Un tubo senza saldatura si ottiene forando una barra di acciaio solida e quasi fusa, chiamata billetta, con un mandrino per ottenere un tubo privo di giunzioni o saldature.
I tubi senza saldatura vengono realizzati forando una billetta di acciaio piena e poi modellandola in un tubo cavo senza alcuna saldatura. Questo processo prevede in genere il riscaldamento della billetta ad alta temperatura, la foratura con un mandrino per creare una forma cava e l'ulteriore modellatura mediante laminazione e stiramento.
I tubi senza saldatura sono formati da una barra cilindrica di acciaio caldo. La barra viene riscaldata ad alta temperatura e quindi viene inserita una sonda per creare un foro attraverso il cilindro. Il cilindro viene quindi trasferito su rulli che lo dimensionano in base al diametro e allo spessore di parete specificati. Alcuni impianti possono produrre tubi senza saldatura fino a 24 pollici di diametro. I metodi di produzione senza saldatura vengono utilizzati per tubi di piccolo diametro, ma hanno costi più elevati e una disponibilità limitata, e all'aumentare del diametro i tubi saldati risultano più economici.
Proprietà dei materiali e punti chiave del processo di fabbricazione dei tubi senza saldatura
I tubi senza saldatura sono solitamente realizzati in metallo, ma le loro prestazioni possono essere migliorate rivestendo la parete interna con un rivestimento plastico. Questa struttura composita mantiene l'elevata resistenza dei tubi metallici e offre la stessa resistenza alla corrosione dei tubi in plastica. Tuttavia, se il rivestimento plastico è danneggiato, la parte metallica esposta potrebbe comunque causare problemi di corrosione dopo il contatto con il fluido.
Punti di controllo chiave nel processo di produzione
Lubrificazione e prevenzione delle cricche: i tubi senza saldatura devono resistere a pressioni estremamente elevate durante il processo di formatura, pertanto la superficie deve essere rivestita con lubrificanti ad alta pressione per prevenire la formazione di cricche. Tuttavia, il lubrificante deve essere completamente rimosso prima del successivo trattamento termico, altrimenti il solvente corrosivo residuo potrebbe persistere a lungo nel tubo, inducendo così rischi di corrosione. Questo è particolarmente importante per i tubi senza saldatura a parete sottile.
Spessore della parete e integrità strutturale
Proprietà meccaniche: la resistenza alla trazione e allo snervamento del tubo dipendono direttamente dallo spessore della parete. Qualsiasi riduzione dello spessore della parete causata dalla corrosione può causare cedimenti strutturali.
Prestazioni di gestione termica: lo spessore della parete influisce anche sulla stabilità della conduttività termica del tubo. Processi di produzione impropri aumentano il rischio di fluttuazioni di temperatura o di condizioni di temperatura elevata, e possono persino causare incidenti gravi.
Tubi senza saldatura
I tubi senza saldatura sono ricavati da acciaio pieno, ovvero piastre o barre, che vengono sagomate in forme rotonde solide (chiamate "billette"), che vengono poi riscaldate e fuse in uno stampo, come una barra forata, per formare un tubo cavo o un guscio. Questo tipo di tubo è noto per la sua maggiore resistenza alla pressione, velocità ed economicità rispetto ad altri processi di produzione. I tubi senza saldatura sono comunemente utilizzati nei gasdotti e nelle condotte per il trasporto di liquidi.
Poiché i tubi senza saldatura possono resistere ad alte pressioni, sono ampiamente utilizzati anche in applicazioni ad alta pressione, tra cui raffinerie, cilindri idraulici, industrie di idrocarburi e infrastrutture petrolifere e del gas.
Rispetto ad altri tipi di tubi, i tubi senza saldatura non richiedono saldature o giunzioni e sono semplicemente ricavati da billette rotonde piene, il che ne aumenta la resistenza e altre proprietà, tra cui la resistenza alla corrosione. Secondo l'American Society of Mechanical Engineers (ASME), questi tubi possono resistere alle sollecitazioni meccaniche in modo più efficace rispetto ai tubi saldati (ovvero tubi non senza saldatura) e hanno pressioni di esercizio più elevate.
In generale, l'applicazione dei tubi senza saldatura dipende dallo spessore della parete. Tubi con pareti più spesse richiedono temperature più elevate per essere prodotti, il che riduce la resistenza alla deformazione, con conseguente maggiore deformazione.
Il principale concorrente dei tubi senza saldatura è il tubo ERW (HFI) per i suoi costi di produzione inferiori. I principali vantaggi dei tubi senza saldatura rispetto ai tubi ERW sono: (a) assenza di cordone di saldatura, (b) distribuzione pressoché uniforme delle proprietà del materiale e (c) tensioni residue molto basse. D'altro canto, i tubi senza saldatura sono più costosi dei tubi ERW, il loro spessore trasversale potrebbe non essere uniforme e le loro superfici interne ed esterne sono solitamente molto ruvide.
Nei tubi saldati, la saldatura viene utilizzata per chiudere il cordone di saldatura dopo che la piastra o la bobina di acciaio è stata modellata in una forma cilindrica. La fabbrica utilizza metodi di ispezione a ultrasuoni e/o radiografici per garantire la qualità del cordone di saldatura e ogni giunto del tubo viene sottoposto a test di pressione a una pressione superiore alla pressione di esercizio specificata. I tubi saldati sono classificati in base al metodo di formatura e alla tecnologia di saldatura utilizzata.
I tubi saldati ad arco sommerso (SAW) utilizzano un metallo d'apporto durante il processo di saldatura, mentre la saldatura a resistenza elettrica/saldatura per fusione elettrica (ERW/EFW) non richiede metallo d'apporto. La SAW si suddivide ulteriormente in saldatura longitudinale (o saldatura dritta, L-SAW) e S-SAW si riferisce alla saldatura a spirale. In genere, la L-SAW a saldatura dritta di medio diametro è a singola saldatura, mentre la L-SAW di grande diametro è a doppia saldatura.
I tubi ERW vengono prodotti utilizzando una corrente elettrica per riscaldare l'acciaio fino al punto di fusione dei bordi. Questo processo di produzione fu introdotto negli anni '20, utilizzando corrente alternata a bassa frequenza per riscaldare i bordi, ma in seguito si scoprì che era soggetto a corrosione e saldature inadeguate. Oggi si utilizza corrente alternata ad alta frequenza, nota anche come saldatura a contatto. Il tubo EFW si riferisce a un processo che utilizza fasci di elettroni per guidare l'energia cinetica per fondere i pezzi e formare la saldatura.
Data di pubblicazione: 19-06-2025
