Сравнение технических характеристик спирально-сварных и прямошовных сварных труб.

Трубы со спиральной сваркой и трубы со сварным швом имеют разные технические характеристики и процессы производства. Они отличаются друг от друга по способу производства, функциям и применению, а также по стоимости использования. Сравнение технических характеристик труб со спиральной сваркой и труб со сварным швом представлено ниже:

1. Первое различие заключается в процессе сварки:
С точки зрения процесса сварки, методы сварки спирально-сварных труб и прямошовных стальных труб одинаковы. Тем не менее, прямошовные сварные трубы неизбежно имеют множество Т-образных сварных швов, поэтому вероятность сварочных дефектов также значительно возрастает. При сварке Т-образных швов остаточные напряжения велики, и металл сварного шва часто находится в трехмерном напряженном состоянии, что увеличивает вероятность образования трещин. Кроме того, согласно технологическим нормам сварки под флюсом, каждый сварной шов должен иметь точку начала дуги и точку гашения дуги. Однако каждая прямошовная сварная труба не может соответствовать этому условию при сварке кольцевого шва, поэтому могут быть точки гашения дуги, что увеличивает вероятность сварочных дефектов. Поэтому производимые спирально-сварные трубы должны иметь высокий уровень контроля качества, гарантирующий отсутствие дефектов, таких как трещины.

2. Прочностные характеристики спирально-сварных и прямошовных сварных 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 спиральной трубы. Угол наклона спирали сварного шва спиральной трубы обычно составляет 50-75 градусов, поэтому суммарное напряжение в спиральном сварном шве составляет 60-85% от главного напряжения трубы с прямым швом. При одинаковом рабочем давлении толщина стенки труб со спиральным сварным швом и одинаковым диаметром может быть уменьшена по сравнению с трубами с прямым швом.

3. Металлургические свойства материалов спирально-сварных и прямошовных сварных труб:
Трубы, сваренные продольным методом под флюсом, изготавливаются из стальных листов, а трубы, сваренные спиральным методом, — из горячекатаных рулонов. Процесс прокатки на прокатном стане горячей прокатки имеет ряд преимуществ и обладает металлургическими возможностями для производства высококачественной стали для трубопроводов. Например, установка системы водяного охлаждения на выходном участке для ускорения охлаждения позволяет использовать низколегированные компоненты для достижения специальных марок стали по прочности и ударной вязкости при низких температурах, тем самым улучшая свариваемость стали. Однако такая система недоступна на предприятиях по производству стальных листов. Содержание легирующих элементов (углеродный эквивалент) в рулонных листах часто ниже, чем в аналогичных марках стали, что также улучшает свариваемость труб, сваренных спиральным методом.

Необходимо дополнительно пояснить, что поскольку направление прокатки спирально-сварной трубы не перпендикулярно оси стальной трубы (ее зажим зависит от угла спирали стальной трубы), в то время как направление прокатки стальной пластины прямошовной стальной трубы перпендикулярно оси стальной трубы, следовательно, сопротивление растрескиванию спирально-сварных труб лучше, чем у прямошовных стальных труб. В данной работе проводится систематическое сравнение спирально-сварных и прямошовных сварных труб с точки зрения процесса сварки, металлургических свойств и прочностных характеристик. Основное внимание уделяется анализу различий и основных отличий между ними. Также подробно описывается процесс и метод сварки каждого фитинга, а также его прочностные, функциональные и металлургические характеристики.