Типы, длина и концы труб
Типы, длина и концы труб
Производство труб относится к тому, как отдельные куски труб изготавливаются на трубном заводе; это не относится к тому, как части соединены в области, чтобы сформировать непрерывный трубопровод. Каждый кусок трубы, изготовленный трубным станом, называется соединением или длиной (независимо от его измеренной длины). В некоторых случаях труба доставляется на участок строительства трубопровода в виде «двойных соединений», где два куска трубы предварительно свариваются вместе, чтобы сэкономить время. Большая часть трубы, используемой для нефте- и газопроводов, является бесшовными или продольношовными, хотя спиральношовная сварная труба является обычной для больших диаметров.
Стальные трубы производятся в 4 вариантах:
- Продольношовная сварка
- Спиральношовная сварка
- Контактная электросварка сопротивлением
- Бесшовные
Сварные трубы
Сварная труба (труба, изготовленная с использованием сварного шва) представляет собой трубчатое изделие, изготовленное из плоских пластин, известных как штрипсы, которые сформованы, согнуты и подготовлены к сварке. Наиболее популярный процесс для труб большого диаметра использует продольный шов.
Спиральношовная сварная труба является альтернативным процессом, а конструкция со спиральной сваркой позволяет изготавливать трубы большого диаметра из более узких пластин или штрипса. Дефекты, возникающие в спиральной сварной трубе, в основном связаны с продольной дуговой сваркой под флюсом и по своей природе аналогичны дефектам для дуговой сварки под флюсом.
Сварные трубы со сваркой электрическим сопротивлением (ERW) и высокочастотной индукцией (HFI), первоначально этого типа трубы, которые содержат твердофазную стыковую сварку, были изготовлены с использованием резистивного нагрева для изготовления продольного сварного шва (ERW). Но большинство трубных заводов в настоящее время используют высокочастотный индукционный нагрев (HFI) для лучшего контроля и согласованности. Тем не менее, продукт по-прежнему часто называют трубой ERW, даже если сварной шов может быть получен с помощью процесса HFI.
Процесс прокатки труб на оправке Мандрелла
Этот процесс используется для изготовления бесшовных труб больших размеров, обычно диаметром от 6 до 16 дюймов (от 150 до 400 мм). Слиток стали весом до двух тонн нагревают до 2370 °F (1300 °C) и прокалывают. Отверстие в полой оболочке увеличивается на вращающемся удлинителе, в итоге которой получается короткая толстостенная труба, известная как блюм.
Внутренняя пробка примерно того же диаметра, что и готовый диаметр трубы, затем проталкивается через блюм. Блюм, содержащий пробку, затем пропускают между роликами стана для проката. Вращение роликов уменьшает толщину стенок. Трубка поворачивается на 90° для каждого прохода через стан для обеспечения округлости. Затем трубку пропускают через намоточный и восстанавливающий стан, чтобы выровнять толщину стенки и получить готовые размеры. Затем трубка разрезается на длину перед термообработкой, окончательным выпрямлением, осмотром и гидростатическими испытаниями.
Процесс прокатки бесшовных труб
Этот процесс используется для изготовления бесшовных труб меньшего размера, обычно диаметром от 1 до 6 дюймов (от 25 до 150 мм). Слиток стали нагревают до 2370 ° F (1300 ° C) и прокалывают. Оправка вставляется в трубу, и узел пропускается через прокатный (оправочный) стан. В отличие от конусной фрезы, фрезерная оправка непрерывно уменьшает толщину стенок с помощью серии пар изогнутых роликов, установленных под углом 90° друг к другу. После повторного нагрева трубу пропускают через многопозиционный стан для уменьшения растяжения для уменьшения диаметра до конечного диаметра. Затем трубу обрезают по длине перед термообработкой, окончательным выпрямлением, осмотром и гидростатическими испытаниями.
Процесс экструзии бесшовных труб
Этот процесс используется только для труб малого диаметра. Пруток нарезают по длине и нагревают до 2280 °F (1250 °C) перед калибровкой и очисткой от накипи. Затем заготовка экструдируется через стальную головку. После экструзии конечные размеры трубы и качество поверхности получают с помощью многопозиционного восстановительного стана.
Электрическая контактная сварка (ERW) и высокочастотная индукционная сварка (HFI)
Первоначально этот тип труб, который содержит твердофазный стыковой шов, был изготовлен с использованием резистивного нагрева для изготовления продольного сварного шва (ERW), но большинство трубных заводов теперь используют высокочастотную индукционную сварку (HFI) для лучшего контроля и согласованности. Тем не менее, продукт по-прежнему часто называют трубой ERW, даже если сварной шов может быть получен с помощью процесса HFI.
Дефекты, которые могут возникнуть в трубах ERW / HFI, связаны с производством полос, таких как расслоения и дефекты в узкой линии сварки. Отсутствие плавления из-за недостаточного нагрева и давления является основным дефектом, хотя трещины также могут образовываться из-за выравнивания неметаллических включений на границе раздела сварного шва. Поскольку линия обрезки не видна после обрезки и характер процесса твердофазной сварки, могут быть получены значительные длины сварного шва с плохим плавлением, если параметры сварки выходят за установленные пределы. Кроме того, на трубе сваренной с помощью ERW происходили перепады давления, проблема, которая приводит к отказу в обслуживании при более низком напряжении, чем это было замечено при испытании давлением перед обслуживанием. Эта проблема вызвана ростом трещин в течение периода выдерживания испытания под давлением, что в случае трубы ERW было связано с низкой прочностью сварного шва и отсутствием дефектов плавления
Примечание об отсутствии сплавления в сварке ERW
В результате этих проблем труба ERW обычно рассматривалась как труба второго сорта, подходящая только для применений с низким давлением. Тем не менее, в связи с нехваткой бесшовных труб и более низкой стоимостью ERW, поставщики и конечные пользователи в 1980-х годах приложили значительные усилия для улучшения качества трубного призводства. В частности, было установлено, что точное отслеживание линии сварки с помощью оборудования для автоматического ультразвукового контроля имеет решающее значение, поскольку линия сварки может слегка вращаться, когда труба покидает сварочную станцию. Кроме того, был признан важным стандарт термообработки линии сварки, который необходим для обеспечения хорошей ударной вязкости, и в некоторых спецификациях предусматривается локальная термообработка линии сварки с использованием индукционных катушек с последующей нормализацией всего тела всей трубы в печи. В результате этих улучшений современная труба ERW / HFI обладает гораздо лучшими характеристиками, чем традиционный продукт, и была принята рядом операторов для транспортировки газа под высоким давлением.
Длина труб
Длина труб с завода не точно нарезана по длине, но обычно поставляется как:
- Одинарная условная длина имеет длину около 5-7 метров.
- Двойная условная длина имеет длину около 11-13 метров
Доступны более короткие и длинные длины, но для расчета целесообразно использовать эту стандартную длину; другие размеры, вероятно, будут дороже.
Концы труб
Для концов труб доступны 3 стандартные версии.
- Ненарезанные концы (PE)
- Резьбовые концы (TE)
- Скошенные концы (BE)
Ненарезанные концы обычно используются для трубных систем меньшего диаметра и в сочетании с накидными фланцами, а также с раструбными фитингами и фланцами.
Резьбовые концы говорят сами за себя, они обычно используется для трубных систем малого диаметра, а соединения будут выполняться с помощью резьбовых фланцев и резьбовых фитингов.
Скошенные концы применяются ко всем диаметрам стыковых сварных фланцев или стыковых сварных фитингов и будет непосредственно приварены (с небольшим зазором 3-4 мм) друг к другу или к трубе. Концы в основном должны быть скошены под углом 30° (+ 5° / -0°) с корнем 1,6 мм (± 0,8 мм).
