溶接鋼管は現代の産業インフラに不可欠な素材であり、石油やガスの輸送、都市水道プロジェクト、橋梁工事、海洋プロジェクト、風力発電施設の建設などに広く使用されています。
溶接および成形方法の違いにより、溶接鋼管は主にストレートシーム溶接鋼管とスパイラル溶接鋼管に分けられます。このうちストレートシーム溶接鋼管には抵抗溶接が含まれます。(ERW)鋼管および縦サブマージアーク溶接(LSAW)鋼管。このタイプの鋼管の溶接は、パイプ本体に沿って真っ直ぐな長手方向の溶接です。これに対し、スパイラル溶接鋼管（SSAW）は、連続スパイラル成形とサブマージアーク溶接技術を採用し、管本体の表面に傾斜したスパイラル-状の溶接部を形成します。
どちらのタイプの鋼管もシート成形と溶接プロセスを通じて製造され、流体輸送と構造的耐荷重の要件を満たすことができますが、成形原理、溶接分布、製造プロセス、機械的応力特性、サイズ性能、適用可能な作業条件において根本的な違いがあります。{0}実際のエンジニアリングや材料調達では、ストレート シーム溶接とスパイラル溶接の本質的な違いを区別することが非常に重要です。これは、誤った選択とそれに伴う運用リスクを回避するのに役立ちます。
基本的な定義と形成原理の違い
1. 縦シーム溶接の原理
ストレートシーム溶接とは、鋼管の長手方向に沿って連続した直線状の溶接シームを形成する溶接方法を指します。ストレートシーム鋼管の原料は、一定幅の鋼板または鋼帯です。-鋼管の製造中、平鋼は曲げられ、複数の成形ローラーを通して円筒形のパイプブランクに圧延されます。鋼帯の 2 つの平行な端を管本体の長手方向に沿って整列させ、隙間を溶接および融着して、きれいな長手方向の真っ直ぐな継ぎ目を形成します。中径および小径のストレートシームパイプには、高周波抵抗溶接（ERW）が使用されます。この溶接では、鋼帯の端が高周波電流によって加熱され、溶加材を必要とせずに瞬間的な押出と溶解が実現されます。-大口径厚肉ストレートシームパイプの場合、縦方向サブマージアーク溶接（LSAW）が使用され、溶接ワイヤとフラックスを使用して貫通溶接が行われます。どのプロセスが使用されるかに関係なく、溶接シームはパイプ本体の全長に沿って伸びます。
2. スパイラル溶接原理
スパイラル溶接は、傾斜連続成形とサブマージアーク溶接を組み合わせた特殊なパイプ製造方法です。ストレートシーム鋼管の真っ直ぐ曲げとは異なり、鋼帯を一定の角度で成形装置に送り込み、スパイラル圧延により連続的に円筒状の素材に圧延し、均一なスパイラル隙間を形成します。その後、サブマージアーク溶接システムがスパイラル経路に沿って連続溶接を行い、最終的に滑らかで緻密なスパイラル溶接部を形成します。スパイラル溶接は特定の角度で傾斜しており、溶接の長さはパイプの長さを超えています。スパイラル溶接の基本原理は、固定幅の鋼帯を角度を調整して異なる径の鋼管に加工することで、ストレートシーム溶接では実現できない柔軟な径の生産を実現します。
製造工程の違い
1. ストレートシーム溶接工程
ストレートシームパイプの製造プロセスはシンプルで高度に自動化されています。プロセス全体には、スチール コイルの巻き戻し、平坦化、エッジのトリミング、矯正、縦方向の溶接、溶接の仕上げ、冷却、サイジング、矯正、長さの切断が含まれます。- ERW ストレートシーム管は高周波抵抗加熱を使用して溶接されており、溶接速度が速く、生産効率が高いのが特徴です。{3}} LSAW ストレートシームパイプは、スロット精度と溶け込み深さを厳密に制御しながら、厚い鋼板の成形と複数回のサブマージアーク溶接を使用します。ストレートシーム生産ラインの成形パラメータは固定されており、成形は安定しており、寸法精度は高いです。ただし、生産の柔軟性には限界があります。各鋼帯の幅は 1 つのパイプ直径にのみ対応するため、超大径パイプの生産範囲は鋼帯の幅によって制限されます。-
2. スパイラル溶接工程
スパイラル溶接プロセスでは、連続動的スパイラル成形と両面サブマージ アーク溶接が採用されています。-そのプロセス フローには、巻き戻し、ストリップの矯正、精密な端面フライス加工、角度調整可能なスパイラル成形、内側と外側の両面サブマージ アーク溶接、溶接シームの研磨、循環冷却、サイズ修正、フライ カット、完全な溶接シームの非破壊検査-が含まれます。-このプロセスの最も顕著な特徴は、調整可能な成形角度です。鋼帯の送り角度を変更することで、メーカーは同じ原材料を使用して異なる外径のパイプを生産できるため、生産の柔軟性が大幅に向上します。生産プロセス全体は連続的で中断されないため、大-直径、中厚-肉厚-パイプの大規模生産に適しています。ただし、スパイラル成形および溶接システムにはパラメータのマッチングに対する高い要件があり、溶接オフセットや成形変形を回避するには、成形角度、溶接速度、電流、電圧を正確に制御する必要があります。
構造の違い
1. 溶接構造の特徴
ストレートシーム溶接パイプの場合、構造全体に長手方向の溶接シームが 1 つだけあり、溶接パスが短く、直線になります。溶接部の微細構造は安定しています。熱影響部は集中して狭く、パイプ本体の全体的な構造均一性は良好です。スパイラル溶接管には、連続スパイラル-形状の溶接継ぎ目が採用されています。同仕様のストレートシームパイプと比較して、溶接シーム長さが長くなります。溶接シームが長くなると、全体の溶接面積が増加し、理論的には、既存の溶接欠陥の可能性も増加します。ただし、連続スパイラル溶接シームにより、局所的な溶接継手のギャップが回避されます。さらに、スパイラル溶接シームには重なりと連続性の特性があり、それによってパイプ本体の全体的な構造的完全性が向上します。
寸法精度と生産の柔軟性
ストレートシーム溶接パイプは寸法精度と表面品質が優れています。成形プロセスは安定しており、外径、肉厚、真円度の公差が小さく、内壁と外壁は滑らかで、真直度は均一です。標準化された成形パラメータにより、ストレート シーム パイプは正確な設置と高い適合要件のパイプライン プロジェクトにより適しています。-しかし、鋼帯の幅に制限され、製造途中で管径を柔軟に切り替えることができないため、製造の柔軟性が低いという欠点があります。これに対し、スパイラル溶接管はストレートシーム管に比べて寸法精度が若干低く、楕円率公差も小さいものの、生産の自由度が極めて高い。スパイラル角度を調整することで、単一仕様の鋼帯で数十の異なるパイプ直径仕様を製造できるため、金型コストが大幅に削減され、カスタム大口径パイプの生産サイクルが短縮されます。-
技術的な利点と制限
1. ストレートシーム溶接のメリットとデメリット
ストレートシーム溶接には、溶接速度が速く、生産効率が高く、製品認定率が高く、規則的に溶接が形成され、熱影響部が狭く、機械的特性が安定しているという利点があります。これは主に、中程度の直径、薄肉-および中肉-の-パイプ材料の製造プロセスに適用されます。溶接の数が少ないほど、欠陥の発生確率が減少し、包括的な検査とメンテナンスが容易になります。その主な欠点は、柔軟性が低いこと、大口径の生産能力が限られていること、応力分散能力が弱いことです。超高圧および荷重変化の条件下では、ストレートシーム溶接は応力集中破壊を起こしやすくなります。
2. スパイラル溶接の長所と短所
スパイラル溶接の主な利点は、直径を柔軟に調整できること、優れた応力分散性能、大口径パイプラインの強力な製造能力、高い構造安全性にあります。{0}スパイラル溶接は亀裂の伝播を効果的に抑制できるため、長距離の高圧輸送に適しています。--主な欠点は、溶接時間が長くなる、単一機械の生産効率が低下する、溶接の長さが長くなると軽微な欠陥が発生するリスクが高くなる、寸法精度がわずかに低下することです。-
産業用途における違い
ストレートシーム溶接パイプとスパイラル溶接パイプは、その独特の性能特性により、産業工学における用途の明確な境界を確立しています。ストレートシーム溶接パイプは、都市の給排水、防火パイプライン、建築構造用パイプパイル、低圧ガス輸送、パイプラインをサポートする機械設備などで広く使用されています。-高品質の ERW および LSAW ストレート シーム パイプは、高い寸法精度と安定した溶接品質により、短距離の高圧パイプライン プロジェクトにも適しています。-スパイラル溶接パイプは主に、地域を横断する石油およびガス幹線パイプライン、地方自治体の大口径送水パイプライン、海洋土木用パイプパイル、風力発電インフラ、および長距離輸送プロジェクトである水圧パイプラインに使用されます。-
ストレート シーム溶接とスパイラル溶接の主な違いは、成形軌道、溶接分布パターンなどの違いにあります。ストレート シーム溶接は、直線的な溶接、高い寸法精度、高い生産効率、シンプルな構造を特徴としており、標準化された中径から小径の高精度パイプライン プロジェクトに適しています。-スパイラル溶接は傾斜スパイラル溶接を採用し、直径を柔軟に調整できます。これは、大径、長距離、高圧のパイプラインの建設に不可欠です。- ２つの溶接工程には、どちらにも絶対的な優劣はありません。それらの適用価値は、実際の工学条件、圧力レベル、パイプ直径の仕様、およびコスト予算によって異なります。溶接自動化技術とインテリジェント検出技術が継続的にアップグレードされているため、両者のパフォーマンスの差は徐々に縮まっています。将来的には、ストレートシーム溶接とスパイラル溶接技術の洗練された差別化された応用により、鋼管製造およびパイプライン エンジニアリング産業の高品質な発展がさらに促進されるでしょう。{11}}
