1. Schweißprozess
Beim Schweißen von spiralförmigen und längsgeschweißten Stahlrohren ist das Schweißverfahren zwar identisch, jedoch weisen längsgeschweißte Rohre zwangsläufig zahlreiche T-förmige Schweißnähte auf. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von Schweißfehlern erheblich, und die Schweißeigenspannungen an den T-förmigen Schweißnähten sind relativ hoch. Das Schweißgut befindet sich häufig in einem dreidimensionalen Spannungszustand, was die Bruchgefahr erhöht. Gemäß den Prozessanforderungen des Unterpulverschweißens muss jede Schweißnaht eine Lichtbogenzündung und -löschung aufweisen. Beim Umfangsschweißen kann diese Bedingung jedoch bei längsgeschweißten Rohren nicht erfüllt werden, wodurch es häufiger zu Lichtbogenlöschungen und somit zu vermehrten Schweißfehlern kommen kann.
2. Festigkeitseigenschaften
Wenn eine Rohrleitung unter Innendruck steht, treten in ihrer Wand üblicherweise zwei Hauptspannungen auf: Radial- und Axialspannungen. Die resultierende Spannung an der Schweißnaht beträgt δ, wobei α der Steigungswinkel der spiralgeschweißten Stahlrohrnaht ist. Der Steigungswinkel der spiralgeschweißten Stahlrohrnaht liegt üblicherweise im Bereich von Grad, sodass die resultierende Spannung an der Spiralschweißnaht der Hauptspannung des längsnahtgeschweißten Rohrs entspricht. Bei gleichem Betriebsdruck ist die Wandstärke eines spiralgeschweißten Rohrs mit gleichem Durchmesser geringer als die eines geradnahtgeschweißten Rohrs.
3. Statische Explosionsstärke
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfung zeigen, dass der Streckgrenzendruck des spiralgeschweißten Stahlrohrs und des längsgeschweißten Rohrs mit den tatsächlichen und theoretischen Werten des Berstdrucks übereinstimmt und die Abweichung sehr gering ist. Streckgrenze und Berstdruck von spiralgeschweißten Stahlrohren sind niedriger als die von längsgeschweißten Rohren. Die Sprengprüfung ergab zudem, dass die Umfangsverformungsrate des Sprenglochs im spiralgeschweißten Rohr deutlich höher war als im längsgeschweißten Rohr. Die Ergebnisse zeigen, dass das spiralgeschweißte Rohr eine bessere plastische Verformbarkeit aufweist als das längsgeschweißte Rohr. Da das spiralgeschweißte Rohr die Rissausbreitung stärker hemmt, wird das Sprengloch in der Regel auf eine Steigung beschränkt.
Veröffentlichungsdatum: 07.12.2023