لوله‌های جوش داده شدهلوله‌های فولادی عمدتاً بر اساس فرآیندهای تولید و الگوهای جوش به سه دسته تقسیم می‌شوند: ERW (لوله‌های جوش داده شده با مقاومت)، LSAW (لوله‌های جوش داده شده با قوس زیر پودری درز تخت) و HSAW/SSAW (لوله‌های جوش داده شده با قوس زیر پودری مارپیچی).

فرآیندهای تولید و سناریوهای کاربردی آنها هر کدام تمرکز متمایزی دارند. به طور خلاصه: ERW در درجه اول برای قطرهای کوچک و متوسط ​​​​طراحی شده است و بر کارایی و دقت تأکید دارد. LSAWدر قطرهای بزرگ و کاربردهای فشار بالا عالی عمل می‌کند و آن را به گزینه‌ای ترجیحی برای پروژه‌های پرخطر تبدیل می‌کند؛ در حالی که HSAW می‌تواند با استفاده از مواد باریک، قطرهای بسیار بزرگی تولید کند و مقرون به صرفه بودن بهینه را ارائه دهد.

مقایسه سه نوع اصلی لوله‌های جوش داده شده صنعتی

اول، تفاوت‌های کلیدی آنها را برای مراجعه سریع در یک جدول خلاصه گردآوری کرده‌ام:

ابعاد برای مقایسه	نیروی کار اضطراری (ERW)(جوشکاری با مقاومت الکتریکی)	LSAW(جوشکاری قوسی زیرپودری طولی)	HSAW(جوشکاری قوسی زیرپودری مارپیچی) / SSAW
شکل جوش	درز طولی عمودی، موازی با بدنه لوله	درز طولی عمودی، موازی با بدنه لوله	درز جوش مارپیچی، دور بدنه لوله را احاطه کرده است
ماده اولیه	کویل فولادی نورد گرم	صفحه تک ضخامت	کویل‌های فولادی نورد گرم یا فولاد نوار باریک
دامنه کاربرد	کوچک تا متوسط ​​(معمولاً≤۶۱۰ میلی‌متر)	متوسط ​​تا بزرگ (معمولاً ۴۰۶ میلی‌متر)–۱۵۰۰ میلی‌متر)	بزرگ تا خیلی بزرگ (معمولاً ۲۱۹ میلی‌متر)–۳۶۶۰ میلی‌متر)
روش جوشکاری	مقاومت فرکانس بالاجوشکاری، بدون سیم جوش	جوشکاری زیرپودری دو طرفه، با استفاده از سیم جوش و پودر جوشکاری	جوشکاری زیرپودری دو طرفه، با استفاده از سیم جوش و پودر جوشکاری
شایستگی	راندمان تولید بالا، هزینه کم و دقت ابعادی بالا	این جوش عملکرد عالی، مقاومت در برابر فشار بالا و مقاومت در برابر خوردگی در دمای پایین را نشان می‌دهد.	می‌توان از مواد نواری باریک استفاده کردبرای تولید لوله‌های بزرگ با حداقل سرمایه‌گذاری تجهیزات و هزینه کم.
کاستی	فقط قادر به تولید لوله‌های جدار نازک با قطرهای کوچک تا متوسط، با خطرات احتمالی نقص جوش.	این فرآیند پیچیده و پرهزینه است.	طول جوش ۱.۵–۲ برابر لولهطول، با کنترل ضعیف ابعاد هندسی.
کاربرد معمول	گاز شهری، فرآورده‌های نفتی تصفیه‌شده و حمل و نقل سیالات کم‌فشار	خطوط لوله نفت و گاز در مسافت‌های طولانی، پرخطرمناطقی مانند مناطق سردسیر و بستر دریاها و پروژه‌های مهندسی فراساحلی	انتقال آب با قطر بزرگ، شمع کوبی، لوله های سازه ای، انتقال سیالات عمومی
منطقه تحت تأثیر حرارت (HAZ)	کوچک	کوچک	بزرگ
راندمان تولید	زیاد (حدود ۱۲ متر در دقیقه)	متوسط ​​(~ ۴ متر در دقیقه)	کم (~ ۲ متر در دقیقه)

تجزیه و تحلیل دقیق انواع لوله‌های جوش داده شده

لوله ERW (جوشکاری مقاومت الکتریکی)

جوشکاری قوس الکتریکی (ERW) در درجه اول از اثر پوستی و اثر مجاورتی جریان الکتریکی برای گرم کردن لبه‌های نوار فولادی تا حالت مذاب استفاده می‌کند و پس از آنبا اعمال فشار برای رسیدن به همجوشی. هیچ سیم جوشی در کل فرآیند اضافه نمی‌شود.

مزایا و محدودیت‌های اصلی: لوله ERWجوش‌ها کوتاه و صاف هستنددرزهایی با دقت ابعادی عالی و هزینه کم.با این حال، این ماده به ترکیب شیمیایی حساس است و خطر نقص ذوب ناقص در جوش‌ها وجود دارد.

تولید و استانداردها: فرآیند ERW از یک خط تولید پیوسته با سرعت بالا استفاده می‌کند که برای تولید انبوه ایده‌آل است.استانداردهای انطباق اولیه شامل API 5L و GB/T 9711.1 است.

سناریوهای کاربردی: این جریان اصلی مطلق در زمینه لوله‌های با قطر کوچک و متوسط ​​است، به طور گستردهدر انتقال و توزیع گاز شهری، حمل و نقل نفت تصفیه شده، شبکه‌های آبرسانی و پشتیبانی سازه‌ای ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

لوله جوش داده شده قوسی زیرپودری درز مستقیم LSAW (جوشکاری قوسی زیرپودری طولی)

در فرآیند LSW، ابتدا یک صفحه فولادی واحد روی دستگاه فرم‌دهی به شکل استوانه‌ای پرس می‌شود و یک دهانه طولی ایجاد می‌کند. متعاقباً، سیم جوش پرکننده مستقیماً برای انجام جوشکاری قوسی زیرپودری دو طرفه روی سطوح داخلی و خارجی لوله خام اعمال می‌شود.

روش‌های شکل‌دهی: فرآیندهای شکل‌دهی رایج عمدتاً شامل UOE، JCOE و HME هستند. در میان این روش‌ها، روش UOE که شاملفرآیند انبساط قطر پس از جوشکاری، تنش‌های داخلی را به طور مؤثر از بین می‌برد و در نتیجه دقت فوق‌العاده بالایی در محصول نهایی ایجاد می‌کند.

مزیت اصلی: درز جوش ضعیف‌ترین نقطه در ساختار لوله است. تمام مزایای لوله‌های LSAWاز فرآیند جوشکاری دقیق و قابل کنترل آنها ناشی می‌شود که منجر به کیفیت جوش فوق‌العاده بالایی می‌شود.

استانداردها و مواد: در درجه اول رعایت استانداردهایی مانند API 5L و GB/T 9711، با الزامات سختگیرانه برای کیفیت مواد و فرآیندهای تولید.

سناریوهای کاربردی: به عنوان "خط لوله تعیین شده" برای کاربردهای پرخطر/با ارزش بالا، مانند خطوط اصلی ترانک، عمل می‌کند.خطوط لوله نفت و گاز با فشار بالا در مسافت‌های طولانی، خطوط لوله زیردریایی، مناطقی با سرمای شدید یا فعالیت‌های لرزه‌ای و خطوط لوله‌ای که از رودخانه‌ها عبور می‌کنند.

لوله HSAW (جوشکاری قوسی مارپیچی زیرپودری)

HSAW (که با نام SSAW نیز شناخته می‌شود) شامل تغذیه مداوم نوار فولادی به داخل دستگاه شکل‌دهی با زاویه‌ای خاص است که باعث می‌شود مانند یک فنر مارپیچی به صورت مارپیچی پیش برود و لبه‌های آن برای تشکیل یک درز مارپیچ همگرا شوند. متعاقباً، یک دستگاه جوش قوسی زیرپودری دو طرفه این درز را محکم جوش می‌دهد.

نقاط قوت و ضعف اصلی: تجهیزات انعطاف‌پذیر هستند، اماطول جوش مارپیچی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. از دیدگاه تحلیل تنش، جوشمی‌تواند از جهت اصلی تنش داخلی جلوگیری کند؛ با این حال، عملکرد آن تحت شرایط تنش پیچیده مانند بارگذاری لرزه‌ای، بهینه نیست.

طبقه بندی و استانداردها: بر اساس رتبه بندی فشار، می توان آنها را به لوله های انتقال سیال عمومی (مثلاً استاندارد SY/T5037) و لوله های انتقال سیال تحت فشار (مثلاً استاندارد GB/T 9711) دسته بندی کرد.

سناریوهای کاربردی: به طور گسترده در پروژه‌های انتقال آب کم‌فشار با قطر بزرگ و مسافت‌های طولانی، خطوط لوله گرمایش شهری و سازه‌های باربر فونداسیون شمع برای اسکله‌ها و پل‌ها استفاده می‌شود.

خلاصه: چگونه انتخاب کنیم؟

به طور کلی، انتخاب لوله جوش داده شده مناسب شامل یک بده بستان بین عملکرد، هزینه و ریسک است.

اولویت با عملکرد، بدون هزینه: اولویت با LSAW.

بهینه‌سازی مقرون‌به‌صرفه بودن: در کاربردهای مرسوم با فشار بالا مانند انتقال نفت و گاز و شبکه‌های خطوط لوله شهری، ERW یک انتخاب استثنایی است.

دستیابی به قطرهای بسیار بزرگ از نظر اقتصادی: برای پروژه‌های با قطر بزرگ که نیاز به فشار نسبتاً آرام و استانداردهای کیفیت جوش دارند—مانند انتقال آب و شمع کوبی—HSAW انتخاب بهینه است.