Was ist ein SSAW-Rohr und wie wird es hergestellt?
SSAW steht für Spiral-Unterpulverschweißen. Ein Stahlband wird schräg zur Rohrachse der Umformmaschine zugeführt und zu einer Wendel geformt, wobei die Innen- und Außenseite der Wendelnaht im kontinuierlichen Unterpulverdurchgang verschweißt werden. Da das Band diagonal verläuft, kann eine Bandbreite von Durchmessern einfach durch Ändern des Formwinkels erzeugt werden. Deshalb ist SSAW der wirtschaftliche Weg für Rohre mit sehr großen Durchmessern, typischerweise von etwa 400 mm bis zu 3000 mm und mehr. Anschließend wird das Rohr aufgeweitet und hydrostatisch geprüft.
Die Hauptnachteile von SSAW-Rohren
Längere Schweißnaht. Die Spiralnaht ist deutlich länger als die Längsnaht eines LSAW-Rohres gleichen Durchmessers und gleicher Länge. Jeder Meter Naht ist eine potenzielle Fehlerstelle, daher muss die Inspektionsabdeckung höher sein und die Kosten dieser Inspektion kompensieren einen Teil der Ersparnis.
Höhere Eigenspannung. Durch die spiralförmige Formung und die lange Schweißnaht entstehen Eigenspannungen in der Wand, die die Dimensionsstabilität und Ovalität beeinträchtigen können, insbesondere nach dem Schneiden oder bei Betrieb bei erhöhten Temperaturen.
Geometriekontrolle. Rundheit, Geradheit und Rechtwinkligkeit am Ende sind schwieriger einzuhalten als bei LSAW-Rohren, und die Stufe oder Nichtübereinstimmung an der Spiralnaht kann die Qualität der Umfangsschweißung vor Ort beeinträchtigen.
Empfindlichkeit gegenüber Prozessdrift. Beim Spiralschweißen kommt es auf eine präzise Bandkantenführung an. Wenn die Spurführung oder die Schweißparameter driften, kann es zu Fehlverbindungen, Porosität oder Einschlüssen kommen, die über eine beträchtliche Distanz entlang der Naht verlaufen.
Aussehen. Die markante Spiralnaht gilt optisch als weniger sauber als eine Längsnaht, was für freiliegende Rohrleitungen und für einige Projektspezifikationen von Bedeutung ist.
Feldschweißgeometrie. Die Spiralnaht trifft in einem Winkel auf die Umfangsnaht, und dieser Kreuzungspunkt erfordert besondere Sorgfalt beim Schweißen und bei der Inspektion vor Ort.
LSAW und die anderen Rohrtypen im Vergleich
LSAW steht für Längs-Unterpulverschweißen. Grobblech wird so zu einem Zylinder geformt, dass die Hauptnaht parallel zur Rohrachse verläuft, und die Naht wird im Unterpulververfahren verschweißt. Der entscheidende Umformweg ist JCOE: Die Plattenkanten werden zunächst in eine J-Form gepresst, die Mitte der Platte in eine C-Form, die Form wird dann zu einem O geschlossen und schließlich wird das Rohr erweitert, um Rundheit zu erreichen, innere Spannungen abzubauen und die mechanischen Eigenschaften auszugleichen. Dieser Expansionsschritt ist der Grund dafür, dass LSAW-Rohre engere Durchmessertoleranzen und eine bessere Rundheit erreichen als SSAW-Rohre.
Stahlrohre werden üblicherweise nach Herstellungsweg in drei Typen eingeteilt. Nahtlose Rohre werden aus einem massiven Barren gestanzt und haben keinerlei Naht, was eine gleichmäßige Festigkeit für den Einsatz bei hohem Druck und hoher Temperatur bietet. Geschweißte Rohre werden aus Platten oder Spulen hergestellt und umfassen ERW, unterpulvergeschweißte Rohre in LSAW- und SSAW-Form sowie elektrisch schmelzgeschweißte Rohre und sind die wirtschaftliche Wahl für große Durchmesser. Gussrohre werden in eine Form gegossen und eher für spezielle Komponenten und Formstücke als für Leitungsrohre verwendet.
Der Unterschied zwischen ERW und EFW folgt derselben Logik. ERW erhitzt die Bandkanten durch Widerstand und schmiedet sie ohne Zusatzmetall zusammen, und modernes Hochfrequenz-ERW erzeugt eine sehr saubere Schweißnaht. EFW deckt Lichtbogenschweißprozesse ab, bei denen Füllmetall zum Einsatz kommt. Unterpulvergeschweißte Rohre (LSAW und SSAW) gehören daher zur EFW-Gruppe.
Wo SSAW immer noch die richtige Wahl ist
SSAW-Rohre bleiben die Standardlösung für Wasserübertragungsleitungen mit großem Durchmesser, Bagger- und Rammrohre, Schlammleitungen, Niederdruck-Öl- und Gassammelleitungen, Strukturpfähle und Abflussleitungen, bei denen große Durchmesser und Kosten pro Meter wichtiger sind als die letzte Stufe der Maßgenauigkeit. Die oben aufgeführten Nachteile sind beherrschbar, wenn der Auslegungsdruck gering ist, das Rohr nach dem Schweißen aufgeweitet wird und eine Nahtprüfung über die gesamte Länge vorgeschrieben und tatsächlich durchgeführt wird.
Inspektions- und Prozesskontrollen, die die Nachteile ausgleichen
Automatische Bandkantenverfolgung mit kontinuierlicher Aufzeichnung der Schweißparameter für jedes Rohr.
Vollständige Ultraschallprüfung der Spiralnaht innen und außen, unterstützt durch Röntgenprobenahme.
Endabmessungsprüfungen auf Durchmesser, Ovalität, Geradheit und Endrechtwinkligkeit, bevor die Feldumfangsschweißung durchgeführt wird.
Hydrostatische Prüfung jedes Rohrs auf den angegebenen Druck und die angegebene Dauer.
Ausdehnung nach dem Schweißen zur Verbesserung der Rundheit und Reduzierung der Eigenspannung.
Vorbereitung der Streifenkanten und Kontrolle der Sauberkeit, um das Risiko von Einschlüssen entlang der Naht zu verringern.
FAQ
F: Wofür steht SSAW?
Spiralförmig unterpulvergeschweißt. Das Band wird zu einer Helix geformt und die Innen- und Außenseite der Spiralnaht werden im Unterpulververfahren im kontinuierlichen Durchgang verschweißt.
F: Was sind die Hauptnachteile von SSAW-Rohren?
Eine längere Schweißnaht als LSAW, höhere Eigenspannung durch spiralförmiges Formen, eine strengere Prozesskontrolle für Rundheit und Endrechtwinkligkeit sowie eine größere Empfindlichkeit gegenüber Bandverfolgung und Schweißparameterdrift.
F: Ist LSAW-Rohr besser als SSAW-Rohr?
LSAW hat eine kürzere Naht und wird nach dem Schweißen aufgeweitet, was zu einer besseren Rundheit und Toleranz führt und für Hochdruckübertragungsleitungen geeignet ist. SSAW ist bei sehr großen Durchmessern wirtschaftlicher und eignet sich für Wasser-, Schlamm- und Strukturanwendungen mit geringerem Druck.
F: Was ist der JCOE-Prozess?
JCOE ist die Umformsequenz für LSAW-Rohre. Die Plattenkanten werden in eine J-Form gepresst, die Mitte in eine C-Form, die Form wird in ein O geschlossen und das Rohr anschließend auf das Endmaß aufgeweitet.
F: Was ist der Unterschied zwischen ERW- und EFW-Rohren?
ERW schweißt die Bandkanten durch Widerstandserwärmung ohne Zusatzwerkstoff, während EFW Lichtbogenschweißverfahren mit Zusatzwerkstoff abdeckt. Unterpulvergeschweißte Rohre, einschließlich LSAW und SSAW, gehören zur EFW-Gruppe.
F: Welche drei Arten von Stahlrohren gibt es?
Nahtlose Rohre, die aus einem massiven Knüppel gestanzt werden, geschweißte Rohre, die aus Platten oder Spulen durch ERW, Unterpulver- oder Elektroschmelzschweißen hergestellt werden, und gegossene Rohre, die für spezielle Komponenten und Armaturen in eine Form gegossen werden.
