Kort antwoord
Naadloze buizen hebben geen lasnaad en worden geproduceerd door het doorboren en walsen van een massieve knuppel, waardoor de wand uniform is en de buis de eerste keuze is voor hoge-druk en hoge- temperaturen. Spiraalgelaste buizen worden gemaakt door stalen platen tot een spiraal te vormen en de randen te verbinden met een ondergedompelde booglas, waardoor zeer grote diameters tegen lagere kosten mogelijk zijn. De twee typen overlappen elkaar in het midden- bereik, en de selectie wordt bepaald op basis van drukwaarde, diameter, kosten en inspectie-eisen.
Productieproces
Naadloze buis begint met een massieve cilindrische knuppel die wordt verwarmd en doorboord om een holle schaal te vormen, en vervolgens warmgewalst over een doorn om de vereiste buitendiameter en wanddikte te bereiken. Veel naadloze buizen worden vervolgens koudgetrokken of koudgewalst om de maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking te verbeteren. Omdat de buis uit één stuk staal is gevormd, hoeft er geen lasnaad te worden geïnspecteerd of als zwak punt te fungeren.
Spiraalgelaste buizen worden geproduceerd door het spiraalvormige ondergedompelde booglasproces. De stalen plaat wordt aan de eerste rand -voorbereid en vervolgens door een reeks rollen tot een spiraal gevormd, en de aangrenzende randen worden continu gelast door ondergedompeld booglassen onder een deken van korrelig vloeimiddel. De spiraalnaad loopt over de volledige lengte van de buis. Het proces kan zeer brede platen gebruiken en buitendiameters bereiken die ver voorbij de naadloze limiet liggen, waarbij de wanddikte wordt bepaald door de plaatdikte.
Maat- en wanddiktebereik
| Kenmerkend | Naadloze pijp | Spiraal gelaste buis |
|---|---|---|
| Typische buitendiameter | 6 mm tot 610 mm in de meeste molens | 219 mm tot 3500 mm of meer |
| Wanddikte | 1 mm tot 60 mm, afhankelijk van de maat | Typisch 5 mm tot 40 mm |
| Lengte | Enkel willekeurig tot 12 m | 6 m tot 18 m of in overleg |
| Lasnaad | Geen | Spiraalvormige ondergedompelde booglas |
| Regerende normen | ASTM A106, A333, A519; API5L; EN 10216 | API 5L, ASTM A252, A134; EN 10217 |
Structurele kenmerken
De afwezigheid van een las geeft naadloze buizen uniforme eigenschappen rond de omtrek, wat belangrijk is wanneer de buis onderhevig is aan interne druk, thermische cycli of vermoeidheid. Spiraalgelaste buis heeft een spiraalvormige las die onder een hoek ligt met de ringrichting. Deze geometrie is in sommige opzichten zelfs gunstig: de las is niet uitgelijnd met de maximale ringspanning, en de spiraalhoek zorgt voor een mate van redundantie die de naad minder kritisch maakt dan een longitudinale las onder interne druk. Niettemin blijft de laszone het gebied waar defecten het meest waarschijnlijk zijn, en de efficiëntiefactor van de lasverbinding wordt toegepast in ontwerpcodes.
Overwegingen over kracht en druk
Voor dezelfde kwaliteit en wanddikte biedt naadloze buis over het algemeen de hoogste barststerkte en het beste vermoeiingsgedrag omdat er geen las is die de spanning concentreert. Spiraalgelaste buizen zijn ontworpen met het oog op de efficiëntie van de lasverbinding, doorgaans 0,85 tot 1,0, afhankelijk van de norm en de mate van niet-destructief testen. Moderne SSAW-leidingbuizen vervaardigd volgens API 5L met volledige inspectie worden gebruikt in hogedrukgastransmissielijnen over de hele wereld, dus de las vormt geen beperking als de buis op de juiste manier wordt geproduceerd en getest.
Kostenvergelijking
Naadloze buizen zijn per ton duurder voor dezelfde kwaliteit, omdat het doorsteken, walsen en afwerken energie-intensief zijn en de maximale maat beperkt is door de staafdiameter. Spiraalgelaste buizen maken gebruik van plaat, die per ton goedkoper is dan knuppels, en het proces is continu en zeer productief. Voor grote diameters is het kostenvoordeel van spiraalgelaste buizen doorslaggevend. In het overlappende bereik van grofweg 300 mm tot 600 mm wordt doorgaans de keuze gemaakt op drukwaarde, keuringseisen en leveringsschema.
Toepassingen
Naadloze buizen hebben de voorkeur voor ketel- en oververhittingsbuizen, procesleidingen voor raffinaderijen, hydraulische cilinders, instrumentleidingen en alle andere toepassingen waarbij de buis hoge druk of hoge temperaturen moet bevatten met maximale betrouwbaarheid. Spiraalgelaste buizen domineren watertransportleidingen, olie- en gaspijpleidingen met een grote- diameter, structurele palen, brugpijlers en pijppalen, waar de diameter groot is en de kosten per ton de bepalende factor zijn.
Hoe te kiezen
Diameter kleiner dan 300 mm bij hoge druk of hoge temperatuur: kies voor naadloos.
Boven een diameter van 600 mm: spiraalgelaste buizen zijn normaal gesproken de enige praktische optie.
In het bereik van 300 tot 600 mm: vergelijk de drukwaarde, het lasinspectieniveau en de kosten.
Voor door vermoeidheid-gedomineerde service: geef de voorkeur aan naadloze of gelaste buizen met volledige NDT.
Voor ondergrondse water- of gasleidingen met grote diameter: SSAW met 3PE- of 3LPE-coating is standaard.
Veelgestelde vragen
Vraag: Is naadloze buis sterker dan spiraalgelaste buis?
Voor dezelfde kwaliteit en wanddikte heeft naadloze buis geen laszone en vertoont deze doorgaans een hogere barst- en vermoeiingssterkte. Moderne spiraalgelaste buizen met volledige inspectie kunnen nog steeds bij hoge druk worden gebruikt, omdat de ontwerpcode rekening houdt met de efficiëntie van de lasverbinding.
Vraag: Waarom is spiraalgelaste buis goedkoper dan naadloos?
Spiraalgelaste buizen worden gevormd uit staalplaat, wat goedkoper is dan de knuppel die wordt gebruikt voor naadloos doorboren, en het continue vorm- en lasproces is zeer productief. Bij grotere diameters wordt ook efficiënter materiaal gebruikt.
Vraag: Wat is de maximale diameter van naadloze buizen?
De meeste fabrieken produceren naadloze buizen met een buitendiameter tot ongeveer 610 mm. Daarnaast wordt er gebruik gemaakt van gelaste buizen omdat de knuppel- en doorsteekapparatuur de naadloze maat beperken.
Vraag: Is de spiraallas zo sterk als het basismetaal?
Met de juiste lastoevoegmaterialen, warmtebehandeling en niet-destructieve tests wordt de spiraallas ontworpen om te voldoen aan de sterkte-eisen van het basismetaal. Ontwerpcodes hanteren een gezamenlijke efficiëntiefactor die afhankelijk is van het inspectieniveau.
Vraag: Kunnen spiraalgelaste buizen worden gebruikt voor hoge-gasleidingen?
Ja. Hogedrukgastransmissielijnen met een grote-diameter- worden gewoonlijk gebouwd met SSAW-buizen volgens API 5L met automatische ultrasone en radiografische inspectie.
Vraag: Hoe kan ik naadloze en gelaste buizen van elkaar onderscheiden?
Onderzoek het oppervlak: naadloze buizen hebben geen zichtbare naad, terwijl spiraalgelaste buizen een duidelijke spiraalvormige lasnaad vertonen. Ultrasone of magnetische deeltjesinspectie kan de laslocatie en degelijkheid bevestigen.
