварване на умора е против надлъжния шев или когато кодът или спецификацията на клиента налагат безпроблемност по политика.
Въпрос: По-евтина ли е заварената тръба?
О: Обикновено с 10-20% от цената на материала, с по-кратки срокове за изпълнение при големи диаметри. Общото сравнение трябва да включва ефекта на дебелината на стената на фактора Е и цената на всяка закупена рентгенография.
