Na avaliação da qualidade de tubos de aço soldados, a costura de solda sempre foi a parte central e mais preocupante. Sejam tubos de aço soldados por arco submerso longitudinal (LSAW) ou tubos de aço soldados por arco submerso em espiral (SSAW), seu desempenho geral, capacidade de suporte-de pressão e confiabilidade do serviço estão intimamente relacionados à estrutura da costura de solda. Este artigo realizará uma-comparação aprofundada entre tubos de aço LSAW e tubos de aço SSAW a partir das perspectivas do formato do cordão de solda, modo de{4}}mancal de força, soldagem e dificuldade de inspeção, ajudando os leitores a compreender as diferenças essenciais entre os dois em aplicações de engenharia.
I. O EssencialDiferenças na soldaCosturaForma
Tubos de aço LSAWsão formados por chapas de aço, com cordões de solda distribuídos ao longo do eixo do tubo em linha reta. Dependendo do processo de conformação, podem apresentar uma estrutura de solda longitudinal simples ou dupla, mas o comprimento total da costura de solda é curto e a posição é fixa.
Já os tubos de aço SSAW são formados pela laminação em espiral de tiras de aço, com cordões de solda distribuídos continuamente em formato de espiral e uniformemente ao redor do corpo do tubo. À medida que o diâmetro do tubo aumenta, o comprimento da costura de solda também aumenta significativamente.
Esta diferença no formato da costura de solda é a base para as diferenças de desempenho e aplicabilidade de engenharia entre os dois tipos de tubos de aço.
II. O impacto do comprimento da solda no controle de qualidade
Sob as mesmas condições de diâmetro e comprimento de tubo:
- Os tubos de aço LSAW têm costuras de solda mais curtas.
- Os tubos de aço SSAW têm costuras de solda mais longas.
Uma costura de solda mais longa significa uma duração mais longa do processo de soldagem, maiores requisitos de estabilidade de soldagem e consistência do processo e uma maior probabilidade de possíveis defeitos de soldagem.
Portanto, em-projetos de dutos de alto nível, as equipes de engenharia geralmente preferem a estrutura de solda longitudinal com comprimento de solda relativamente controlável e inspeção mais concentrada.
III. Diferenças na soldaDistribuição de tensão de costura
Quando a tubulação é submetida a pressão interna, o estado de tensão suportado pela costura de solda é particularmente crítico.
As costuras de solda dos tubos de aço LSAW são paralelas ao eixo do tubo, suportando principalmente tensões circunferenciais, com uma direção de força relativamente única, tornando a análise de tensões e o projeto estrutural mais intuitivos.
As costuras de solda dos tubos de aço SSAW estão em um determinado ângulo espiral. Sob pressão interna, as costuras de solda suportam a ação combinada de tensão circunferencial e tensão axial. Este estado de suporte-de força não é necessariamente inseguro, mas impõe requisitos mais elevados à plasticidade, à tenacidade do metal de solda e à estabilidade da qualidade da soldagem.
Sob alta-pressão ou condições de trabalho complexas, a diferença nos modos de suporte-da força de soldagem afeta diretamente as decisões de seleção de engenharia.
4. Comparação da dificuldade de controle do processo de soldagem
Os tubos de aço LSAW geralmente adotam o processo de soldagem por arco submerso de soldagem interna mais soldagem externa, com um caminho de soldagem claro, parâmetros de soldagem estáveis e fácil controle da formação de solda.
Os tubos de aço SSAW completam a soldagem durante o processo de formação em espiral contínua, e o processo de soldagem é sincronizado com a formação, o que impõe requisitos mais elevados à estabilidade do equipamento, velocidade de resposta do sistema de soldagem e coordenação do processo.
Do ponto de vista da fabricação, não há vantagem ou desvantagem absoluta entre os dois, mas em projetos-de alto padrão, geralmente é preferível um caminho de soldagem mais controlável.
V. Diferenças na controlabilidade de testes não{1}destrutivos de solda
A inspeção de solda é uma etapa crucial para garantir a qualidade dos tubos de aço.
A posição de soldagem dos tubos de aço LSAW é fixa e o comprimento é concentrado, o que é conveniente para:
- Teste ultrassônico
- Teste-de raios X
- Digitalização completa automatizada de costuras de solda
Possui alta cobertura de inspeção, localização intuitiva de defeitos e é fácil de rastrear e reparar.
As costuras de solda dos tubos de aço SSAW são distribuídas em formato espiral, com um caminho de inspeção mais longo, maiores requisitos de continuidade e estabilidade dos equipamentos de inspeção e dificuldade relativamente maior de gerenciamento de inspeção.
Em projetos que enfatizam a “rastreabilidade total da solda”, a estrutura longitudinal da solda tem uma vantagem natural.
VI. O impacto das costuras de solda na vida útil
Durante o serviço-de longo prazo, os cordões de solda são as peças com maior probabilidade de serem afetadas pelos seguintes fatores:
- Carregamento cíclico de pressão interna
- Flutuações de temperatura
- Erosão de mídia corrosiva
- Estresses ambientais externos
Quanto mais complexo e mais longo for o cordão de solda, mais sua estabilidade-de serviço a longo prazo dependerá do nível de controle de qualidade durante o estágio de fabricação. Portanto, em projetos com requisitos de segurança extremamente elevados, como linhas troncais de petróleo e gás e dutos submarinos, a forma de tubo de aço com uma estrutura de solda mais simples e controlável é frequentemente priorizada.
VII. Lógica de seleção de engenharia na perspectiva de cordões de solda
Considerando de forma abrangente os fatores de soldagem:
- Para projetos de alta-pressão e alto-nível de segurança-, os tubos de aço LSAW são mais preferidos.
- Para fins municipais e estruturais, de média e baixa{0}pressão, os tubos de aço SSAW têm ampla experiência em aplicações.
A seleção de engenharia não nega um determinado produto, mas é uma combinação racional baseada na estrutura da solda e nos requisitos das condições de trabalho.
Conclusão
A costura de solda é a “tábua de salvação” dos tubos de aço soldados. As diferenças entre os tubos de aço LSAW e os tubos de aço SSAW no formato da costura de solda, comprimento, distribuição de tensão e controlabilidade de inspeção determinam seu posicionamento em diferentes cenários de engenharia. Compreender profundamente a lógica técnica por trás dos cordões de solda é fundamental para fazer seleções de produtos informadas e racionais.
Como fabricante profissional especializado na fabricação de tubos de aço ERW há mais de 20 anos, a Huayang Steel Pipe sempre aderiu a matérias-primas estáveis, processos de soldagem maduros e procedimentos de inspeção rigorosos para garantir que cada cordão de solda tenha qualidade controlável e desempenho confiável, fornecendo produtos de dutos confiáveis para vários projetos de engenharia.
