La produzione di tubi in acciaio risale ai primi anni del 1800. Inizialmente, i tubi venivano realizzati a mano, riscaldando, piegando, lappando e martellando i bordi. Il primo processo di produzione automatizzata di tubi fu introdotto nel 1812 in Inghilterra. Da allora, i processi di produzione sono stati costantemente migliorati. Di seguito sono descritte alcune tecniche di produzione di tubi diffuse.
Saldatura a sovrapposizione
L'uso della saldatura a sovrapposizione per la produzione di tubi fu introdotto nei primi anni '20. Sebbene il metodo non sia più utilizzato, alcuni tubi prodotti con il processo di saldatura a sovrapposizione sono ancora in uso oggi.
Nel processo di saldatura a sovrapposizione, l'acciaio veniva riscaldato in un forno e poi laminato a forma di cilindro. I bordi della piastra d'acciaio venivano quindi "scorticati". La scorticatura consiste nel sovrapporre il bordo interno della piastra d'acciaio al bordo rastremato del lato opposto della piastra. La giunzione veniva quindi saldata utilizzando una sfera di saldatura e il tubo riscaldato veniva fatto passare tra rulli che forzavano la giunzione a unirsi per creare un legame.
Le saldature prodotte con la saldatura a sovrapposizione non sono affidabili quanto quelle realizzate con metodi più moderni. L'American Society of Mechanical Engineers (ASME) ha sviluppato un'equazione per calcolare la pressione di esercizio ammissibile del tubo, in base al tipo di processo di fabbricazione. Questa equazione include una variabile nota come "fattore di giunzione", che si basa sul tipo di saldatura utilizzata per creare la giunzione del tubo. I tubi senza saldatura hanno un fattore di giunzione pari a 1,0. I tubi saldati a sovrapposizione hanno un fattore di giunzione pari a 0,6.
Tubo saldato a resistenza elettrica
I tubi saldati a resistenza elettrica (ERW) vengono prodotti formando a freddo una lamiera di acciaio in una forma cilindrica. La corrente viene quindi fatta passare tra i due bordi dell'acciaio per riscaldarlo fino a un punto in cui i bordi vengono forzati insieme per formare una saldatura senza l'uso di materiale d'apporto. Inizialmente, questo processo di produzione utilizzava corrente alternata a bassa frequenza per riscaldare i bordi. Questo processo a bassa frequenza è stato utilizzato dagli anni '20 fino al 1970. Nel 1970, il processo a bassa frequenza è stato sostituito da un processo ERW ad alta frequenza che produceva una saldatura di qualità superiore.
Nel tempo, si è scoperto che le saldature dei tubi ERW a bassa frequenza sono soggette a corrosione selettiva, cricche a gancio e inadeguata adesione delle giunzioni, pertanto l'ERW a bassa frequenza non viene più utilizzato per la produzione di tubi. Il processo ad alta frequenza è ancora utilizzato per la produzione di tubi destinati alla costruzione di nuove condotte.
Tubo saldato elettricamente
I tubi saldati a flash elettrico sono stati prodotti a partire dal 1927. La saldatura a flash veniva eseguita formando una lamiera di acciaio in una forma cilindrica. I bordi venivano riscaldati fino a semifusione, quindi forzati insieme fino a quando l'acciaio fuso non fuoriusciva dal giunto e formava un cordone. Come i tubi ERW a bassa frequenza, le giunzioni dei tubi saldati a flash sono soggette a corrosione e cricche a gancio, ma in misura minore rispetto ai tubi ERW. Questo tipo di tubo è anche soggetto a guasti dovuti a punti duri nella lamiera di acciaio. Poiché la maggior parte dei tubi saldati a flash è stata prodotta da un singolo produttore, si ritiene che questi punti duri si siano verificati a causa della tempra accidentale dell'acciaio durante il processo di produzione utilizzato da quel particolare produttore. La saldatura a flash non viene più utilizzata per la produzione di tubi.
Tubo saldato ad arco sommerso doppio (DSAW)
Analogamente ad altri processi di produzione di tubi, la produzione di tubi saldati ad arco sommerso doppio prevede innanzitutto la formatura di piastre di acciaio in forme cilindriche. I bordi della piastra laminata vengono sagomati in modo da formare scanalature a V sulle superfici interna ed esterna in corrispondenza della giunzione. La giunzione del tubo viene quindi saldata con una singola passata di una saldatrice ad arco sulle superfici interna ed esterna (da qui la doppia immersione). L'arco di saldatura è immerso nel flusso.
Il vantaggio di questo processo è che le saldature penetrano il 100% della parete del tubo e producono un legame molto forte del materiale del tubo.
Tubo senza saldatura
I tubi senza saldatura vengono prodotti fin dal 1800. Sebbene il processo si sia evoluto, alcuni elementi sono rimasti invariati. I tubi senza saldatura vengono prodotti forando una billetta di acciaio tonda calda con un mandrino. L'acciaio cavo viene quindi laminato e stirato per ottenere la lunghezza e il diametro desiderati. Il vantaggio principale dei tubi senza saldatura è l'eliminazione dei difetti dovuti alle giunzioni; tuttavia, il costo di produzione è maggiore.
I primi tubi senza saldatura erano soggetti a difetti causati da impurità presenti nell'acciaio. Con il miglioramento delle tecniche di produzione dell'acciaio, questi difetti si sono ridotti, ma non sono stati completamente eliminati. Sebbene sembri che i tubi senza saldatura siano preferibili ai tubi formati e saldati a filo continuo, la possibilità di migliorare le caratteristiche desiderabili dei tubi è limitata. Per questo motivo, i tubi senza saldatura sono attualmente disponibili in qualità e spessori di parete inferiori rispetto ai tubi saldati.
Jindalai Steel Group è specializzata nella produzione di tubi ERW (saldati a resistenza elettrica) e SSAW (saldati ad arco sommerso a spirale) ad alta tecnologia. La nostra azienda dispone di una saldatrice a resistenza a cordone dritto ad alta frequenza da φ610 mm e di una saldatrice ad arco sommerso a spirale da φ3048 mm. Oltre agli stabilimenti ERW e SSAW, disponiamo di altri tre stabilimenti associati per la produzione di tubi LSAW e SMLS in tutta la Cina.
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Data di pubblicazione: 19-12-2022