Stahlrohre lassen sich je nach Herstellungsverfahren in zwei Kategorien unterteilen: nahtlose und geschweißte Stahlrohre. Unter ihnen sind ERW-Stahlrohre die wichtigste Art geschweißter Stahlrohre. Heute sprechen wir hauptsächlich über zwei Arten von Stahlrohren, die als Rohmaterialien für Ummantelungen verwendet werden: nahtlose Mantelrohre und ERW-Mantelrohre.
Nahtloses Mantelrohr – Mantelrohr aus nahtlosem Stahlrohr; Nahtloses Stahlrohr bezeichnet Stahlrohre, die durch vier Verfahren hergestellt werden: Warmwalzen, Kaltwalzen, Warmziehen und Kaltziehen. Der Rohrkörper selbst hat keine Schweißnähte.
ERW-Körper – ERW (Electric Resistant Weld)-Stahlrohre aus elektrisch geschweißtem Rohr beziehen sich auf längsnahtgeschweißte Rohre, die durch Hochfrequenz-Widerstandsschweißen hergestellt werden. Rohstahlbleche (Spulen) für elektrisch geschweißte Rohre werden aus kohlenstoffarmem, mikrolegiertem Stahl hergestellt, der im TMCP-Verfahren (thermomechanisch gesteuertes Verfahren) gewalzt wird.
1. Nahtlose Stahlrohre mit Außendurchmessertoleranz: Die Dimensionierung erfolgt im Warmwalzverfahren bei ca. 8000 °C. Die Zusammensetzung des Rohmaterials, die Abkühlbedingungen und der Abkühlzustand der Walze beeinflussen den Außendurchmesser stark. Daher ist eine genaue Kontrolle des Außendurchmessers schwierig und die Schwankungsbreite groß. ERW-Stahlrohre: Sie werden durch Kaltbiegen geformt und ihr Durchmesser verringert sich um 0,6 %. Die Prozesstemperatur ist bei Raumtemperatur nahezu konstant, sodass der Außendurchmesser präzise kontrolliert wird und die Schwankungsbreite gering ist, was die Bildung von schwarzen Lederschnallen begünstigt.
2. Nahtlose Stahlrohre mit Wanddickentoleranz: Sie werden durch Perforieren von Rundstahl hergestellt, wobei die Wanddickenabweichung groß ist. Durch anschließendes Warmwalzen können die Ungleichmäßigkeiten der Wanddicke teilweise ausgeglichen werden, modernste Maschinen können sie jedoch nur innerhalb einer Toleranz von ±5 bis 10 % regulieren. ERW-Stahlrohre: Bei Verwendung von warmgewalztem Coil als Rohmaterial kann die Dickentoleranz durch modernes Warmwalzen auf 0,05 mm begrenzt werden.
3. Defekte an der Außenfläche des Werkstücks, die für das Aussehen nahtloser Stahlrohre verwendet werden, können beim Warmwalzen nicht beseitigt werden. Sie können erst nach Fertigstellung des fertigen Produkts poliert werden. Der nach dem Stanzen verbleibende Spiralhub kann beim Reduzieren der Wandstärke nur teilweise beseitigt werden. ERW-Stahlrohre werden aus warmgewalzten Coils als Rohmaterial hergestellt. Die Oberflächenqualität des Coils entspricht der Oberflächenqualität von ERW-Stahlrohren. Die Oberflächenqualität von warmgewalzten Coils ist leicht zu kontrollieren und von hoher Qualität. Daher ist die Oberflächenqualität von ERW-Stahlrohren deutlich besser als die von nahtlosen Stahlrohren.
4. Ovales nahtloses Stahlrohr: Im Warmwalzverfahren hergestellt. Die Rohstoffzusammensetzung des Stahlrohrs, die Abkühlbedingungen und der Abkühlzustand der Walze haben großen Einfluss auf seinen Außendurchmesser. Daher ist eine genaue Kontrolle des Außendurchmessers schwierig und die Schwankungsbreite ist groß. ERW-Stahlrohr: Hergestellt durch Kaltbiegen, wird der Außendurchmesser präzise kontrolliert und die Schwankungsbreite ist gering.
5. Zugversuch: Die Zugfestigkeit von nahtlosen Stahlrohren und ERW-Stahlrohren entspricht den API-Normen. Die Festigkeit von nahtlosen Stahlrohren liegt jedoch im Allgemeinen an der oberen Grenze, die Duktilität an der unteren. Im Gegensatz dazu ist der Festigkeitsindex von ERW-Stahlrohren im besten Zustand, und der Plastizitätsindex liegt 33,3 % über dem Standard. Der Grund dafür ist, dass die Leistungsfähigkeit von Warmwalzcoils als Rohstoff für ERW-Stahlrohre durch Mikrolegierungsschmelzen, außerofenmäßige Veredelung sowie kontrolliertes Abkühlen und Walzen gewährleistet wird. Plastizität ist ein verständlicher Zufall.
6. Der Rohstoff für ERW-Stahlrohre ist warmgewalztes Coil, dessen Walzprozess eine extrem hohe Präzision aufweist, wodurch die gleichmäßige Leistung jedes Teils des Coils gewährleistet werden kann.
7. Das Rohmaterial für ERW-Warmwalzstahl-Coilrohre mit Korngröße besteht aus breiten und dicken Stranggussknüppeln, die feinkörnige Erstarrungsschicht an der Oberfläche ist dick, es gibt keine Bereiche mit säulenförmigen Kristallen, Schrumpfporosität und Poren, die Zusammensetzungsabweichung ist gering und die Struktur ist kompakt; die Kontrolle der Korngröße des Rohmaterials im nachfolgenden Walzprozess wird zusätzlich durch den Einsatz der Kaltwalztechnologie sichergestellt.
8. Der Rutschfestigkeitstest von ERW-Stahlrohren hängt von den Eigenschaften des Rohmaterials und dem Herstellungsprozess des Rohrs ab. Die Gleichmäßigkeit und Ovalität der Wanddicke sind viel besser als bei nahtlosen Stahlrohren, was der Hauptgrund dafür ist, dass die Kollapsfestigkeit höher ist als bei nahtlosen Stahlrohren.
9. Schlagprüfung Da die Zähigkeit des Grundmaterials von ERW-Stahlrohren um ein Vielfaches höher ist als die von nahtlosen Stahlrohren, ist die Zähigkeit der Schweißnaht der Schlüssel zu ERW-Stahlrohren. Durch die Kontrolle des Verunreinigungsgehalts im Rohmaterial, der Höhe und Richtung des Schneidgrats, der Form der Formkante, des Schweißwinkels, der Schweißgeschwindigkeit, der Heizleistung und -frequenz, des Schweißextrusionsvolumens, der Rückzugstemperatur und -tiefe bei mittlerer Frequenz, der Länge des Luftkühlungsabschnitts und anderer Prozessparameter wird sichergestellt, dass die Aufprallenergie der Schweißnaht mehr als 60 % des Grundmetalls erreicht. Durch weitere Optimierung kann die Aufprallenergie der Schweißnaht nahe an die Energie des Grundmetalls heranreichen, was einen störungsfreien Betrieb gewährleistet.
10. Sprengprüfung Die Sprengprüfungsleistung von ERW-Stahlrohren liegt viel höher als die Standardanforderungen, hauptsächlich aufgrund der hohen Gleichmäßigkeit der Wandstärke und des gleichen Außendurchmessers von ERW-Stahlrohren.