スパイラルシーム溶接パイプの真実: LSAW の通説の誤りを暴く

建設現場や調達事務所でよく聞いてみると、「スパイラル シーム溶接パイプ (SSAW) は予算オプションであり、プロジェクトに「実際の」パイプを用意できない場合に選択するオプションです。これは SSAW に何十年も続いてきた評判であり、完全に不当ではありませんが-、しかしひどく時代遅れでもあり、購入者が正しく実行されれば、ストレートシームの同等品と同じ構造要件と圧力要件に完全に対応できるパイプを提供するプロセスを、多くの場合、鋼材 1 トン当たりの大幅に低いコストで提供できるプロセスを見落とす原因となります。-

「安いけど弱い」よりも、本当の話の方が面白い。これは形状に関する物語であり、SSAW の評判を高めた工場で実際に何が起こったのか、そして信頼できるスパイラル溶接パイプと信頼できないパイプを分けるものについての物語です。-

すべての溶接パイプは平鋼コイルとして始まります。すべての溶接プロセスで答えなければならない基本的な質問は、どのようにして平らなストリップを丸い管に変えるのかということです。ストレート-シームプロセス-ERWそしてLSAW- はコイルを縦方向に送り込みます。つまり、パイプの最終的な円周は、ミルが物理的に処理できる単一のコイルまたはプレートの幅によって制限されます。スパイラル成形では、同じ問題を別の方法で解決します。コイルを斜めに送り込み、成形ヘッドの周りに螺旋状に巻き付けるため、最終的にはコイル幅ではなく螺旋角度が完成直径を設定します。

SSAW が存在する理由は、この 1 つの機械的事実にあります。SSAW は、ストレート シーム ミルの数分の一のサイズで済むコイル幅から、- 36 インチ、60 インチ、100 インチを優に超える-という非常に大きな直径に到達する唯一の経済的な方法です。これはサイズ制限を回避する近道ではありません。これは、同じ変換問題を解決するまったく異なる方法であり、より長い螺旋状の溶接シームと引き換えに、より幅広のソース材料がなければ直接シーム プロセスでは到達できない直径に到達できるようにするものです。{6}}

SSAW

LSAW

ERW

The reputation isn't manufactured out of nothing.数十年前、SSAW 生産の大部分は、一貫性のないエッジフライス加工、現在標準と考えられている両面プロセスではなくシングルパス溶接を行っている工場で占められていました。-、体系的な継ぎ目テストはほとんどまたはまったくありませんでした。この世代の装置では、継ぎ目の欠陥 -、不完全な貫通、位置ずれ、多孔性 - がよく見られたため、多くの購入者の頭の中で「スパイラル パイプ」と「信頼性の低い継ぎ目」が結びつきました。一部の市場では、基礎となる製造が改善されたにもかかわらず、その結びつきが完全に消え去ることはありませんでした。

The pipe itself was never the problem in principle. A helical seam is not inherently weaker than a straight one - weld quality is a function of process control, not seam geometry. What changed over time is that the mills capable of doing it right became far more common, while the reputation formed by the mills that couldn't lagged behind the improvement.

ここには、数十年前に建設用木材が不当な評判を獲得したこととの有益な類似点があります。その理由は、少数の資金不足の製材所が等級基準を無視したためです。一方、現在販売されている等級付きのコードスタンプ付き木材は、まったく異なるレベルのプロセス管理から生産されています。-今日のすべての木材が以前の時代と同じリスクを抱えているとは誰も考えていません。同じ論理が、すべての購入者の心の中のスパイラルパイプにまだ追いついていないだけです。仕様番号と製造証明書は、その下のパイプが真っ直ぐに形成されたかスパイラルに形成されたかに関係なく同じことを意味します - 購入者が実際に評価する必要があるのは、継ぎ目の形状ではなく、証明書の背後にあるプロセスです。

適切に稼働する最新のラインでは、いくつかの特定のプロセス制御が、信頼できるパイプと古い評判を獲得したパイプを区別します。

エッジミリング精度。コイルが成形ヘッドに到達する前に、両方の長辺が一貫したベベルにフライス加工されます。不均一なエッジは下流で不均一な溶接溝を生成し、いくら優れた溶接技術を駆使しても、入り込む悪いエッジを完全に補うことはできません。

両面サブマージ アーク溶接（DSAW）-。シームは最初に内側から溶接され、次に外側から溶接されます。各パスはフラックス層によって保護されており、高密度で気孔率の低い溶接デポジットが生成されます。-これは、古いシングルパス機器を悩ませていた「不完全な貫通」欠陥に対する直接的な答えです。-

全編オンライン超音波検査。-らせん状の継ぎ目は 1 つの直線上にあるのではなく、パイプの全長に沿って走っているため、ここでのテスト カバレッジは直線の継ぎ目パイプよりも重要です。{0}}最新の SSAW ラインは、パイプの製造中に継ぎ目に沿って継続的に超音波検査を実行し、事後のスポットチェックに頼るのではなく、リアルタイムで欠陥を発見します。

楕円度と真円度のコントロール。成形段階を通じて一貫した張力とローラー圧力により、完成したパイプの真円度の誤差を許容範囲内に保ちます。--この詳細は、油圧性能と同様に現場溶接中の取り付けにとっても重要です。-

機械的試験と静水圧耐性試験。継ぎ目自体を超えて、適切に製造された SSAW パイプは、出荷前に管理規格で要求される圧力まですべての長さにわたって静水圧試験が行われ、バッチごとに機械試験クーポンが引かれて、降伏強度、引張強度、および仕様で要求されている場合は-、シャルピー衝撃靱性が確認されます。-。これは、同じ規格の下でストレートシームパイプに適用されるのと同じ試験制度です。-スパイラルの継ぎ目については、ミルがそれを免除されるものではありません。また、スパイラル パイプが適格であるためには、スパイラルの継ぎ目について何も変更する必要はありません。

これら 4 つの制御をすべて適切に行って製造されたパイプは、ストレートシームパイプの妥協版ではありません。{0}}これは、同じ機械要件と圧力要件を満たすために異なるプロセスで構築されたパイプであり、同じカテゴリのテストで検証されています。

SSAW は、単なるコスト削減の代替手段としてではなく、実際のプロジェクトでもその役割を果たしています。{0}

• 大口径の送水本管-ここではパイプのサイズがストレートシームミルで経済的に生産できる量を大幅に超えています。{0}}
• 基礎杭打ちここでは、圧力定格よりも大きな直径と打ち込み強度が重要であり、ASTM A252 スパイラル管杭は確立され、規格として認められた製品です。-
• 収集パイプラインと中圧パイプライン-ここでは、X70 SSAW パイプを介した API 5L グレード B が、伝送システムに供給される収集および側線市場の大部分をカバーしています。
• 構造柱と海洋フェンダーパイルここでは、大きな SSAW セクションが内圧ではなく圧縮荷重と横荷重を担持します。

たとえば、地方自治体の水道局は、老朽化し​​た 48 インチの送電本管を交換しています。AWWA または GB/T 規格に従って製造された SSAW パイプと、その直径では日常品として数工場在庫の板幅が必要となるストレート シームの代替品のどちらかを選択しています。-標準調達であるべきものを、対応する性能の向上もなくリードタイムが長く、トン当たりの価格が高くなる特殊な注文に変えてしまいます。-同じ論理が、橋台の 60 インチの杭を打ち込む基礎請負業者にも当てはまります。ASTM A252 スパイラル管杭は、規格に準拠した製品として認められています。その直径と用途プロファイルが、SSAW の経済性と機械的特性が実際の作業に必要なものと一致しているからです。

神話の起源に対して公平であることは、SSAW の本当の限界について正直であることも意味します。一般に 20 インチ未満の小さい直径 - - は、通常、ERW またはシームレス パイプの方が適しています。これは、スパイラル成形の経済的利点が現れるのは、直径要件がストレート シーム ミルのコイル幅を超えた場合のみであるためです。-そのしきい値を下回ると、らせん状の継ぎ目が長くなり、テストとプロセスのオーバーヘッドが追加されますが、それに対応するメリットはありません。極度の高圧または酸性のサービス送電線-や、管理仕様がその用途で受け入れられるプロセスとして SSAW を認めていないプロジェクトの場合も、スパイラル ミルのプロセスがどれほど適切に制御されているかに関係なく、ストレート-またはシームレス パイプが正しい呼び出しであることがわかります。-

SSAW パイプを調達する際に実際に重要な違いは、「スパイラルかストレートか」ではなく、- 特定の工場が上記のプロセス管理を実行し、それを証明できるかどうかです。単なるサンプルの割合ではなく、全長の超音波範囲を示す縫い目テストレポート-は、購入者が求めることができる最も有益な文書です。-文書化された DSAW 溶接およびエッジ準備手順を備え、認知された標準 - API 5L、ASTM A252、EN 10217-1、GB/T 9711 - に準拠して生産する工場は、スパイラル パイプに古い評判を与えた工場とまったく同じように運営されています。

SSAW パイプの評判の問題は一世代前のものです。スパイラル成形を可能にする幾何学形状 - は、コイルを長さ方向ではなく斜めに送り込むことができます - は、その名前を傷つけるような品質問題の原因ではありませんでした。古い装置ではプロセス制御に一貫性がありませんでした。適切なエッジフライス加工、両面サブマージ アーク溶接、全長シーム試験、真円度管理を備えた最新のラインでは、スパイラル シーム パイプは他の溶接パイプ プロセスと同じ基準を満たし、ストレート シーム ミルではまったく到達できない直径でも同じ作業を実行できます。-。サプライヤーに尋ねる価値のある質問は、パイプがスパイラル溶接されているかどうかではなく、-溶接が正しく行われたことを証明する継ぎ目テストの文書を提示できるかどうかです。-継ぎ目の形状ではなく、その文書を決定要因とする購入者は、プロジェクトが実際に要求するコストでその役割を果たすパイプを最終的に手に入れることになります。

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