直縫鋼管と螺旋鋼管の対比の違い

直縫鋼管の生産技術は比較的簡単で、主な生産技術は高周波溶接直縫鋼管と埋弧溶接直縫鋼管である。直縫鋼管は生産効率が高く、コストが低く、急速に発展している。

螺旋鋼管の強度は通常、直縫鋼管の強度よりも高い。主な生産技術は埋め込みアーク溶接である。螺旋鋼管は同じ幅を有するビレットの異なる直径の溶接管を生産することができ、また狭いビレットからより大きな管径を有する溶接管を生産することができる。

しかし、同じ長さの直縫鋼管に比べて、溶接長さはそれぞれ30%と100%増加し、生産の速度は低い。そのため、大口径鋼管は螺旋溶接により溶接されることが多く、小口径鋼管は直溶接により溶接されることが多い。

工業上で大口径直縫鋼管を生産する際には、プロジェクトに必要な長さを満たすために、直縫鋼管の小部分をドッキングして接続するT形溶接技術を採用している。T形直縫鋼管の欠陥は大幅に増加し、T形溶接の溶接残留応力は大きい。溶接金属は通常3軸応力状態にあり、これにより亀裂の可能性が増加する。

また、埋め込みアーク溶接の技術規定に基づき、各溶接ビードはアーク引きとアーク消し処理を行うべきであるが、各鋼管は溶接リングの縫合溶接時にこの条件を満たすことができないため、アーク消しの過程でより多くの溶接欠陥が発生する可能性がある。

パイプが内部圧力を受けると、通常、パイプ壁に2つの主要な応力、すなわち半径方向応力と軸方向応力が発生します。溶接部の総合応力α螺旋鋼管の溶接螺旋角です。

螺旋溶接部の総合応力は、直縫鋼管の主応力である。同じ作動圧力では、同じ管径の螺旋鋼管の肉厚は、直縫鋼管の肉厚よりも小さい。

螺旋溶接の近傍に平行欠陥が発生すると、螺旋溶接の付勢力が小さいため、螺旋溶接の膨張リスクは直溶接の膨張リスクよりも小さい。半径方向応力は鋼管上の最大応力であるため、溶接ビードは垂直応力方向に最大荷重を受ける。継ぎ目が受ける荷重は最大で、円周溶接が受ける荷重は最小で、螺旋溶接が受ける荷重は両者の間にある。

パイプの発展傾向は大径、高強度である。鋼管の直径と鋼種の増加に伴い、靭性破断先端が安定的に膨張する傾向がより大きくなり、螺旋鋼管と直縫鋼管は同じ等級を持っているが、螺旋鋼管はより高い衝撃靭性を持っている。