Een naadloze buis wordt gevormd door een massieve, bijna gesmolten stalen staaf, een zogenaamde staaf, te doorboren met een doorn, waardoor een buis ontstaat zonder naden of verbindingen.
Naadloze buizen worden vervaardigd door een massief stalen blok te doorboren en het vervolgens zonder lassen tot een holle buis te vormen. Dit proces omvat doorgaans het verhitten van het blok tot een hoge temperatuur, het doorboren ervan met een doorn om een holle vorm te creëren, en vervolgens het verder vormgeven door middel van walsen en strekken.
Naadloze buizen worden gevormd uit een cilindrische staaf van heet staal. De staaf wordt tot een hoge temperatuur verhit, waarna een sonde wordt ingebracht om een gat in de cilinder te maken. De cilinder wordt vervolgens naar walsen getransporteerd die de cilinder op de gewenste diameter en wanddikte brengen. Enkele fabrieken kunnen naadloze buizen produceren met een diameter tot 24 inch (61 cm). Naadloze productiemethoden worden gebruikt voor buizen met een kleine diameter, maar zijn duurder en beperkter beschikbaar. Naarmate de diameter toeneemt, zijn gelaste buizen economischer.
Materiaaleigenschappen en fabricageproces: belangrijke aspecten van naadloze buizen
Naadloze buizen worden meestal van metaal gemaakt, maar hun prestaties kunnen worden verbeterd door de binnenwand te bekleden met een kunststof coating. Deze composietstructuur behoudt de hoge sterkte van metalen buizen en heeft de corrosiebestendigheid van kunststof buizen. Als de kunststof coating echter beschadigd raakt, kan het blootliggende metalen gedeelte na contact met de vloeistof nog steeds corrosieproblemen veroorzaken.
Belangrijke controlepunten in het productieproces
Smering en scheurpreventie: Naadloze buizen moeten tijdens het vormingsproces extreem hoge druk kunnen weerstaan. Daarom moet het oppervlak worden gecoat met hogedruksmeermiddelen om scheuren te voorkomen. Het smeermiddel moet echter volledig worden verwijderd vóór de daaropvolgende warmtebehandeling. Anders kunnen er nog lange tijd corrosieve oplosmiddelresten in de buis achterblijven, wat corrosierisico's met zich meebrengt. Dit is met name belangrijk bij dunwandige naadloze buizen.
Wanddikte en structurele integriteit
Mechanische eigenschappen: De treksterkte en vloeigrens van de buis zijn rechtstreeks afhankelijk van de wanddikte. Elke vermindering van de wanddikte als gevolg van corrosie kan leiden tot structurele schade.
Thermisch beheer: De wanddikte beïnvloedt ook de stabiliteit van de warmtegeleiding van de buis. Onjuiste productieprocessen vergroten het risico op temperatuurschommelingen of hoge temperaturen, en kunnen zelfs tot ernstige ongelukken leiden.
Naadloze buizen
Naadloze buizen worden gemaakt van massief staal, bijvoorbeeld platen of staven, die worden gevormd tot ronde blokken (zogenoemde "knuppels"). Deze blokken worden vervolgens verhit en op een matrijs, zoals een geperforeerde staaf, gegoten om een holle buis of mantel te vormen. Dit type buis staat bekend om zijn hogere drukbestendigheid, snelle productie en kosteneffectiviteit in vergelijking met andere buisproductieprocessen. Naadloze buizen worden veelvuldig gebruikt in aardgasleidingen en pijpleidingen voor vloeistoftransport.
Omdat naadloze buizen bestand zijn tegen hoge drukken, worden ze ook veel gebruikt in hogedruktoepassingen, zoals raffinaderijen, hydraulische cilinders, de koolwaterstofindustrie en de olie- en gasinfrastructuur.
In vergelijking met andere soorten buizen vereisen naadloze buizen geen lassen of verbindingen en worden ze eenvoudigweg gevormd uit massieve ronde blokken. Dit verbetert hun sterkte en andere eigenschappen, waaronder corrosiebestendigheid. Volgens de American Society of Mechanical Engineers (ASME) kunnen deze buizen mechanische spanningen beter weerstaan dan gelaste buizen (dus niet-naadloze buizen) en hebben ze een hogere werkdruk.
Over het algemeen hangt de toepassing van naadloze buizen af van de wanddikte. Dikkere buizen vereisen hogere temperaturen voor de productie, wat de weerstand tegen vervorming vermindert en resulteert in een grotere doorbuiging.
De belangrijkste concurrent van naadloze buizen is ERW (HFI) buizen vanwege de lagere productiekosten. De belangrijkste voordelen van naadloze buizen ten opzichte van ERW buizen zijn: (a) geen lasnaad, (b) een vrijwel uniforme verdeling van materiaaleigenschappen en (c) zeer lage restspanning. Aan de andere kant zijn naadloze buizen duurder dan ERW buizen, is de doorsnededikte mogelijk niet uniform en zijn de binnen- en buitenoppervlakken meestal erg ruw.
Bij gelaste buizen wordt lassen gebruikt om de lasnaad te sluiten nadat de stalen plaat of rol tot een cilindrische vorm is gevormd. De fabriek gebruikt ultrasone en/of röntgeninspectiemethoden om de kwaliteit van de lasnaad te waarborgen, en elke buisverbinding wordt getest op een druk die hoger is dan de gespecificeerde werkdruk. Gelaste buizen worden geclassificeerd op basis van de manier waarop ze worden gevormd en de gebruikte lastechnologie.
Bij booglassen (SAW) wordt tijdens het lasproces een toevoegmateriaal gebruikt, terwijl bij elektrisch weerstandslassen/smeltlassen (ERW/EFW) geen toevoegmateriaal nodig is. SAW wordt verder onderverdeeld in langslassen (of recht lassen, L-SAW) en spiraallassen (S-SAW). Doorgaans wordt L-SAW met een gemiddelde diameter enkelvoudig gelast, terwijl L-SAW met een grote diameter dubbel gelast wordt.
ERW-buizen worden geproduceerd door het staal met behulp van een elektrische stroom te verhitten tot de randen aan elkaar smelten. Dit productieproces werd in de jaren 20 van de vorige eeuw geïntroduceerd, waarbij laagfrequente wisselstroom werd gebruikt om de randen te verwarmen, maar later bleek het gevoelig te zijn voor corrosie van de lasnaden en onvoldoende lasverbindingen. Tegenwoordig wordt hoogfrequente wisselstroom gebruikt, ook wel contactlassen genoemd. EFW-buizen verwijzen naar een proces waarbij elektronenbundels worden gebruikt om kinetische energie te geleiden en zo de werkstukken te smelten en de lasverbinding te vormen.
Geplaatst op: 19 juni 2025
