1. Confronto complessivo dei processi produttivi
1.1. Differenze fondamentali nei metodi di formatura
I tubi in acciaio saldati ad arco sommerso longitudinale (LSAW) sono formati modellando direttamente piastre di acciaio lungo la loro lunghezza. Le piastre sono pre-piegate, sagomate e saldate, con il cordone di saldatura allineato lungo la stessa linea retta del tubo. Questo metodo garantisce un percorso di formatura breve, un rilascio uniforme delle sollecitazioni nella piastra di acciaio ed un'elevata precisione geometrica. Al contrario, i tubi saldati a spirale sono formati facendo rotolare continuamente nastri di acciaio con uno specifico angolo di spirale e quindi saldandoli. Il cordone di saldatura è distribuito a spirale attorno alla superficie del tubo. Questo processo è più continuo ma può portare a deviazioni geometriche amplificate, in particolare con diametri maggiori.
1.2. Differenze nelle materie prime: piastre di acciaio e nastri di acciaio
I tubi in acciaio LSAW utilizzano in genere piastre in acciaio larghe, di-larghezza media-di spessore fisso, fornendo proprietà del materiale più stabili e controllo dello spessore. I tubi saldati a spirale, invece, sono costituiti da nastri di acciaio arrotolati, che devono essere srotolati, raddrizzati e tagliati a misura, portando a leggere variazioni nella consistenza del materiale tra i lotti. Di conseguenza, i tubi in acciaio LSAW iniziano con un grado più elevato di coerenza dimensionale all'inizio della produzione.
2. Differenze nei processi di saldatura
2.1. Distribuzione del cordone di saldatura e immissione di energia
I tubi in acciaio LSAW sono caratterizzati da un cordone di saldatura longitudinale singolo o doppio, con lunghezze di saldatura brevi e apporto di energia concentrato, consentendo un controllo preciso sul processo di saldatura e sulla struttura della saldatura. I tubi saldati a spirale hanno cordoni di saldatura più lunghi, che distribuiscono l'energia in ingresso su un'area più ampia, richiedendo maggiore attenzione alla gestione delle zone-influenzate dal calore. Più lungo è il cordone di saldatura, maggiore è la probabilità di difetti, rendendo i tubi LSAW più affidabili in termini di qualità della saldatura.
2.2. Attrezzatura per saldatura e struttura del cordone di saldatura
I tubi in acciaio LSAW utilizzano la saldatura ad arco sommerso interna ed esterna per la saldatura a passaggio singolo-, che garantisce un elevato livello di automazione e una penetrazione uniforme della saldatura. Le saldature sono generalmente uniformi e profonde. In confronto, mentre i tubi saldati a spirale possono anche utilizzare la saldatura automatizzata ad arco sommerso, l’angolo di saldatura e la posizione cambiano continuamente mentre la giuntura si avvolge a spirale attorno al tubo, con conseguente stabilità leggermente inferiore. I tubi LSAW sono più affidabili in ambienti ad alta-pressione e-stress elevati grazie all'uniformità delle saldature.
3. Differenze nella precisione di formatura e nella stabilità dimensionale
3.1. Precisione geometrica
I tubi in acciaio LSAW vengono formati utilizzando più rulli di pre-piegatura e pressatura, garantendo un breve percorso di formatura che consente un controllo rigoroso di rotondità, rettilineità e planarità dei bordi. I tubi saldati a spirale, tuttavia, comportano la laminazione dei nastri di acciaio ad angoli diversi, il che può portare a leggere ondulazioni o deviazioni di rotondità. Per tubi di grande-diametro, l'errore cumulativo nel processo di formatura potrebbe diventare più pronunciato nella direzione della lunghezza.
3.2. Fine qualità
Le estremità dei tubi LSAW vengono tagliate da piastre di acciaio prima di essere formate, il che si traduce in un'elevata planarità alle estremità. I tubi saldati a spirale, essendo laminati in continuo, presentano giunture a spirale esposte dopo il taglio, che possono influire sulla stabilità finale. La qualità finale influisce direttamente sull'efficienza delle successive saldature, connessioni flangiate e installazione sul campo.
4. Differenze nei processi di test non-distruttivi (NDT).
4.1. Focus sull'ispezione dei cordoni di saldatura
I tubi in acciaio LSAW hanno cordoni di saldatura concentrati, che consentono metodi di ispezione efficienti e precisi come i test a ultrasuoni lineari o l'ispezione a raggi X, coprendo l'intera gamma di saldature in un'unica scansione. Al contrario, le giunzioni a spirale dei tubi saldati a spirale sono più lunghe e richiedono percorsi di ispezione più complessi e più lunghi. Il cambiamento dell'angolo della saldatura complica anche la riflessione e l'attenuazione delle onde ultrasoniche, rendendo i test più impegnativi. Pertanto, i tubi in acciaio LSAW forniscono un controllo di qualità più stabile e risultati di ispezione affidabili.
4.2. Copertura-dell'ispezione completa
Nella produzione di tubi LSAW di grande-diametro, vengono generalmente eseguiti test non distruttivi al 100% dei cordoni di saldatura-e l'area di ispezione può essere localizzata con precisione. Sebbene anche i tubi saldati a spirale siano sottoposti a un'ispezione completa, le saldature a spirale introducono più variabili nei risultati del test. Per i progetti con severi requisiti di qualità, ridurre i rischi legati alla qualità è fondamentale, rendendo i tubi LSAW più controllabili in termini di risultati dei test.
5. Confronto tra efficienza produttiva e stabilità del processo
5.1. Differenze nel ritmo di produzione
I tubi in acciaio LSAW sono realizzati con piastre in acciaio a lunghezza fissa-, dove ciascuna piastra corrisponde a un tubo, garantendo un ritmo di produzione più prevedibile e coerente. I tubi saldati a spirale, tuttavia, vengono prodotti in continuo, il che è più adatto per la produzione su lunghe-distanze e su grandi-volumi. Tuttavia, quando sono necessarie frequenti modifiche alle specifiche, i tubi in acciaio LSAW offrono maggiore flessibilità e coerenza nella regolazione dei parametri.
5.2. Stabilità del processo
I tubi in acciaio LSAW hanno punti di controllo concentrati nei processi di formatura e saldatura, garantendo una maggiore stabilità del processo. Al contrario, i tubi saldati a spirale, con il loro metodo di laminazione continua, possono subire fluttuazioni nella tensione del nastro di acciaio e cambiamenti di angolo, che possono influenzare la qualità della formatura. Per i progetti ad alta-domanda, la stabilità del processo è una considerazione chiave.
6. Vantaggi del processo di produzione guidati dalle richieste applicative
6.1. Requisiti di produzione per condizioni di alta-pressione
I tubi in acciaio LSAW sono più adatti per condotte ad alta-pressione,-stress elevato e a lunga-distanza, come quelle utilizzate nelle reti di trasporto di petrolio e gas, grazie ai cordoni di saldatura diritti, all'energia di saldatura concentrata e alla struttura di saldatura uniforme. I tubi saldati a spirale, a causa dei cordoni di saldatura più lunghi, sono relativamente meno affidabili in condizioni di pressione estrema.
6.2. Vantaggi nella produzione di-diametri e pareti spesse-spesse
I tubi in acciaio LSAW possono facilmente raggiungere diametri grandi e specifiche di pareti spesse-, offrendo una forte capacità di formatura delle piastre-e affidabilità di saldatura. Nei progetti con pareti ultra-spesse e grandi diametri, la struttura di saldatura diritta-diTubi LSAWdistribuisce meglio lo stress, rendendoli più adatti per l'ingegneria offshore, condotte in acque profonde e reti di condotte a pressione urbana.
7. Conclusione
Esistono differenze significative tra i processi di produzione dei tubi longitudinali in acciaio saldati ad arco sommerso e dei tubi saldati a spirale, in particolare in termini di metodi di formatura, struttura di saldatura, precisione geometrica, test non-distruttivi e stabilità del processo. Nel complesso, i tubi in acciaio LSAW, con cordoni di saldatura più corti, formatura stabile, test precisi e capacità di soddisfare le esigenze di progetti con pareti spesse-e di grande-diametro, sono più competitivi nei campi ingegneristici con-requisiti elevati. I tubi saldati a spirale eccellono nella produzione continua e nella fornitura di lotti di grandi-lotti, ma sono più adatti per applicazioni in cui i requisiti di pressione estrema o di elevata-resistenza non sono fondamentali. La scelta del processo di produzione è guidata dalle esigenze specifiche del progetto, ma per le applicazioni che enfatizzano l'affidabilità e l'elevata resistenza, i tubi in acciaio LSAW rimangono l'opzione preferita.
