Sowohl das elektrisch widerstandsgeschweißte (ERW) als auch das nahtlose (SMLS) Verfahren zur Herstellung von Stahlrohren werden seit Jahrzehnten eingesetzt; im Laufe der Zeit haben sich die jeweiligen Produktionsmethoden weiterentwickelt. Welches ist also besser?
1. Herstellung von geschweißten Rohren
Geschweißte Rohre werden zunächst als langes, aufgerolltes Stahlband, die sogenannte Stahlrolle, hergestellt. Diese wird auf die gewünschte Länge zugeschnitten, wodurch ein flaches, rechteckiges Blech entsteht. Die Breite der kürzeren Enden dieses Blechs entspricht dem Außenumfang des Rohrs, ein Wert, mit dem sich der spätere Außendurchmesser berechnen lässt.
Die rechteckigen Bleche werden durch eine Walzmaschine geführt, die die längeren Seiten zueinander aufrollt und so einen Zylinder formt. Beim ERW-Verfahren wird hochfrequenter elektrischer Strom zwischen den Kanten hindurchgeleitet, wodurch diese schmelzen und miteinander verschmelzen.
Ein Vorteil von ERW-Rohren besteht darin, dass keine Schmelzmetalle verwendet werden und die Schweißnaht weder sichtbar noch fühlbar ist. Dies steht im Gegensatz zum Doppelunterpulverschweißen (DSAW), bei dem eine deutlich sichtbare Schweißnaht zurückbleibt, die je nach Anwendung entfernt werden muss.
Die Fertigungstechniken für geschweißte Rohre haben sich im Laufe der Jahre verbessert. Der wohl wichtigste Fortschritt war die Umstellung auf Hochfrequenz-Schweißstrom. Vor den 1970er-Jahren wurde Niederfrequenzstrom verwendet. Schweißnähte, die mit Niederfrequenz-ERW hergestellt wurden, waren anfälliger für Korrosion und Nahtversagen.
Die meisten geschweißten Rohrtypen erfordern nach der Herstellung eine Wärmebehandlung.
2. Herstellung nahtloser Rohre
Die Herstellung nahtloser Rohre beginnt mit einem massiven, zylindrischen Stahlblock, dem sogenannten Rohling. Im heißen Zustand wird der Rohling mit einem Dorn durchbohrt. Anschließend wird er gewalzt und gestreckt. Dieser Vorgang wird präzise durchgeführt, bis er die vom Kunden vorgegebenen Längen, Durchmesser und Wandstärken aufweist.
Manche nahtlose Rohre härten bereits während der Herstellung aus, sodass keine Wärmebehandlung nach der Fertigung erforderlich ist. Andere Rohre benötigen hingegen eine Wärmebehandlung. Prüfen Sie die Spezifikation des von Ihnen in Betracht gezogenen nahtlosen Rohrs, um zu erfahren, ob eine Wärmebehandlung notwendig ist.
3. Historische Perspektiven und Anwendungsfälle für geschweißte im Vergleich zu nahtlosen Stahlrohren
ERW- und nahtlose Stahlrohre existieren heute vor allem aufgrund historischer Vorstellungen als Alternativen.
Im Allgemeinen galten geschweißte Rohre aufgrund ihrer Schweißnaht als weniger stabil. Nahtlose Rohre hingegen wiesen diesen vermeintlichen Konstruktionsmangel nicht auf und galten daher als sicherer. Zwar ist es richtig, dass geschweißte Rohre theoretisch durch die Schweißnaht schwächer sind, doch haben sich Fertigungstechniken und Qualitätssicherungsverfahren so weit verbessert, dass geschweißte Rohre die gewünschten Eigenschaften aufweisen, solange die Toleranzen eingehalten werden. Neben diesem offensichtlichen Vorteil wird nahtlosen Rohren jedoch vorgeworfen, dass das Walz- und Streckverfahren im Vergleich zu den präziser dimensionierten Stahlblechen für Schweißarbeiten eine ungleichmäßige Wandstärke erzeugt.
Die Industriestandards für die Herstellung und Spezifikation von ERW- und nahtlosen Stahlrohren spiegeln diese Auffassungen noch immer wider. So sind beispielsweise nahtlose Rohre für viele Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen in der Öl- und Gasindustrie, der Energieerzeugung und der pharmazeutischen Industrie erforderlich. Geschweißte Rohre (die in der Regel kostengünstiger herzustellen und weit verbreitet sind) werden branchenübergreifend eingesetzt, solange die Temperatur, der Druck und andere Betriebsparameter die in der jeweiligen Norm festgelegten Werte nicht überschreiten.
Im konstruktiven Bereich gibt es keinen Leistungsunterschied zwischen ERW- und nahtlosen Stahlrohren. Obwohl beide Varianten austauschbar sind, wäre es nicht sinnvoll, nahtlose Rohre zu verwenden, wenn günstigere geschweißte Rohre die gleiche Leistung erbringen.
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Veröffentlichungsdatum: 19. Dezember 2022
