Сравнение технических характеристик спиральных стальных труб и прямошовных стальных труб

Спиральные стальные трубыСтальные трубы со спиральным и прямым швом имеют разные технические характеристики и процессы производства. Они отличаются друг от друга по способу производства, функциям и применению, а также по своим эксплуатационным характеристикам. Технические характеристики спиральных и прямошовных стальных труб следующие:

Первое различие заключается в процессе сварки:
С точки зрения процесса сварки, метод сварки спиральных и прямошовных стальных труб одинаков, однако прямошовные стальные трубы неизбежно имеют множество Т-образных сварных швов, что значительно увеличивает вероятность сварочных дефектов. Кроме того, в Т-образных сварных швах высокое остаточное напряжение, и металл сварного шва часто находится в трехмерном напряженном состоянии, что повышает вероятность образования трещин. Более того, согласно процессу сварки под флюсом, каждый сварной шов должен иметь точку начала и точку гашения дуги. Это увеличивает вероятность сварочных дефектов. Поэтому производимые спиральные стальные трубы должны иметь высокий уровень качества, гарантирующий отсутствие дефектов, таких как трещины.

• Прочностные характеристики спиральных стальных труб и прямошовных стальных труб:
При воздействии внутреннего давления на стенку трубы обычно возникают два основных напряжения: радиальное напряжение δY и осевое напряжение δX. Результирующее напряжение в сварном шве составляет δ = δY(l/4sin2α + cos2α)¹/², где α — угол наклона спирали сварного шва спирально-сварной стальной трубы. Угол наклона спирали сварного шва спирально-сварной стальной трубы обычно составляет 50-75 градусов, поэтому суммарное напряжение в спиральном сварном шве составляет 60-85% от главного напряжения прямошовной сварной стальной трубы. При одинаковом рабочем давлении толщина стенки спирально-сварной стальной трубы с равномерным диаметром может быть уменьшена по сравнению с прямошовной сварной стальной трубой.

· Металлургические свойства материалов стальных труб со спиральной сваркой и стальных труб со сваркой прямым швом:
Трубы, сваренные продольным методом под флюсом, изготавливаются из стальных листов, а трубы, сваренные спиральным методом, — из горячекатаных рулонов. Процесс прокатки на прокатном стане для горячекатаной полосы имеет ряд преимуществ и обладает металлургическими возможностями для производства высококачественной стали для трубопроводов. Например, на выходном портале установлена ​​система водяного охлаждения для ускорения охлаждения, что позволяет использовать низколегированное вещество для достижения специальных марок прочности и низкотемпературной ударной вязкости, тем самым улучшая свариваемость стали. Однако на заводе по производству стальных листов такая система отсутствует. Содержание легирующих элементов (углеродный эквивалент) в рулоне, как правило, ниже, чем в аналогичных марках стали, что также улучшает свариваемость труб, свариваемых спиральным методом.

Следует пояснить, что поскольку направление прокатки спирально-сварной стальной трубы не перпендикулярно оси стальной трубы (решение для зажима зависит от угла наклона спирали стальной трубы), а направление прокатки стальной пластины прямошовной стальной трубы перпендикулярно оси стальной трубы, следовательно, сопротивление растрескиванию материала спирально-сварной стальной трубы лучше, чем у прямошовной стальной трубы.

В данной работе проводится систематическое сравнение стальных труб со спиральной сваркой и стальных труб со сваркой прямым швом по таким параметрам, как процесс сварки, металлургические свойства и прочностные характеристики. Анализируются основные различия между ними, подробно описываются процесс и метод сварки каждой из них, а также их прочностные, металлургические свойства и процесс сварки.