1. Introduzione
Una delle prime decisioni in qualsiasi progetto di tubazioni èquando utilizzare tubi senza saldatura o tubi saldati. La scelta influisce sul costo del sistema, sulla pressione nominale, sul metodo di installazione, sui requisiti di ispezione e sull'affidabilità a lungo termine.
Tubo senza saldaturaè prodotto senza cucitura saldata, mentretubo saldatoè formato da una piastra o bobina di acciaio e unito lungo una cucitura longitudinale o a spirale. Entrambi presentano vantaggi distinti a seconda dell'applicazione.
Questa guida fornisce un confronto imparziale e tecnicamente fondato tra tubi senza saldatura e tubi saldati per aiutare ingegneri, professionisti degli approvvigionamenti e project manager a fare la scelta giusta.
2. Cos'è il tubo senza saldatura?
Tubo senza saldaturaviene prodotto perforando una billetta di acciaio solido e quindi laminandola o trafilandola in un tubo cavo. Poiché non è presente alcun cordone di saldatura, il tubo ha uno spessore di parete e una struttura metallurgica uniformi. Per un approfondimento sulla produzione, sui gradi e sugli standard dei tubi senza saldatura, consulta la nostra guida dedicata:Cos'è il tubo d'acciaio senza saldatura? Guida alla produzione, agli standard e all'acquisto.
Processo di produzione
- Riscaldamento della billetta- Una billetta d'acciaio cilindrica solida viene riscaldata a circa 1200 gradi (2190 gradi F).
- Penetrante- La billetta viene forata da un mandrino in un mulino a perforazione rotativa per creare un guscio cavo.
- Allungamento- Il guscio cavo viene allungato attraverso un mulino a mandrino, un mulino a spine o un laminatoio continuo per ottenere il diametro e lo spessore di parete desiderati.
- Dimensionamento e lisciatura- Il tubo viene dimensionato alle dimensioni finali e raddrizzato.
- Trattamento termico- Normalizzazione, tempra e rinvenimento come richiesto dalle specifiche.
- Test- Metodi idrostatici, ultrasonici, a correnti parassite o altri metodi NDT conformi allo standard applicabile.
Gamma di dimensioni
| Parametro | Allineare |
|---|---|
| Diametro esterno | Da 1/8" a 36" (da DN6 a DN900) |
| Spessore della parete | Da Sch 5S a Sch 160 |
| Lunghezza | Fino a 12 metri (personalizzabile) |
Caratteristiche chiave
- L'assenza di cordoni di saldatura - elimina la saldatura come potenziale punto di rottura
- Struttura uniforme dei grani e proprietà meccaniche
- Pressione nominale più elevata rispetto ai tubi saldati dello stesso grado e programma
- Migliori prestazioni in condizioni di carico ciclico e temperature estreme
- Costi più elevati a causa della produzione più complessa e della resa inferiore
3. Cos'è il tubo saldato?
Tubo saldatoè prodotto formando una piastra o una bobina di acciaio in una forma cilindrica e saldando la cucitura longitudinale o a spirale. La moderna tecnologia di saldatura ha ridotto significativamente il divario prestazionale tra tubi saldati e tubi senza saldatura.
Tipi di tubi saldati
Tubo ERW (saldato a resistenza elettrica).
Il tubo ERW è prodotto mediante-formatura a freddo di una bobina di acciaio in un tubo e saldatura della giuntura utilizzando resistenza elettrica ad alta-frequenza. La bava di saldatura viene quindi rimossa e l'area di saldatura viene trattata termicamente-per ripristinare la duttilità. Quando si confrontaTubo ERW vs senza saldatura, ERW offre costi inferiori e tolleranze dimensionali più strette, mentre senza giunzioni fornisce valori di pressione più elevati e non presenta cordoni di saldatura come potenziale punto di rottura. Per i dettagli completi consulta la nostra guida dedicata:Tubi in acciaio ERW: guida completa ai tubi saldati a resistenza elettrica.
- Intervallo di dimensioni:Da 1/2" a 24"
- Standard:ASTM A53 Grado B, ASTM A252, API 5L
- Applicazioni:Trasmissione d'acqua, supporti strutturali, servizio a bassa e media pressione
Tubo LSAW (saldato ad arco sommerso longitudinale).
Il tubo LSAW è prodotto da una piastra di acciaio modellata a forma di U-, quindi pressata a O- (processo UOE) e saldata lungo un'unica cucitura longitudinale mediante saldatura ad arco sommerso. La saldatura è di qualità eccezionale grazie al processo ad arco sommerso controllato. ILLSAW vs senza soluzione di continuitàla decisione in genere si riduce alle dimensioni - senza soluzione di continuità è raramente disponibile sopra i 24", rendendo LSAW la scelta standard per condotte di trasmissione ad alta- pressione di grande-diametro. Per una panoramica completa, consulta la nostra guida dedicata:Tubi in acciaio LSAW: Guida completa ai tubi saldati ad arco sommerso longitudinale.
- Intervallo di dimensioni:da 16" a 60"
- Standard:API 5L PSL1/PSL2, ASTM A671, EN 10208
- Applicazioni:Condotte ad alta-pressione per il trasporto di gas e petrolio, offshore
Tubo SSAW (saldato ad arco sommerso a spirale).
Il tubo SSAW, noto anche come tubo saldato a spirale, è prodotto avvolgendo elicoidale una bobina di acciaio e saldando la giuntura a spirale mediante saldatura ad arco sommerso. La cucitura a spirale consente di produrre diametri grandi da bobine di larghezza più stretta. Per i dettagli completi consulta la nostra guida dedicata:Tubi in acciaio SSAW: guida completa ai tubi saldati ad arco sommerso a spirale.
- Intervallo di dimensioni:da 20" a 120"
- Standard:API 5L, ASTM A252, EN 10219
- Applicazioni:Condotte idriche-di grande diametro, pali di fondazione, strutturali
Intervallo di dimensioni per tipo
| Tipo | Gamma di diametri esterni | Spessore della parete |
|---|---|---|
| ERW | 1/2" – 24" | Sch 10 – Sch 80 |
| LSAW | 16" – 60" | 6 mm – 40 mm |
| SAW | 20" – 120" | 6 mm – 25 mm |
4. Tubi senza saldatura e tubi saldati: confronto-a-testa
| Proprietà | Tubo senza saldatura | Tubo saldato (ERW / LSAW) |
|---|---|---|
| Produzione | Forato dal pieno, senza cuciture | Formata da piastra/bobina, cordone saldato |
| Valutazione della pressione | Superiore - nessun giunto saldato che fallisce | Si applica il fattore di efficienza della saldatura inferiore - |
| Uniformità della parete | Eccellente muro concentrico - ovunque | Buona - leggera variazione nella zona di saldatura |
| Gamma di diametri | Da 1/8" a 36" | Da 1/2" a 120" (SSAW) |
| Lunghezza | Limitato dalla dimensione della billetta (max ~12 m) | Illimitato in teoria (bobina-alimentata) |
| Finitura superficiale | Un buon - potrebbe richiedere la macinazione | Superficie eccellente -coerente-formata a freddo |
| Robustezza | Struttura della grana alta e uniforme - | La buona zona di saldatura - potrebbe differire |
| Resistenza alla fatica | Eccellente - senza alzata di stress in cucitura | Buono - dipende dalla qualità della saldatura e dalla HAZ |
| Resistenza alla corrosione | Uniforme - nessun attacco preferenziale in cucitura | La zona di saldatura può corrodersi preferibilmente senza PWHT |
| Costo | Superiore (premio del 20-40%) | Riduci - produzione più efficiente |
| Tempi di consegna | Pianificazione della cartiera complessa e - più lunga | Stock di bobine/piastre - più corte prontamente disponibili |
| Tolleranza dimensionale | Buono (ASTM A999) | Eccellente - formato a freddo-con tolleranze strette |
5. Quando scegliere un tubo senza saldatura
Tubo senza saldaturaè la scelta preferita nelle applicazioni in cui il cordone di saldatura rappresenterebbe una vulnerabilità critica:
Servizio ad alta-pressione (classe 1500 e superiore)
Il tubo senza saldatura elimina il cordone di saldatura come potenziale punto di guasto sotto pressione estrema. Nei sistemi a vapore, nei tubi delle caldaie e nelle linee idrauliche ad alta-pressione, la giuntura è spesso specificata dal codice.
Servizio acido (NACE MR0175 / MR0103)
Per gli ambienti contenenti idrogeno solforato (H₂S), è preferibile il tubo senza saldatura poiché la zona interessata dal calore della saldatura ({0}}HAZ) nel tubo saldato può essere suscettibile alla rottura da stress da solfuro (SSC). Molti progetti conformi a NACE-richiedono la continuità per le linee critiche.
Carico ciclico/fatica
I sistemi soggetti a vibrazioni, cicli termici o pulsazioni di pressione traggono vantaggio dalla struttura uniforme del tubo senza saldatura. Non vi è alcun innalzamento della tensione di saldatura dove possano originarsi cricche da fatica.
Servizio ad alta-temperatura (sopra i 425 gradi)
A temperature elevate, la resistenza allo scorrimento viscoso dei tubi senza saldatura è più prevedibile rispetto a quella dei tubi saldati. ASTM A335 (tubo in acciaio legato ferritico senza saldatura) è la scelta standard per la produzione di energia e i riscaldatori di raffineria.
Piccoli diametri (inferiori o uguali a 2")
Per le tubazioni-di diametro ridotto (tubi per strumenti, linee idrauliche, connessioni al processo di piccole dimensioni), la soluzione senza saldatura è quasi universalmente richiesta. La differenza di costo è minima per i diametri piccoli e il vantaggio in termini di affidabilità è significativo.
Servizio corrosivo/erosivo
Laddove è prevista corrosione o erosione interna, lo spessore uniforme della parete del tubo senza saldatura implica l'assenza di attacchi preferenziali in corrispondenza di un cordone di saldatura. Ciò è fondamentale nella lavorazione chimica e nel trasporto dei liquami.
Offshore e sottomarino
Le condotte e i montanti sottomarini sono quasi sempre senza giunzioni o LSAW con controlli NDT completi. Le conseguenze del fallimento sono troppo gravi per rischiare un difetto di cucitura.
6. Quando scegliere il tubo saldato
Tubo saldatooffre vantaggi significativi in termini di costi, disponibilità e gamma di dimensioni per le giuste applicazioni:
Condotte di grande diametro (maggiore o uguale a 24")
I tubi senza saldatura non sono disponibili economicamente al di sopra di 36". Per linee di trasmissione di petrolio e gas di grande-diametro, condutture dell'acqua e sistemi di raffreddamento dell'acqua, i tubi LSAW e SSAW sono le uniche scelte pratiche. Le saldature nei moderni tubi LSAW (processo UOE) sono di qualità eccezionale, con fattori di efficienza di saldatura che si avvicinano a 1,0.
Progetti-sensibili ai costi
Per servizi non-critici con pressione e temperatura moderate, i tubi saldati offrono un risparmio sui costi del 20-40% rispetto ai tubi senza saldatura. Ciò include applicazioni strutturali, linee di acqua antincendio e tubazioni di processo a bassa pressione.
Applicazioni strutturali
Il tubo saldato è ampiamente utilizzato per palificazioni, cassoni, colonne strutturali e torri di trasmissione. Il rapporto resistenza- rispetto-peso è eccellente e il vantaggio in termini di costi è significativo per i diametri di grandi dimensioni.
Acqua e acque reflue
La trasmissione dell'acqua municipale, le tubazioni degli impianti di desalinizzazione e i sistemi dell'acqua di raffreddamento sono ideali per i tubi ERW, LSAW o SSAW. I requisiti di pressione sono generalmente da bassi a moderati e i diametri sono grandi.
Lunghe corse continue
Poiché il tubo saldato può essere prodotto sotto forma di bobina (per ERW), sono possibili lunghezze continue molto lunghe - riducendo il numero di saldature sul campo richieste.
Servizio a pressione standard (Classe 150-600)
Per la stragrande maggioranza delle tubazioni industriali che operano dalla Classe 150 alla Classe 600, i moderni tubi ERW e LSAW forniscono un servizio affidabile a costi inferiori. Il tubo saldato API 5L PSL2 grado X42-X70 viene utilizzato in migliaia di chilometri di condotte di trasmissione in tutto il mondo.
7. Standard ASTM e API per tubi senza saldatura e saldati
| Standard | Materiale | Senza soluzione di continuità | Saldato | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A106 | Acciaio al carbonio | ✓ | - | Servizio ad alta-temperatura |
| ASTM A53 | Acciaio al carbonio | ✓ | ✓ (ERW) | Tubazioni generali, strutturali |
| API5L | Acciaio al carbonio | ✓ | ✓ (ERW, LSAW, SSAW) | Trasmissione di petrolio e gas |
| ASTM A312 | Acciaio inossidabile (304, 316, ecc.) | ✓ | ✓ | Servizio corrosivo, alta temperatura |
| ASTM A333 | Acciaio al carbonio/legato | ✓ | - | Servizio a bassa-temperatura |
| ASTM A335 | Acciaio legato ferritico (P5, P9, P11, P22, P91) | ✓ | - | Generazione di energia ad alta-temperatura |
| ASTM A358 | Acciaio inossidabile | - | ✓ (LSAW) | Servizio corrosivo di grande-diametro |
| ASTM A672 | Acciaio al carbonio | - | ✓ (LSAW) | Saldato per fusione-elettrica-a media pressione |
| ASTM A252 | Acciaio al carbonio | - | ✓ (ERW, SSAW) | Palificazione strutturale |
| EN10216 | Carbonio/lega/inox | ✓ | - | Tubo di pressione europeo senza saldatura |
| EN10217 | Carbonio/lega/inox | - | ✓ | Tubo di pressione saldato europeo |
8. Confronto dei costi: tubi senza saldatura e tubi saldati
La differenza di costo tra tubi senza saldatura e tubi saldati varia in base al tipo di materiale, alle dimensioni, alla pianificazione e alle condizioni di mercato:
| Tipo di tubo | Indice di costo (saldato=1.0) | Costo per tonnellata (circa) |
|---|---|---|
| ERW (ASTM A53 Gr. B) | 1,0 (base di riferimento) | $800 – $1,200 |
| LSAW (API 5L X52) | 1.2 – 1.4 | $1,000 – $1,500 |
| Senza giunture (ASTM A106 Gr. B) | 1.3 – 1.5 | $1,100 – $1,600 |
| Senza giunture (ASTM A312 TP316L) | 1.4 – 1.6 | $4,500 – $6,500 |
| Senza giunture (ASTM A335 P91) | 1.5 – 1.8 | $6,000 – $9,000 |
Perché il seamless costa di più:
- Rendimento produttivo inferiore (più materiale sprecato nella perforazione)
- Velocità di produzione più lenta
- Maggiore consumo di energia per tonnellata
- Logistica più complessa (dimensioni limitate delle billette)
Tuttavia, il divario di costo si è ridotto con l’avanzamento della tecnologia ERW e LSAW. Per molte applicazioni, è necessario valutare il costo totale di installazione (tubo + saldatura + ispezione), non solo il costo del materiale del tubo.
9. Miti comuni sui tubi senza saldatura e saldati
Mito 1: "I tubi saldati sono sempre più deboli di quelli senza saldatura"
Falso.I moderni tubi ERW e LSAW realizzati in acciaio di alta-qualità e con parametri di saldatura adeguatamente controllati possono raggiungere efficienze dei giunti di saldatura del 95-100%. Il tubo saldato API 5L PSL2 è specifico per alcune delle condotte di trasporto del gas a pressione più elevata al mondo. Il cordone di saldatura, se realizzato e ispezionato correttamente, non è il punto debole.
Mito 2: "I tubi senza saldatura sono sempre meglio di quelli saldati"
Falso.I tubi senza saldatura presentano vantaggi in aree specifiche (alta pressione, fatica, servizio acido), ma per diametri di grandi dimensioni, lunghe tirature o progetti-sensibili ai costi, i tubi saldati sono la scelta migliore. "Migliore" dipende interamente dall'applicazione.
Mito 3: "I tubi senza saldatura hanno tolleranze più strette rispetto a quelli saldati"
Falso.I tubi ERW-formati a freddo in genere mantengono tolleranze dimensionali più strette (diametro esterno, spessore della parete, rettilineità) rispetto ai tubi senza saldatura-formati a caldo, che possono presentare maggiori variazioni a causa del processo di laminazione a caldo.
Mito 4: "I tubi saldati non possono essere utilizzati per l'alta pressione"
Falso.Il tubo LSAW per linee di trasmissione del gas ad alta-pressione (gradi X70, X80) funziona a pressioni superiori a 1.500 psi. Il tubo ERW è qualificato secondo API 5L per classi di pressione fino a 2.500 psi. La chiave sono specifiche adeguate, NDT e controllo di qualità.
10. Domande frequenti
D: Il tubo senza saldatura è più resistente del tubo saldato?
R: In termini di valutazione della sollecitazione del telaio, sì, - il tubo senza saldatura non richiede un fattore di efficienza del giunto di saldatura (tipicamente 0,85-1,0 per il tubo saldato secondo ASME B31.3). Tuttavia, per la maggior parte delle classi di pressione standard, è possibile specificare entrambi i tipi per soddisfare la stessa pressione di progetto. La differenza di resistenza pratica è rilevante solo a pressioni estreme vicine al limite del materiale.
D: È possibile utilizzare i tubi saldati per servizi ad alta-temperatura?
R: Sì, ma con limitazioni. Il tubo ERW è adatto fino a circa 425 gradi (limiti ASTM A53/A106). Per temperature più elevate, viene generalmente specificato il tipo senza saldatura (gradi ASTM A335 P) perché la zona HAZ di saldatura può subire un degrado da scorrimento viscoso a temperature elevate superiori a 500 gradi.
D: Come si fa a sapere se un tubo è senza saldatura o saldato?
R: Visivamente, il tubo saldato presenta una giuntura longitudinale o a spirale visibile sulla superficie. Il tubo senza saldatura non ha cuciture. In pratica, dovresti fare affidamento sulla marcatura del tubo (ASTM A106=senza giunture, ASTM A53=o - controlla il timbro) e sul rapporto di prova del materiale (MTR) allegato.
D: I tubi senza saldatura costano molto di più?
R: Aspettatevi un premio del 20-40% per tubi senza saldatura su ERW dello stesso grado e dimensione. Per i diametri grandi in cui è disponibile solo LSAW, il premio per il prodotto senza saldatura semplicemente non si applica perché in quelle dimensioni non viene prodotto senza saldatura.
D: Il tubo ERW è affidabile?
R: Sì, i moderni tubi ERW sono altamente affidabili. I principali progressi sono stati: (1) saldatura ad alta-frequenza con controllo preciso dell'apporto di calore, (2) trattamento termico post-saldatura della zona di saldatura, (3) ispezione ultrasonica al 100% del cordone di saldatura e (4) migliore chimica dell'acciaio con minore tenore di zolfo e forma controllata delle inclusioni. I tubi ERW prodotti da stabilimenti rinomati secondo gli standard API 5L o ASTM A53 hanno un eccellente record di servizio.
D: Cosa significa "efficienza del giunto saldato"?
R: Nel codice delle tubazioni ASME B31.3, il fattore di efficienza del giunto saldato (Ej) riduce la sollecitazione ammissibile del tubo saldato rispetto a quello senza saldatura. Un Ej tipico per un tubo ERW è 0,85, mentre senza saldatura è 1,0. Ciò significa che, a parità di qualità del materiale e spessore della parete, il tubo senza saldatura ha una pressione ammissibile superiore di circa il 15%. Tuttavia, ciò può essere compensato specificando un programma più pesante per i tubi saldati.
D: È possibile saldare un tubo senza saldatura su un tubo saldato?
R: Sì, i tubi saldati e senza saldatura dello stesso tipo di materiale e spessore di parete possono essere saldati insieme utilizzando procedure di saldatura qualificate standard. I requisiti di preparazione della saldatura, metallo d'apporto e PWHT sono gli stessi.
D: Quale tipo di tubo è migliore per le applicazioni sottomarine?
R: Per le linee di flusso e le colonne montanti sottomarine, è preferibile il tubo senza saldatura (API 5L PSL2, SMLS) a causa dell'assenza di un cordone di saldatura, di una resistenza al collasso superiore e di migliori prestazioni alla fatica. Per le condotte sottomarine di-diametro grande (24"+), i tubi LSAW con NDT al 100% e rigorosi test CTOD (Crack Tip Opening Displacement) vengono utilizzati con successo.
11. Perché scegliere Shuangzhong per tubi d'acciaio?
Henan Shuangzhong Intelligent Technology Co., Ltd. è un produttore e fornitore di fiduciatubo d'acciaiodal 1999. Offriamo entrambitubo senza saldaturaEtubo saldatoin una gamma completa di materiali, dimensioni e specifiche. Per informazioni più dettagliate su ciascuna tipologia di tubo, consultare le nostre guide dedicate sutubo in acciaio senza saldatura, Tubo ERW, Tubo LSAW, ETubo SAW.
Le nostre capacità
| Prodotto | Standard | Materiali |
|---|---|---|
| Tubo senza saldatura - Leggi la guida | ASTM A106, A53, A312, A333, A335, API 5L | Acciaio al carbonio, acciaio inossidabile (304, 316, 321, 310S), acciaio legato (P5, P9, P11, P22, P91) |
| Tubo saldato (ERW) - Leggi la guida | ASTM A53, API 5L, ASTM A252 | Acciaio al carbonio, zincato |
| Tubo saldato (LSAW) - Leggi la guida | API 5L PSL1/PSL2, ASTM A671, A672 | Acciaio al carbonio, acciaio inossidabile |
| Tubo saldato (SSAW) - Leggi la guida | API 5L, ASTM A252, EN 10219 | Acciaio al carbonio |
Perché collaborare con Shuangzhong?
- Fornitura unica-- Tubi in acciaio, raccordi, flange, elementi di fissaggio e valvole da un unico fornitore, semplificando l'approvvigionamento e garantendo la compatibilità dei materiali
- Certificazione completa- ISO 9001:2015, API Q1, PED 97/23/CE e ispezione-di terze parti (SGS, Bureau Veritas) disponibili
- Tracciabilità completa- EN 10204 3.1 MTR con tracciabilità del numero di calore su ogni ordine
- Dimensioni personalizzate- Diametri, programmazioni e lunghezze non- standard disponibili su richiesta
- Esportazione globale- Spedizione in Nord America, Europa, Medio Oriente, Sud-Est asiatico e Africa
- Prezzi competitivi-Prezzi diretti-di fabbrica senza alcun margine di intermediazione
12. Conclusione
Quindi -tubo senza saldatura o tubo saldato che è migliore? La risposta dipende dalle condizioni operative specifiche, dal budget e dai requisiti del codice. Ecco un rapido riferimento perquando utilizzare tubi senza saldatura o tubi saldati:
- Scegli un tubo senza saldaturaper alta-pressione, alta-temperatura, servizio acido, applicazioni critiche di fatica e diametri piccoli (< 6").
- Scegli il tubo saldato (ERW)per servizi generali, applicazioni strutturali, sistemi idrici e tubazioni a media-pressione al costo più economico.
- Scegli il tubo saldato (LSAW/SSAW)per condotte di trasmissione di grande-diametro, piattaforme offshore e applicazioni in cui non è disponibile una soluzione senza soluzione di continuità nella dimensione richiesta.
Sia i tubi senza saldatura che quelli saldati trovano il loro posto nelle moderne tubazioni industriali. La chiave è far corrispondere il tipo di tubo alle condizioni del servizio - e non impostare per impostazione predefinita "senza saldatura è migliore" o "saldato è più economico". Un tubo di entrambi i tipi adeguatamente specificato, proveniente da un produttore qualificato, fornirà un servizio affidabile per decenni.
Per informazioni tecniche più approfondite su ciascun tipo di tubo, esplora la nostra serie di guide completa:Tubo in acciaio senza saldatura, Tubo ERW, Tubo LSAW, ESSAW Tubo.
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E-mail:sarah@manufacturerpipe.com
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Sito web:www.manufacturerpipe.com
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