A varrat nélküli csövet úgy alakítják ki, hogy egy szilárd, közel olvadt acélrudat, az úgynevezett tuskót egy tüskével átszúrnak, így olyan csövet hoznak létre, amelynek nincsenek varratai vagy illesztései.
A varrat nélküli csöveket úgy gyártják, hogy egy tömör acél tuskót átszúrnak, majd üreges csővé alakítanak hegesztés nélkül. Ez a folyamat jellemzően magában foglalja a tuskó magas hőmérsékletre történő hevítését, egy tüskével történő átszúrását üreges forma létrehozásához, majd hengerléssel és nyújtás útján történő további alakítását.
A varrat nélküli csövet forró acélhengeres rúdból formázzák. A rudat magas hőmérsékletre hevítik, majd egy szondát helyeznek bele, hogy lyukat hozzanak létre a hengeren keresztül. A hengert ezután hengerekre helyezik, amelyek a megadott átmérőre és falvastagságra méretezik a hengert. Néhány gyár akár 24 hüvelyk átmérőjű varrat nélküli csöveket is képes előállítani. A varrat nélküli gyártási módszereket kis átmérőjű csövekhez alkalmazzák, de ezek magasabb költségekkel és korlátozottabb elérhetőséggel járnak, és az átmérő növekedésével a hegesztett csövek gazdaságosabbak.
A varrat nélküli csövek anyagtulajdonságai és gyártási folyamatának főbb pontjai
A varratmentes csövek általában fémből készülnek, de teljesítményük javítható a belső fal műanyag bevonattal való bevonásával. Ez a kompozit szerkezet megőrzi a fémcsövek nagy szilárdsági előnyét, és rendelkezik a műanyag csövek korrózióállóságával. Ha azonban a műanyag bevonat megsérül, a szabadon lévő fémrész a folyadékkal való érintkezés után továbbra is korróziós problémákat okozhat.
A gyártási folyamat főbb ellenőrzési pontjai
Kenés és repedésvédelem: A varrat nélküli csöveknek rendkívül nagy nyomást kell elviselniük az alakítási folyamat során, ezért a felületüket nagynyomású kenőanyagokkal kell bevonni a repedések megelőzése érdekében. A kenőanyagot azonban a későbbi hőkezelés előtt teljesen el kell távolítani, különben a maradék korrozív oldószer hosszú ideig a csőben maradhat, ezáltal korróziós kockázatot okozva – ez különösen jelentős a vékony falú varrat nélküli csövek esetében.
Falvastagság és szerkezeti integritás
Mechanikai tulajdonságok: A cső szakítószilárdsága és folyáshatára közvetlenül függ a falvastagságtól. A korrózió okozta bármilyen falvastagság-csökkenés szerkezeti meghibásodást okozhat.
Hővezetési teljesítmény: A falvastagság a cső hővezető képességének stabilitását is befolyásolja. A nem megfelelő gyártási folyamatok növelik a hőmérséklet-ingadozások vagy a magas hőmérsékleti viszonyok kockázatát, és akár súlyos balesetekhez is vezethetnek.
Varrat nélküli csövek
A varrat nélküli csövek tömör acélból, azaz lemezekből vagy rudakból készülnek, amelyeket tömör, kerek formákká (úgynevezett „tuskókká”) alakítanak, majd ezeket hevítve egy szerszámra, például perforált rúdra öntik, hogy üreges csövet vagy héjat képezzenek. Ez a csőtípus a hatékonyabb nyomásállóságáról, gyorsaságáról és költséghatékonyságáról ismert más csőgyártási eljárásokhoz képest. A varrat nélküli csöveket általában földgázvezetékekben, valamint folyékony szállító csővezetékekben használják.
Mivel a varrat nélküli csövek ellenállnak a nagy nyomásnak, széles körben használják őket nagynyomású alkalmazásokban is, beleértve a finomítókat, a hidraulikus hengereket, a szénhidrogénipart, valamint az olaj- és gázipari infrastruktúrát.
Más csőtípusokhoz képest a varrat nélküli csövek nem igényelnek hegesztést vagy illesztéseket, és egyszerűen tömör kerek bugákból készülnek, ami növeli szilárdságukat és egyéb tulajdonságaikat, beleértve a korrózióállóságot is. Az Amerikai Gépészmérnökök Társasága (ASME) szerint ezek a csövek hatékonyabban ellenállnak a mechanikai igénybevételnek, mint a hegesztett csövek (azaz a nem varrat nélküli csövek), és nagyobb az üzemi nyomásuk.
Általánosságban elmondható, hogy a varrat nélküli csövek alkalmazása a falvastagságtól függ. A vastagabb falú csövek előállításához magasabb hőmérséklet szükséges, ami csökkenti az alakváltozási ellenállást, és nagyobb elhajlást eredményez.
A varrat nélküli csövek fő versenytársa az ERW (HFI) cső, alacsonyabb gyártási költségei miatt. A varrat nélküli csövek fő előnyei az ERW csövekkel szemben: (a) nincs hegesztési varrat, (b) az anyagtulajdonságok közel egyenletes eloszlása, és (c) nagyon alacsony maradékfeszültség. Másrészt a varrat nélküli csövek drágábbak, mint az ERW csövek, keresztmetszeti vastagságuk nem feltétlenül egyenletes, belső és külső felületük pedig általában nagyon érdes.
Hegesztett csöveknél hegesztéssel zárják le a hegesztési varratot, miután az acéllemezt vagy tekercset hengeres alakúra alakították. A gyár ultrahangos és/vagy radiográfiai vizsgálati módszereket alkalmaz a hegesztési varrat minőségének biztosítására, és a cső minden egyes illesztését nyomáspróbának vetik alá a megadott üzemi nyomást meghaladó nyomáson. A hegesztett csöveket a kialakításuk módja és az alkalmazott hegesztési technológia szerint osztályozzák.
A fedett ívű hegesztésű (SAW) csövek hegesztési folyamata során hozagatóanyagot használnak, míg az elektromos ellenállás-hegesztés/elektromos ömlesztőhegesztés (ERW/EFW) nem igényel hozagatóanyagot. A SAW tovább oszlik hosszirányú hegesztésre (vagy egyenes hegesztésre, L-SAW), és az S-SAW spirális hegesztésű csövekre. A közepes átmérőjű egyenes hegesztésű L-SAW jellemzően egyvarratos, a nagy átmérőjű L-SAW pedig kétvarratos.
Az ERW csövek gyártása során elektromos árammal melegítik az acélt addig a pontig, ahol az élek összeolvadnak. Ezt a gyártási eljárást az 1920-as években vezették be, alacsony frekvenciájú váltakozó árammal melegítve az éleket, de később kiderült, hogy hajlamos a hegesztési korrózióra és a nem megfelelő hegesztésekre. Ma nagyfrekvenciás váltakozó áramot használnak, más néven kontakthegesztést. Az EFW cső egy olyan eljárás, amely elektronsugarakat használ a kinetikus energia vezetésére a munkadarabok megolvasztásához a hegesztés létrehozásához.
Közzététel ideje: 2025. június 19.
