Eine kurze Anleitung zu verschiedenen Arten von Kohlenstoffstahlrohren

Klassifizierungen von Kohlenstoffstahlrohren

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Material, Durchmesser, Wandstärke und Qualität einer bestimmten Leistung bestimmen den Rohrherstellungsprozess. Rohre aus Kohlenstoffstahl werden nach den Herstellungsverfahren wie folgt klassifiziert:

  • Nahtlos
  • Elektrisches Widerstandsschweißen (ERW)
  • Spiral-Unterpulverschweißen (SAW)
  • Doppel-Unterpulverschweißen (DSAW)
  • Ofenschweißen, Stumpfschweißen oder durchgehendes Schweißen

Nahtloses Stahlrohr

Nahtlose Rohre werden hergestellt, indem ein fester, fast geschmolzener Stahlstab, ein sogenannter Knüppel, mit einem Dorn durchbohrt wird, um ein Rohr ohne Nähte oder Verbindungen herzustellen. Die folgende Abbildung zeigt den Herstellungsprozess nahtloser Rohre.

ERW-Stahlrohr

ERW-Rohre werden aus Spulen hergestellt, die durch Formwalzen und einen Dünnpassabschnitt aus Walzen, der die Enden der Spule zu einem Zylinder zusammenführt, in Längsrichtung gewölbt werden.

Die Enden werden durch ein Hochfrequenzschweißgerät geführt, das den Stahl auf 2600 °F erhitzt und die Enden zusammendrückt, um eine Schmelzschweißnaht zu bilden. Die Schweißnaht wird dann wärmebehandelt, um Schweißspannungen zu entfernen, und das Rohr wird abgekühlt, auf den richtigen Außendurchmesser zugeschnitten und begradigt.

ERW-Rohre werden in Einzel- oder Endloslängen hergestellt und dann in Einzellängen geschnitten. Sie werden gemäß ASTM A53, A135 und API-Spezifikation 5L geliefert.

Aufgrund der geringen Anfangsinvestition für Fertigungsanlagen und der Möglichkeit zum Schweißen unterschiedlicher Wandstärken ist ERW das am häufigsten verwendete Fertigungsverfahren.

Das Rohr wird nach dem Schweißen nicht vollständig normalisiert, wodurch auf beiden Seiten der Schweißnaht eine Wärmeeinflusszone entsteht, die eine Ungleichmäßigkeit der Härte und Kornstruktur zur Folge hat und das Rohr somit anfälliger für Korrosion macht.

Daher sind ERW-Rohre für den Transport korrosiver Flüssigkeiten weniger geeignet als SMLS-Rohre. Sie werden jedoch in Öl- und Gasförderanlagen und Übertragungsleitungen für Leitungen mit einem Außendurchmesser von 26 Zoll (660,4 mm) und größeren Abmessungen nach normaler oder kalter Ausdehnung verwendet.

SSAW-Stahlrohr

Durch das Verdrehen von Metallstreifen wird das spiralgeschweißte Rohr in eine Spiralform gebracht, ähnlich wie beim Friseur und beim Schweißen, wobei die Kanten miteinander verbunden werden und eine Naht bilden. Aufgrund seiner dünnen Wände ist dieser Rohrtyp auf Rohrleitungssysteme mit niedrigem Druck beschränkt.

SAW- oder DSAW-Rohr?

SAW- und DSAW-Rohre werden aus Platten (Skelps) hergestellt. Skelps werden entweder zu einem „U“ und einem „E“ geformt, einem „O“ und einem „E“, die entlang der geraden Naht (SS) verschweißt werden, oder zu einer Spirale gedreht und dann entlang der Spiralnaht (SW) verschweißt. DSAW-Längsstoßverbindungen verwenden zwei oder mehr Durchgänge (einer innen), die durch körnige, schmelzbare Materialien abgeschirmt sind, wenn kein Druck angewendet wird.

DSAW wird für Rohre mit einem Nenndurchmesser von mehr als 406,4 mm verwendet. SAW und DSAW werden mechanisch oder hydraulisch kalt expandiert und gemäß den ASTN-Spezifikationen A53 und A135 sowie der API-Spezifikation 5L geliefert. Sie werden in den Größen 16″ (406,4 mm) Außendurchmesser bis 60″ (1524,0 mm) Außendurchmesser geliefert.

LSAW-Stahlrohr

LSAW (LSAW) ist in Prospektplatten Rohmaterial, und die Stahlplatte in der Form oder im Formmaschinendruck (Volumen) wird üblicherweise durch beidseitiges Unterpulverschweißen und Aufweiten aus der Produktion hergestellt.

Eine große Bandbreite an Spezifikationen für das fertige Produkt, Schweißzähigkeit, Flexibilität, Gleichmäßigkeit und Dichte, mit großem Durchmesser, großer Wandstärke, hoher Druckfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen usw. Stahlrohre werden für den Bau hochfester, zäher und hochwertiger Langstrecken-Öl- und Gaspipelines benötigt, meist LSAW-Rohre mit großem Durchmesser und dicken Wänden.

Gemäß den Bestimmungen des API-Standards wird LSAW nur in großen Öl- und Gaspipelines der Klasse 1, 2 und in alpinen Gebieten, auf dem Meeresgrund oder in dicht besiedelten Stadtgebieten angewendet.

Der Unterschied zwischen warmgewalzten und kaltgewalzten Stahlrohren

Warmgewalzte vs. kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre

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Einführung

In Branchen wie Öl und Gas, Petrochemie, Offshore-Technik und Maschinenbau ist die Wahl zwischen warmgewalztes nahtloses Stahlrohr Und kaltgewalztes/gezogenes nahtloses Stahlrohr spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Leistung, Haltbarkeit und Kosteneffizienz von Geräten und Projekten. Angesichts der hohen Anforderungen an Maßgenauigkeit, mechanische Eigenschaften und Haltbarkeit ist die Wahl des richtigen Rohrtyps, der für bestimmte Anwendungen und Umweltherausforderungen geeignet ist, von entscheidender Bedeutung.

Dieser Leitfaden bietet einen detaillierten Vergleich von warmgewalzte nahtlose Stahlrohre Und kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre, wobei die Herstellungsverfahren, mechanischen Eigenschaften und typischen Anwendungsfälle für jedes Verfahren hervorgehoben werden. Ziel ist es, Ihnen dabei zu helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen, die den Anforderungen Ihres Projekts entsprechen.

Nahtlose Stahlrohre verstehen

Bevor wir die Unterschiede zwischen warmgewalzt Und kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohreist es wichtig zu verstehen, was nahtlose Stahlrohre sind.

Nahtlose Stahlrohre werden ohne Schweißen hergestellt, was für zusätzliche Festigkeit und Einheitlichkeit sorgt. Dadurch sind sie ideal für Hochdruckanwendungen wie Gaspipelines, Ölquellen und Hydrauliksysteme. Ihre nahtlose Konstruktion minimiert das Risiko von Leckagen und bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Korrosion und mechanische Beanspruchung.

Betrachten wir nun den Unterschied zwischen warmgewalzt Und kaltgewalzt/-gezogen Prozesse und ihre Auswirkungen auf das Endprodukt.

Herstellungsverfahren: Warmgewalzte vs. kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre

Warmgewalzte nahtlose Stahlrohre

Beim Warmwalzen wird der Stahlblock über seine Rekristallisationstemperatur (normalerweise über 1.000 °C) erhitzt. Der Block wird dann durchbohrt und durch eine Reihe von Walzen in die Form eines Rohrs gerollt. Nach der Formgebung wird das warmgewalzte Rohr bei Raumtemperatur abgekühlt, was zu leichten Abweichungen in Form und Größe führen kann.

Bei der Herstellung von Rohren mit großem Durchmesser ist das Verfahren schneller und effizienter, das fertige Produkt erfordert jedoch in der Regel eine weitere Behandlung, wenn engere Toleranzen und Oberflächengüten erforderlich sind.

Kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre

Beim Kaltwalzen oder Kaltziehen wird ein warmgewalztes Rohr hergestellt, das bei Raumtemperatur einer weiteren Bearbeitung unterzogen wird. Beim Kaltwalzen oder Kaltziehen wird das Stahlrohr durch eine Matrize geführt oder über einen Dorn gezogen, wodurch sich sein Durchmesser und seine Dicke verringern. Dieser Prozess führt zu einer feineren Oberflächenbeschaffenheit und engeren Maßtoleranzen.

Der Kaltwalz-/Ziehprozess erhöht die Festigkeit des Rohrs durch Kaltverfestigung und führt zu Rohren mit besseren mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise höherer Zugfestigkeit und besserer Verformungsbeständigkeit.

Entscheidende Unterschiede: Warmgewalzte und kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre

Die beiden nahtlosen Rohrtypen bieten je nach Anwendung unterschiedliche Vorteile. Hier eine Übersicht der wesentlichen Eigenschaftsunterschiede:

1. Stärke und Haltbarkeit

  • Aufgrund der hohen Temperaturen, bei denen sie geformt werden, sind warmgewalzte nahtlose Stahlrohre haben eine relativ geringe Streckgrenze und Härte. Sie sind in der Regel weniger intensiv, aber dehnbarer, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, bei denen Flexibilität und Widerstandsfähigkeit gegen Stoßbelastungen von entscheidender Bedeutung sind, wie z. B. Strukturkomponenten oder Niederdruckleitungen.
  • Durch den Kaltverformungsprozess werden kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre sind robuster und komplexer. Aufgrund ihrer höheren Zugfestigkeit eignen sie sich für Hochdruckanwendungen wie Hydrauliksysteme, Wärmetauscher und Feinmechanikkomponenten, bei denen Festigkeit und enge Toleranzen entscheidend sind.

2. Oberflächenfinish

  • Warmgewalzte Rohre haben normalerweise eine raue, schuppige Oberfläche, die möglicherweise einer weiteren Bearbeitung oder Behandlung bedarf, wenn eine glatte Oberfläche benötigt wird. Die Zunderbildung entsteht durch Abkühlung bei Raumtemperatur, was bei vielen strukturellen Anwendungen akzeptabel ist, jedoch nicht für Anwendungen geeignet ist, bei denen eine weiche, ästhetische Oberfläche erforderlich ist.
  • Kaltgewalzte/gezogene Rohrehaben dagegen eine deutlich glattere Oberfläche, da es bei hohen Temperaturen nicht zu Verzunderungen kommt. Sie sind daher die bevorzugte Wahl für Bauteile, bei denen eine hohe Oberflächenqualität gefordert ist, wie zum Beispiel im Maschinenbau und in der Automobilindustrie.

3. Dimensionale Genauigkeit

  • Aufgrund des Hochtemperatur-Herstellungsprozesses werden warmgewalzte nahtlose Stahlrohre haben tendenziell geringere Maßtoleranzen. Sie können zwar in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen es nicht so sehr auf Präzision ankommt, sind jedoch für Projekte, bei denen eine exakte Größenbestimmung erforderlich ist, weniger geeignet.
  • Kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre bieten eine überragende Maßgenauigkeit mit viel engeren Toleranzen. Dies ist bei Anwendungen wie Hydraulikzylindern, Präzisionsmaschinen und Rohrleitungssystemen von entscheidender Bedeutung, bei denen die Armaturen exakt sein müssen, um Lecks oder Ausfälle zu vermeiden.

4. Mechanische Eigenschaften

  • Warmgewalzte Rohre sind formbarer und lassen sich leichter schweißen. Daher eignen sie sich ideal für Anwendungen, bei denen Flexibilität wichtiger ist als Festigkeit, wie etwa im Bauwesen oder bei der Niederdruck-Gasübertragung.
  • Kaltgewalzte/gezogene Rohre weisen eine höhere mechanische Festigkeit und Zähigkeit auf und sind daher besser für Hochdruckumgebungen wie Kraftwerke, chemische Verarbeitung sowie Öl- und Gasraffinerien geeignet. Sie können erheblichen Belastungen und Drücken standhalten, ohne sich zu verformen.

5. Kostenüberlegungen

  • Warmgewalzte nahtlose Rohre sind im Allgemeinen wirtschaftlicher in der Herstellung, insbesondere bei Anwendungen mit großem Durchmesser. Wenn Kosteneffizienz im Vordergrund steht und das Projekt keine engen Toleranzen oder hohe Oberflächenqualität erfordert, sind warmgewalzte Rohre möglicherweise die beste Option.
  • Kaltgewalzte/gezogene nahtlose Rohre sind aufgrund der zusätzlichen Verarbeitung, die zur Erzielung höherer Festigkeit, Genauigkeit und Oberflächengüte erforderlich ist, teurer. Bei hochpräzisen Projekten oder Projekten mit Hochdrucksystemen sind die Mehrkosten jedoch durch die Leistungsvorteile gerechtfertigt.

Anwendungen

Verschiedene Branchen haben unterschiedliche Anforderungen an nahtlose Stahlrohre, und die Wahl zwischen warmgewalzten und kaltgewalzten/gezogenen Rohren hängt von diesen spezifischen Anforderungen ab.

Öl- und Gasindustrie

Warmgewalzte nahtlose Rohre werden häufig verwendet für Niederdruck-Fernleitungen in der Öl- und Gasindustrie. Im Gegensatz dazu Kaltgewalzte/-gezogene Rohre werden bevorzugt für Hochdruck-Rohrleitungssysteme, wie sie beispielsweise in Offshore-Bohrplattformen oder in Geräten zum hydraulischen Aufbrechen verwendet werden.

Petrochemie

Die petrochemische Industrie benötigt Rohre mit außergewöhnlicher Korrosionsbeständigkeit und mechanischer Festigkeit. In hochkorrosiven Umgebungen werden kaltgewalzte/-gezogene nahtlose Rohre werden häufig für Wärmetauscher, Druckbehälter und Rohrleitungssysteme gewählt.

Maschinenbau

Kaltgewalzte/-gezogene nahtlose Stahlrohre werden bevorzugt in Maschinenbau aufgrund ihrer hohen Präzision, Festigkeit und glatten Oberfläche. Sie werden häufig verwendet in Hydraulikzylinder, Automobilkomponenten, und andere kritische Maschinen, bei denen enge Toleranzen und hohe Festigkeit unerlässlich sind.

Offshore-Technik

Offshore-Bauprojekte, einschließlich Unterwasserinstallationen, erfordern Rohre, die rauen Umweltbedingungen wie Salzwasserkorrosion und extremem Druck standhalten. Kaltgewalzte/gezogene Rohre mit verbesserten mechanischen Eigenschaften und Maßgenauigkeit werden in diesen Umgebungen typischerweise bevorzugt, insbesondere bei kritischen Komponenten wie Steigleitungssysteme Und Fließlinien.

Gemeinsame Herausforderungen lösen

Durch die Auswahl geeigneter Rohre für bestimmte Anwendungen können viele gängige Herausforderungen in Branchen wie Öl, Gas, Petrochemie und Maschinenbau gelöst werden.

Herausforderung 1: Maßgenauigkeit

Kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre sind besonders für Anwendungen geeignet, bei denen genaue Messungen unerlässlich sind, wie etwa Hydrauliksysteme oder Präzisionsmaschinen. Ihre engen Toleranzen und die veredelte Oberflächenbeschaffenheit minimieren das Risiko von Montagefehlern und potenziellen Lecks.

Herausforderung 2: Oberflächenqualität

Kaltgewalzt/gezogene Rohre Bieten häufig eine glatte, polierte Oberfläche ohne zusätzliche Nachbearbeitung für Anwendungen, die eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit erfordern, wie etwa Autoteile oder medizinische Geräte.

Herausforderung 3: Stärke unter Druck

Kaltgewalzt/gezogen nahtlose Rohre sind ideal für Hochdruckumgebungen. Ihre überragende Festigkeit und Verformungsbeständigkeit stellen sicher, dass sie den erheblichen mechanischen Belastungen standhalten, die bei Anwendungen wie der Ölförderung oder der chemischen Verarbeitung auftreten.

Herausforderung 4: Kostenmanagement

Angenommen, das Budget des Projekts ist ein Hauptanliegen und enge Toleranzen sind nicht kritisch. In diesem Fall warmgewalzte nahtlose Stahlrohre bieten eine kostengünstige Lösung, insbesondere bei groß angelegten Struktur- oder Niederdruckanwendungen.

Fazit: Das richtige nahtlose Stahlrohr auswählen

Warmgewalzte nahtlose Stahlrohre Und kaltgewalzte/gezogene nahtlose Stahlrohre haben ihren Platz in verschiedenen Branchen, abhängig von den spezifischen Anforderungen des Projekts. Warmgewalzte Rohre sind ideal für Anwendungen, bei denen Kosteneffizienz und Flexibilität im Vordergrund stehen, während kaltgewalzte/gezogene Rohre eine verbesserte Festigkeit, Präzision und Oberflächenqualität bieten.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl zwischen den beiden die Schlüsselfaktoren wie mechanische Festigkeit, Maßgenauigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Kosten, um optimale Leistung und Langlebigkeit in Ihrer Anwendung sicherzustellen. Jeder Typ nahtloser Rohre dient einem einzigartigen Zweck und die richtige Wahl kann die Effizienz und Zuverlässigkeit Ihres Projekts erheblich verbessern.

Einführung von 3LPE-beschichteten Leitungsrohren

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Einführung

Die Grundmaterialien von 3LPE-beschichtete Leitungsrohre Dazu gehören nahtlose Stahlrohre, spiralgeschweißte Stahlrohre und geradnahtgeschweißte Stahlrohre. Dreischichtige Korrosionsschutzbeschichtungen aus Polyethylen (3LPE) werden in der Ölpipeline-Industrie häufig aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit, Wasserdampfdurchlässigkeit und mechanischen Eigenschaften verwendet. 3LPE-Korrosionsschutzbeschichtungen sind für die Lebensdauer vergrabener Pipelines von entscheidender Bedeutung. Einige Pipelines aus demselben Material werden jahrzehntelang ohne Korrosion unter der Erde vergraben, während andere nach wenigen Jahren undicht werden. Der Grund dafür ist, dass sie unterschiedliche Beschichtungen verwenden.

Aufbau von 3LPE-beschichteten Leitungsrohren

3PE-Korrosionsschutzbeschichtungen bestehen im Allgemeinen aus drei Schichten: Die erste Schicht besteht aus Epoxidpulver (FBE) >100 µm, die zweite Schicht besteht aus Klebstoff (AD) 170–250 µm und die dritte Schicht besteht aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) 1,8–3,7 mm. Im tatsächlichen Betrieb werden die drei Materialien gemischt und verschmolzen und so verarbeitet, dass sie fest mit dem Stahlrohr verbunden werden und eine hervorragende Korrosionsschutzbeschichtung bilden. Die Verarbeitungsmethoden werden im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: Wickeltyp und Ringdüsenhülsentyp.

Die 3LPE-Korrosionsschutzbeschichtung für Stahlrohre (dreischichtige Polyethylen-Korrosionsschutzbeschichtung) ist eine neue Art der Korrosionsschutzbeschichtung für Stahlrohre, die die europäische 2PE-Korrosionsschutzbeschichtung geschickt mit der in Nordamerika weit verbreiteten FBE-Beschichtung kombiniert. Sie ist seit mehr als zehn Jahren international anerkannt und im Einsatz.

Die erste Schicht des korrosionsbeständigen 3LPE-Stahlrohrs besteht aus einer Korrosionsschutzbeschichtung aus Epoxidpulver, die mittlere Schicht besteht aus einem Copolymerklebstoff mit verzweigten Funktionsgruppen und die Oberflächenschicht besteht aus einer Korrosionsschutzbeschichtung aus Polyethylen hoher Dichte.

Die 3LPE-Korrosionsschutzbeschichtung kombiniert die hohe Undurchlässigkeit und die mechanischen Eigenschaften von Epoxidharz und Polyethylen. Bisher wurde sie als die beste Korrosionsschutzbeschichtung mit der besten Leistung der Welt anerkannt und in vielen Projekten eingesetzt.

Vorteile von 3LPE-beschichteten Leitungsrohren

Gewöhnliche Stahlrohre leiden in rauen Einsatzumgebungen unter starker Korrosion, wodurch die Lebensdauer der Stahlrohre verkürzt wird. Die Lebensdauer von korrosionsbeständigen und wärmeisolierten Stahlrohren ist ebenfalls relativ lang, im Allgemeinen etwa 30 bis 50 Jahre, und eine korrekte Installation und Verwendung kann auch die Wartungskosten des Rohrleitungsnetzes senken. Korrosionsbeständige und wärmeisolierte Stahlrohre können auch mit einem Alarmsystem ausgestattet werden, um Leckagefehler im Rohrleitungsnetz automatisch zu erkennen, den Fehlerort genau zu erfassen und automatisch Alarm zu schlagen.

3LPE-Korrosionsschutz- und Wärmedämmstahlrohre haben eine gute Wärmespeicherleistung und der Wärmeverlust beträgt nur 25% des Wärmeverlusts herkömmlicher Rohre. Der langfristige Betrieb kann viele Ressourcen sparen und die Energiekosten erheblich senken. Gleichzeitig ist es immer noch stark wasserdicht und korrosionsbeständig. Es kann direkt unter der Erde oder im Wasser vergraben werden, ohne dass ein separater Graben angelegt werden muss, und die Konstruktion ist außerdem einfach, schnell und umfassend. Die Kosten sind ebenfalls relativ niedrig und es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und Schlagfestigkeit unter Niedertemperaturbedingungen und kann auch direkt in gefrorenem Boden vergraben werden.

Anwendung von 3LPE-beschichteten Leitungsrohren

Viele Menschen wissen nur das eine über 3PE-Korrosionsschutzstahlrohre, aber nicht das andere. Ihre Funktion ist wirklich weitreichend und eignet sich für unterirdische Wasserversorgung und -entwässerung, unterirdisches Sprühen, Über- und Unterdruckbelüftung, Gasextraktion, Sprinkleranlagen und andere Rohrnetze. Abfallschlacke und Rücklaufwassertransportleitungen für Prozesswasser in Wärmekraftwerken. Sie eignen sich hervorragend für Wasserversorgungsleitungen von Anti-Sprüh- und Wassersprühsystemen. Kabelschutzhüllen für Strom, Kommunikation, Straßen usw. Sie eignen sich für die Wasserversorgung von Hochhäusern, Wärmekraftwerksrohrnetze, Wasserwerke, Gastransport, unterirdische Wassertransporte und andere Rohrleitungen. Ölpipelines, chemische und pharmazeutische Industrie, Druck- und Färbeindustrie, Abwasserbehandlungsabflussrohre, Abwasserrohre und Korrosionsschutzprojekte für biologische Pools. Man kann sagen, dass 3LPE-Korrosionsschutzstahlrohre bei der aktuellen Anwendung und beim Bau von landwirtschaftlichen Bewässerungsrohren, Tiefbrunnenrohren, Drainagerohren und anderen Rohrnetzen unverzichtbar sind. Ich glaube, dass durch die Erweiterung der Technologie in Zukunft noch brillantere Erfolge erzielt werden.

Wenn Sie eine Korrosionsschutzbeschichtung für Stahlrohre benötigen, wie z. B. 3LPE/FBE/3LPP/LE/International Brand Paints (AkzoNobel/Hempel/3M/Jotun) beschichtete Stahlrohre usw., wenden Sie sich bitte an [email protected].