Unterschiede bei der Herstellung von ERW-Rohren und SAW-Rohren

Geschweißte Stahlrohre werden hergestellt, indem flacher Stahl in eine rohrförmige Form gebracht und die Kanten durch einen kontrollierten Schweißprozess verbunden werden. Allerdings erzeugen unterschiedliche Schweißtechnologien Rohre mit unterschiedlichen Eigenschaften, Produktionsanforderungen, Abmessungsmöglichkeiten und Anwendungen.

Zwei wichtige Kategorien sindERW-StahlrohrUndUnterpulvergeschweißtes (SAW) Rohr. ERW steht für Electric Resistance Welding, während SAW für Submerged Arc Welding steht. Obwohl es sich bei beiden um Herstellungstechnologien für geschweißte -Rohre handelt, unterscheiden sich ihre Produktionsprinzipien und Gerätekonfigurationen erheblich.

ERW wird häufig für die kontinuierliche Produktion von Rohren mit kleinem{0}} und mittlerem-Durchmesser eingesetzt, insbesondere wenn eine hohe Produktionsgeschwindigkeit und einheitliche Abmessungen erforderlich sind. Die SAW-Technologie wird häufig für Rohre mit großem-Durchmesser und dicker-Wand verwendet, einschließlich LSAW- und SSAW-Produkten. Bei der Auswahl von Rohren für eine bestimmte Industrie- oder Infrastrukturanwendung ist es wichtig, die Unterschiede zwischen diesen Technologien zu verstehen.

Was ist ein ERW-Stahlrohr?

ERW-Stahlrohre werden aus Stahlbändern oder -spulen hergestellt, die kontinuierlich in eine zylindrische Form geformt werden. Die Längskanten des Streifens werden zusammengeführt und durch elektrischen Widerstand erhitzt. Anschließend werden die erhitzten Kanten durch Druck zusammengeschweißt, sodass eine durchgehende Längsschweißnaht entsteht.

Moderne ERW-Rohrwerke verwenden üblicherweise hochfrequenten elektrischen Strom, um die Wärme an den Bandkanten zu konzentrieren. Der Prozess ist hochgradig automatisiert und kann kontinuierlich ablaufen, wodurch er für die Massenfertigung geeignet ist.

Ein typischesProduktionslinie für ERW-Stahlrohreumfasst eine Abwickelhaspel, eine Richtmaschine, einen Formabschnitt, eine Hochfrequenz-Schweißeinheit, ein Schweißnahtentfernungssystem, ein Maßwalzwerk, eine Schneidemaschine und Inspektionsausrüstung.

Was ist ein unterpulvergeschweißtes Rohr?

Unterpulvergeschweißte Rohre werden im SAW-Verfahren hergestellt, bei dem ein Lichtbogen zwischen einem kontinuierlich zugeführten Schweißdraht und dem Stahl erzeugt wird. Die Schweißzone ist mit körnigem Flussmittel bedeckt, das das geschmolzene Schweißbad vor atmosphärischer Verunreinigung schützt.

Die SAW-Technologie wird üblicherweise zur Herstellung von Rohren mit großem {{0}Durchmesser und dicker{1}}Wand verwendet. Es gibt zwei Hauptkonfigurationen für die Pipe{3}}-Produktion: LSAW und SSAW.

LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welded)Rohr hat eine Längsschweißnaht, währendSSAW (Spiral-Unterpulverschweißung)Das Rohr weist eine spiralförmige oder spiralförmige Schweißnaht auf.

Durch die Verwendung von Schweißdraht und Flussmittel unterscheidet sich die SAW-Schweißanordnung grundlegend von der ERW-Schweißanordnung.

Unterschied in der Schweißtechnik

Der wichtigste Unterschied zwischen ERW- und SAW-Rohren besteht in der Methode zur Herstellung der Schweißnaht.

InERW-Produktionn, elektrischer Widerstand erzeugt Wärme direkt an den Kanten des Stahlbandes. Anschließend werden die erhitzten Kanten unter kontrolliertem Druck zusammengepresst. Normalerweise ist kein separater Schweißdraht oder körniges Flussmittel erforderlich.

InSAW-ProduktionDabei schmilzt ein Lichtbogen einen kontinuierlich zugeführten Schweißdraht und den angrenzenden Stahl. Körniges Flussmittel bedeckt während des Vorgangs die Schweißzone.

Daher ist ERW in erster Linie einWiderstandsschweißverfahren, wohingegen SAW ein istLichtbogenschweißverfahren.

Unterschied in der Konfiguration der Produktionslinie

Die Produktionslinien für ERW- und SAW-Rohre weisen deutlich unterschiedliche Konfigurationen auf.

Eine typische ERW-Produktionslinie folgt:

Abwickeln → Nivellieren → Bandführung → Formen → HF-Schweißen → Perlenentfernung → Dimensionierung → Schneiden → Inspektion

Das Stahlband bewegt sich kontinuierlich durch die Form- und Schweißabschnitte. Diese kontinuierliche Anordnung ermöglicht eine hohe Produktionseffizienz.

Eine typische Produktionslinie für SAW-Rohre könnte wie folgt aussehen:

Platten-/Streifenvorbereitung → Kantenfräsen → Formen → Heftschweißen → Internes Sägen → Externes Sägen → Ausdehnung/Dimensionierung → Endabschrägung → Inspektion → Hydrostatische Prüfung

Die genaue Konfiguration hängt davon ab, ob das Rohr im LSAW- oder SSAW-Verfahren hergestellt wird.

Unterschied in den Rohstoffen

ERW-Rohrewerden hauptsächlich aus Stahlcoils hergestellt. Das Coil wird kontinuierlich abgewickelt und dem Formwalzwerk zugeführt.

LSAW-Rohrewerden üblicherweise aus Stahlblech hergestellt. Das Blech wird vorbereitet, in eine zylindrische Form gebracht und entlang seiner Längsnaht verschweißt.

SSAW-Rohrewerden im Allgemeinen aus Stahlband oder Coil hergestellt. Das Band gelangt in einem kontrollierten Winkel in die Formstrecke und wird nach und nach zu einem Spiralrohr geformt, während die spiralförmige Naht geschweißt wird.

Dieser Unterschied in der Rohmaterialkonfiguration hat großen Einfluss auf die Rohrabmessungen, die mit jeder Produktionstechnologie effizient hergestellt werden können.

Unterschied im Rohrdurchmesser

Der Rohrdurchmesser ist einer der wichtigsten Faktoren beim Vergleich der ERW- und SAW-Technologie.

ERW-Produktionist besonders effizient für Rohre mit kleinem{0}} und mittlerem-Durchmesser. Abhängig vom Mühlendesign kann eine ERW-Produktionslinie etwa eine Fläche abdecken20–600 mm Außendurchmesser, obwohl spezialisierte Mühlen auch außerhalb dieses Bereichs arbeiten können.

Die SAW-Technologie wird im Allgemeinen mit größeren Durchmessern in Verbindung gebracht. LSAW- und SSAW-Linien können üblicherweise Rohre in Bereichen wie herstellen400–2.000 mm Außendurchmesser oder mehr, abhängig von der jeweiligen Ausstattung.

Bei diesen Zahlen handelt es sich eher um Richtwerte als um feste Branchengrenzen. Die tatsächliche Produktionskapazität hängt von der Rohrformungsmethode, der Stahlsorte, der Wandstärke, der Streifen- oder Plattenbreite und dem Design der Produktionslinie ab.

Unterschied in der Wandstärke

Die Wandstärke ist ein weiterer wichtiger Unterschied.

ERW-Mühlensind üblicherweise für dünn-{0}} und mittel--wandige Produkte konzipiert. Abhängig von der Ausrüstung und dem Material kann eine bestimmte ERW-Linie ungefähr verarbeiten1,5–16 mmWandstärke.

Die SAW-Produktion eignet sich besonders für Rohre mit schwereren -Wandwänden. Abhängig von der Linienkonfiguration können SAW-Rohre in Dicken von ca6–25 mm, mit speziellen Systemen, die dickeres Material verarbeiten können.

Der geeignete Bereich hängt von der Stahlsorte, dem Rohrdurchmesser, dem Umformverfahren, der Schweißausrüstung und der geltenden Produktnorm ab.

Unterschied in der Produktionsgeschwindigkeit

ERW hat einen großen Vorteil in der kontinuierlichen Produktionsgeschwindigkeit. Da das Stahlband kontinuierlich geformt und geschweißt wird, können moderne ERW-Walzwerke eine hohe Leistung erzielen.

Abhängig von den Rohrabmessungen und dem Design der Produktionslinie -können ERW-Mühlen mit einer Betriebsgeschwindigkeit von ca20–120 m/min, während Hochgeschwindigkeitssysteme für geeignete Produkte höhere Geschwindigkeiten erreichen können.

SAW-Produktionarbeitet im Allgemeinen mit niedrigeren Liniengeschwindigkeiten, da der Prozess das Formen größerer Rohre und das Auftragen von Schweißmaterial durch Lichtbogenschweißen umfasst. Abhängig vom Rohrdurchmesser und der Wandstärke können die SAW-Produktionsgeschwindigkeiten etwa bei etwa liegen1–20 m/min.

Allerdings sollte die Produktionsgeschwindigkeit immer zusammen mit den Rohrabmessungen und der Produktionskapazität bewertet werden, anstatt nur die maximalen Liniengeschwindigkeiten zu vergleichen.

Anforderungen an Schweißdraht und Flussmittel

ERW und SAW haben grundsätzlich unterschiedliche Anforderungen an die Verbrauchsmaterialien.

ERW verwendet normalerweise keinen separaten Schweißdraht oder körniges Flussmittel. Das Stahlband selbst liefert das Material, das beim Widerstandsschweißen erhitzt und zusammengeschweißt wird.

SAW verwendetUnterpulverschweißdrahtals Elektrode und körniges Schweißpulver zur Abdeckung der Schweißzone.

Die Qualität und Kombination von Schweißdraht und Flussmittel sind bei der Herstellung von SAW-Rohren wichtig. Sie beeinflussen die Chemie des Schweißmetalls, die mechanischen Eigenschaften, die Eindringtiefe, die Abschmelzgeschwindigkeit und die Schweißleistung.

Daher erfordert die SAW-Produktion eine sorgfältige Kontrolle von Schweißstrom, Spannung, Drahtvorschubgeschwindigkeit, Bewegungsgeschwindigkeit, Flussmittelzustand und Flussmittelrückgewinnung.

Unterschied in der Schweißnahtstruktur

ERW erzeugt eine durchgehende Längsschweißnaht entlang des Rohres.

Beim ERW-Verfahren werden die Kanten des Bandes erhitzt und durch Druck verbunden. Die resultierende Schweißzone weist je nach Produktionslinie Eigenschaften auf, die mit Widerstandsschweißen und anschließender Wärmebehandlung oder Schweißnahtverarbeitung verbunden sind.

UP-Rohre können entweder Längs- oder Spiralschweißnähte aufweisen. LSAW hat eine gerade Längsnaht, während SSAW eine spiralförmige Naht hat.

Die Schweißnahtkonfiguration unterscheidet sich daher erheblich zwischen ERW-, LSAW- und SSAW-Rohren.

Unterschied in der Schweißqualität

Sowohl ERW als auch SAW können qualitativ hochwertige Rohre produzieren, wenn der Produktionsprozess ordnungsgemäß gesteuert wird.

Die Schweißqualität hängt jedoch von weit mehr als der Schweißtechnologie selbst ab. Stahlqualität, Schweißparameter, Formgenauigkeit, Wärmeeintrag, Kantenvorbereitung, Anlagenzustand, Bedienersteuerung und Prüfverfahren beeinflussen alle das fertige Rohr.

Bei der UP-Produktion ist die Kontrolle von Schweißdraht, Flussmittel, Schweißparametern und Nahtausrichtung besonders wichtig.

Bei der ERW-Produktion erfordern Kantenvorbereitung, elektrische Parameter, Schweißdruck, Wärmeeintrag, Formgenauigkeit und Schweißnahtentfernung eine sorgfältige Kontrolle.

Inspektionsanforderungen

Sowohl ERW- als auch SAW-Rohre können je nach Anwendung und geltenden Normen eine umfassende Inspektion erfordern.

Zu den gängigen Inspektionsmethoden gehören:

• Sichtprüfung
• Maßprüfung
• Ultraschallprüfung
• Wirbelstromprüfung
• Röntgeninspektion
• Hydrostatische Prüfung
• Mechanische Prüfung
• Schweißnahtprüfung
• Oberflächeninspektion

Die spezifischen Inspektionsanforderungen hängen von der Rohrnorm, der Stahlsorte, den Betriebsbedingungen, den Kundenanforderungen und der beabsichtigten Anwendung ab.

Für Pipeline-Anwendungen legen Normen wie ISO 3183 Anforderungen für Stahlrohre fest, die in Pipeline-Transportsystemen verwendet werden, und decken verschiedene geschweißte Herstellungswege ab.

Vorteile der ERW-Produktion

Die ERW-Technologie bietet Herstellern mehrere Vorteile.

Der kontinuierliche Produktionsprozess unterstützt eine hohe Produktivität und Automatisierung. Amoderne ERW-Mühlekann Formen, Hochfrequenzschweißen, Formatieren, Schneiden und Prüfen in eine kontinuierliche Produktionslinie integrieren.

Ein weiterer Vorteil ist die effiziente Herstellung standardisierter Rohrabmessungen. Sobald die Formwalzen und Produktionsparameter richtig eingestellt sind, können große Rohrmengen kontinuierlich produziert werden.

ERW ist daher besonders attraktiv für Anwendungen, die hohe Produktionsmengen und einheitliche Abmessungen erfordern.

Vorteile der SAW-Produktion

Die SAW-Technologie bietet wichtige Vorteile für die Produktion von Rohren mit großem {{0}Durchmesser und dicker Wand{1}.

Der Prozess verwendet Schweißdraht und körniges Flussmittel und ermöglicht so ein kontrolliertes Lichtbogenschweißen mit relativ hohen Abschmelzraten. Die Technologie kann sowohl bei Längs- als auch bei Spiralrohrformverfahren eingesetzt werden.

LSAW-Produktioneignet sich besonders für Rohre mit großem-Durchmesser, die ein kontrolliertes Längsschweißen erfordern.SSAW-Produktionbietet Flexibilität bei der Herstellung von Rohren mit großem -Durchmesser aus Stahlband.

Diese Eigenschaften machen die SAW-Technologie für große Pipeline- und Infrastrukturprojekte von großer Bedeutung.

Unterschiedliche Ausrüstungsanforderungen

Die für die ERW- und SAW-Produktion erforderliche Ausrüstung unterscheidet sich erheblich.

EinERW-Mühleerfordert Formrollen, Hochfrequenz-Schweißgeräte, Schweißnahtentfernungsgeräte, Kalibrierständer und Hochgeschwindigkeits-Schneidgeräte.

A SAW-Produktionslinieerfordert Ausrüstung für die Platten- oder Streifenvorbereitung, Formung, Heftschweißen, SAW-Schweißen, Flussmittelhandhabung und oft auch für Aufweitung, Endabschrägung und umfangreiche Inspektion.

SAW-Linien weisen daher tendenziell ein anderes Anlagenlayout und einen anderen Produktionsablauf auf als kontinuierliche ERW-Mühlen.

Unterschied in typischen Anwendungen

ERW- und SAW-Rohre bedienen unterschiedliche Anwendungsbereiche, es kann jedoch zu Überschneidungen kommen.

ERW-Rohre werden häufig verwendet für:

• Wasserleitungen
• Strukturelle Anwendungen
• Mechanischer Schlauch
• Konstruktion
• Allgemeine industrielle Rohrleitungen
• Versorgungsleitungen
• Nieder{0}}- und Mittel--Druckdienste
• SAW-Rohre werden häufig verwendet für:
• Wasserleitungen mit großem-Durchmesser
• Öl- und Gastransport
• Fernleitungen-
• Stahlpfähle
• Große Infrastrukturprojekte
• Strukturelle Anwendungen
• Industrielle Transportleitungen
• Anwendungen für untergetauchte oder erdverlegte Rohrleitungen

Die endgültige Auswahl sollte auf technischen Anforderungen basieren und nicht auf der Annahme, dass eine Technologie allgemein überlegen ist.

ERW vs. LSAW vs. SSAW

Es ist wichtig, die drei Technologien zu unterscheiden.

ERWnutzt elektrischen Widerstand, um die Kanten eines kontinuierlich geformten Stahlbandes zu erhitzen und zu verbinden.

LSAWVerwendet das Unterpulverschweißen, um eine Längsnaht zu verbinden, nachdem die Stahlplatte zu einem Rohr geformt wurde.

SSAWBeim Unterpulverschweißen wird eine Spiralnaht verbunden, während das Stahlband spiralförmig zu einem Rohr geformt wird.

Daher beschreibt SAW den Schweißprozess, während LSAW und SSAW spezifische Rohrherstellungskonfigurationen beschreiben, die diesen Schweißprozess verwenden.

Vergleichende Spezifikationsbereiche

Die folgende Tabelle enthält allgemeine Richtwerte zum Verständnis der typischen Unterschiede:

Bei diesen Bereichen handelt es sich lediglich um allgemeine Beispiele. Die tatsächlichen Gerätespezifikationen können je nach Hersteller, Rohrabmessungen, Stahlsorte und Produktionsanforderungen erheblich variieren.

Kostenüberlegungen

Der Kostenvergleich sollte den gesamten Herstellungsprozess und nicht nur den Schweißvorgang berücksichtigen.

Aufgrund seines kontinuierlichen Prozesses und seiner hohen Produktionsgeschwindigkeit kann ERW für die Produktion großer Stückzahlen kosteneffizient sein. Wenn die Produktionslinie ordnungsgemäß automatisiert ist, können auch die Handhabungsanforderungen reduziert werden.

SAW kann höhere Prozess- und Ausrüstungsanforderungen haben, einschließlich der Handhabung von Schweißdraht und Flussmittel. Es ist jedoch sehr praktisch, wenn Rohre mit großem {{1}Durchmesser oder dicker{2}}Wand hergestellt werden, die für die herkömmliche ERW-Produktion möglicherweise nicht geeignet sind.

Das wirtschaftlichste Verfahren hängt daher von den erforderlichen Rohrdimensionen, der Produktionsmenge, dem Material, den Prüfanforderungen und der Endanwendung ab.

Welche Technologie sollte ausgewählt werden?

Es gibt keine einzelne Schweißtechnologie, die für jedes Rohr am besten geeignet ist.

Für einen Hersteller, der große Mengen an Rohren mit kleinem{0}} und mittlerem-Durchmesser produziert, kann ERW eine effiziente und hochautomatisierte Lösung bieten.

Für Rohre mit großem -Durchmesser oder dicker Wand- ist SAW möglicherweise die geeignetere Technologie. Bei der SAW-Produktion kann der Hersteller je nach den erforderlichen Abmessungen, der Materialverfügbarkeit, den Projektanforderungen und der Produktionsstrategie zwischen LSAW und SSAW wählen.

Käufer von Rohren sollten daher den Herstellungsweg zusammen mit der geltenden Norm und der erforderlichen Leistung bewerten.

Endgültiger Vergleich

Der grundlegende Unterschied zwischenERW-Rohr vs. SAW-Rohrist das Schweißprinzip und die Konfiguration der Produktionslinie.

ERW nutzt elektrische Widerstandsheizung und Druck, um die Kanten von kontinuierlich geformten Stahlbändern zu verbinden. Es eignet sich besonders für die kontinuierliche Hochgeschwindigkeitsproduktion von Rohren mit kleinem{2}} und mittlerem{3}}Durchmesser.

SAW verwendet einen Lichtbogen, Schweißdraht und körniges Flussmittel, um die Schweißnaht herzustellen. Es eignet sich besonders für Rohre mit großem {{1}Durchmesser und dicker Wand- und kann zur Herstellung von LSAW- und SSAW-Rohren verwendet werden.

Die Wahl zwischen ERW und SAW sollte daher auf folgender Grundlage erfolgen:Rohrdurchmesser, Wandstärke, Stahlsorte, Produktionsvolumen, Schweißanforderungen, Prüfniveau, Betriebsbedingungen und geltende Normen.

Weder ERW noch SAW sind allgemein überlegen. Jede Technologie hat ihre eigenen Stärken und die richtige Wahl ist diejenige, die den erforderlichen Produktspezifikationen und Herstellungsbedingungen entspricht.