La lavorazione dei tubi in acciaio risale agli inizi del 1800. Inizialmente, il tubo veniva prodotto a mano, riscaldando, piegando, lappando e martellando insieme i bordi. Il primo processo automatizzato di produzione di tubi fu introdotto nel 1812 in Inghilterra. Da allora i processi produttivi sono costantemente migliorati. Di seguito vengono descritte alcune tecniche popolari di produzione dei tubi.
Saldatura a giro
L'uso della saldatura a sovrapposizione per produrre tubi fu introdotto all'inizio degli anni '20. Sebbene il metodo non sia più utilizzato, alcuni tubi fabbricati utilizzando il processo di saldatura per sovrapposizione sono ancora in uso oggi.
Nel processo di saldatura a sovrapposizione, l'acciaio veniva riscaldato in un forno e poi arrotolato a forma di cilindro. I bordi della lamiera d'acciaio sono stati poi "scorniciati". La scorzatura comporta la sovrapposizione del bordo interno della piastra in acciaio e del bordo rastremato del lato opposto della piastra. La giuntura è stata quindi saldata utilizzando una sfera di saldatura e il tubo riscaldato è stato fatto passare tra rulli che univano la giuntura per creare un collegamento.
Le saldature prodotte mediante saldatura a sovrapposizione non sono affidabili come quelle realizzate con metodi più moderni. L'American Society of Mechanical Engineers (ASME) ha sviluppato un'equazione per calcolare la pressione operativa consentita del tubo, in base al tipo di processo di produzione. Questa equazione include una variabile nota come “fattore giunto”, che si basa sul tipo di saldatura utilizzata per creare la giuntura 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
Il tubo saldato a resistenza elettrica (ERW) è prodotto mediante formatura a freddo di un foglio di acciaio in una forma cilindrica. La corrente viene quindi fatta passare tra i due bordi dell'acciaio per riscaldare l'acciaio fino al punto in cui i bordi vengono forzati insieme per formare un legame senza l'uso di materiale di apporto per saldatura. 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 ha prodotto una saldatura di qualità superiore.
Nel corso del tempo, le saldature dei tubi ERW a bassa frequenza si sono rivelate suscettibili alla corrosione selettiva delle giunture, alle crepe del gancio e al fissaggio inadeguato delle giunture, quindi l'ERW a bassa frequenza non viene più utilizzata per produrre tubi. Il processo ad alta frequenza viene ancora utilizzato per produrre tubi da utilizzare nella costruzione di nuove condutture.
Tubo saldato elettricamente
Il tubo saldato elettricamente a flash è stato prodotto a partire dal 1927. La saldatura a flash è stata eseguita formando una lamiera di acciaio in una forma cilindrica. I bordi sono stati riscaldati fino a semifusi, quindi uniti fino a quando l'acciaio fuso non è stato espulso dal giunto e ha formato un cordone. Come i tubi ERW a bassa frequenza, le giunture dei tubi saldati a flash sono suscettibili alla corrosione e alle crepe a gancio, ma in misura minore rispetto ai tubi ERW. Questo tipo di tubo è anche suscettibile a guasti dovuti a punti duri nella piastra di acciaio. Poiché la maggior parte dei tubi saldati a flash è stata prodotta da un unico produttore, si ritiene che questi punti duri siano dovuti alla tempra accidentale dell'acciaio durante il processo di produzione utilizzato da quel particolare produttore. La saldatura flash non viene più utilizzata per produrre tubi.
Tubo a doppia saldatura ad arco sommerso (DSAW).
Similmente ad altri processi di produzione di tubi, la produzione di tubi saldati a doppio arco sommerso prevede innanzitutto la formatura di piastre di acciaio in forme cilindriche. I bordi della piastra laminata sono formati in modo tale che sulle superfici interne ed esterne si formino scanalature a forma di V nella posizione della cucitura. Il cordone del tubo viene quindi saldato mediante un singolo passaggio di un saldatore ad arco sulle superfici interna ed esterna (quindi 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
Il tubo senza saldatura viene prodotto fin dal 1800. Sebbene il processo si sia evoluto, alcuni elementi sono rimasti gli stessi. Il tubo senza saldatura viene prodotto forando una billetta d'acciaio rotonda a caldo con un mandrino. L'acciaio cavo viene poi laminato e stirato per ottenere la lunghezza e il diametro desiderati. Il vantaggio principale del tubo senza saldatura è l'eliminazione dei difetti legati alle giunture; tuttavia, il costo di produzione è maggiore.
I primi tubi senza saldatura erano soggetti a difetti causati dalle impurità presenti nell'acciaio. Con il miglioramento delle tecniche di produzione dell’acciaio, questi difetti sono stati ridotti, ma non sono stati completamente eliminati. Anche se sembra che un tubo senza saldatura sia preferibile a un tubo formato e saldato ininterrottamente, la capacità di migliorare le caratteristiche desiderabili del tubo 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 specializzato nella produzione di tubi ad alta tecnologia ERW (saldati a resistenza elettrica) e SSAW (saldati ad arco sommerso a spirale). La nostra azienda dispone di una saldatrice a resistenza a cucitura diritta ad alta frequenza avanzata da φ610 mm e di una saldatrice ad arco sommerso a spirale da φ3048 mm. Inoltre, oltre agli stabilimenti ERW e SSAW, abbiamo altri tre stabilimenti associati per la produzione di LSAW e SMLS in tutta la Cina.
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Orario di pubblicazione: 19 dicembre 2022