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Stahl

Geschweißtes Rohr vs. nahtloses Stahlrohr

Sowohl die Herstellungsverfahren für elektrisch widerstandsgeschweißte (ERW) als auch nahtlose (SMLS) Stahlrohre sind seit Jahrzehnten im Einsatz; Im Laufe der Zeit haben sich die Herstellungsmethoden weiterentwickelt. Was ist also besser?
1. Herstellung von geschweißten Rohren
Geschweißte Rohre bestehen zunächst aus einem langen, aufgerollten Stahlband, das als Skelp bezeichnet wird. Der Schaft wird auf die gewünschte Länge zugeschnitten, sodass ein flaches, rechteckiges Blatt entsteht. Die Breite der kürzeren Enden dieses Blechs wird zum Außenumfang des Rohrs, ein Wert, der zur Berechnung seines endgültigen Außendurchmessers verwendet werden kann.
Die rechteckigen Blätter werden durch eine Rollmaschine geführt, die die längeren Seiten aufeinander zurollt und so einen Zylinder bildet. Beim ERW-Verfahren wird hochfrequenter elektrischer Strom zwischen den Kanten geleitet, wodurch diese schmelzen und miteinander verschmelzen.
Ein Vorteil von ERW-Rohren besteht darin, dass keine Schmelzmetalle verwendet werden und die Schweißnaht weder sichtbar noch spürbar ist. Dies steht im Gegensatz zum Doppel-Unterpulverschweißen (DSAW), bei dem eine offensichtliche Schweißraupe zurückbleibt, die dann je nach Anwendung entfernt werden muss.
Die Herstellungstechniken für geschweißte Rohre haben sich im Laufe der Jahre verbessert. Der vielleicht wichtigste Fortschritt war die Umstellung auf hochfrequente elektrische Ströme beim Schweißen. Vor den 1970er Jahren wurde niederfrequenter Strom verwendet. Schweißnähte aus niederfrequentem ERW waren anfälliger für Korrosion und Nahtversagen.
Die meisten geschweißten Rohrtypen erfordern nach der Herstellung eine Wärmebehandlung.

2. Herstellung nahtloser Rohre
Nahtlose Rohrleitungen beginnen als ein massives zylindrisches Stück Stahl, das als Knüppel bezeichnet wird. Die noch heißen Rohlinge werden mit einem Dorn in der Mitte durchstochen. Der nächste Schritt ist das Rollen und Strecken des Hohlblocks. Der Knüppel wird präzise gewalzt und gestreckt, bis er die in der Kundenbestellung angegebene Länge, den Durchmesser und die Wandstärke erreicht.
Einige nahtlose Rohrtypen härten bei der Herstellung aus, sodass eine Wärmebehandlung nach der Herstellung nicht erforderlich ist. Andere erfordern eine Wärmebehandlung. Konsultieren Sie die Spezifikation des nahtlosen Rohrtyps, den Sie in Betracht ziehen, um zu erfahren, ob eine Wärmebehandlung erforderlich ist.

3. Historische Perspektiven und Anwendungsfälle für geschweißte vs. nahtlose Stahlrohre
ERW und nahtlose Stahlrohre existieren heute als Alternativen, größtenteils aufgrund historischer Erkenntnisse.
Im Allgemeinen galten geschweißte Rohre als von Natur aus schwächer, da sie eine Schweißnaht aufwiesen. Bei nahtlosen Rohren fehlte dieser wahrgenommene Strukturfehler und sie galten als sicherer. Es stimmt zwar, dass geschweißte Rohre eine Naht aufweisen, die sie theoretisch schwächer macht, doch die Herstellungstechniken und Qualitätssicherungssysteme haben sich soweit verbessert, dass geschweißte Rohre die gewünschte Leistung erbringen, wenn ihre Toleranzen nicht überschritten werden. Während der scheinbare Vorteil offensichtlich ist, wird an nahtlosen Rohrleitungen kritisiert, dass der Walz- und Streckprozess im Vergleich zur präziseren Dicke von zum Schweißen bestimmten Stahlblechen eine inkonsistente Wandstärke erzeugt.
Die Industriestandards, die die Herstellung und Spezifikation von ERW- und nahtlosen Stahlrohren regeln, spiegeln diese Auffassungen noch immer wider. Nahtlose Rohrleitungen sind beispielsweise für viele Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen in der Öl- und Gasindustrie, der Energieerzeugung und der Pharmaindustrie erforderlich. Geschweißte Rohrleitungen (die in der Regel kostengünstiger herzustellen und in größerem Umfang verfügbar sind) werden in allen Branchen spezifiziert, solange die Temperatur, der Druck und andere Betriebsvariablen die in der geltenden Norm angegebenen Parameter nicht überschreiten.
Bei strukturellen Anwendungen gibt es keinen Leistungsunterschied zwischen ERW- und nahtlosen Stahlrohren. Obwohl beide austauschbar spezifiziert werden können, wäre es nicht sinnvoll, nahtlose Rohre zu spezifizieren, wenn billigere geschweißte Rohre gleich gut funktionieren.

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Dezember 2022