製造プロセスの比較: ERW とスパイラルパイプ

序文: プロセスの違いを製品の価値に結び付ける

製造プロセスは、鋼管の性能、コスト、用途シナリオを決定する核心です。河北華陽鋼管有限公司、専門メーカーの場合電縫鋼管ERW とスパイラル パイプの製造プロセスの違いを理解することは、技術的な要件であるだけでなく、シナリオに応じた製品の推奨事項を顧客に提供するための鍵でもあります。{0}

まず、プロセス比較の基礎を築くために、ERW パイプの中心となるコンセプトを明確にする必要があります。電縫管とは?それは、電縫鋼管円筒状に成形した鋼板（またはコイル）の端部を電流による抵抗熱を利用して溶融し、圧力を加えて強固に溶接します。エルウ管の意味したがって、溶接エネルギー源としての抵抗熱と縦方向の溶接（パイプの軸に平行）という 2 つの中心的な特性が強調されます。電縫管の中でも、 HFW鋼管高性能の-バリエーション-ですHFWの意味高周波溶接は、高周波電流を使用してより正確で効率的な溶接を実現する、アップグレードされた ERW 技術です。-以下では、ERW パイプ (華陽の生産慣行を参考にしています) とスパイラル パイプの製造プロセスを、前工程の準備、成形、溶接、後処理という 4 つの主要なリンクから比較します。-

-前工程の準備: 原材料の選択と前処理

電縫管の準備（華陽の厳しい基準）

華陽さんの電縫鋼管(通常のERWとHFW鋼管）抵抗溶接の品質は鋼の導電性と溶接性に大きく依存するため、原材料には厳しい要件があります。

原材料の選択

Huayang は主に、ERW パイプ用の熱間圧延低炭素/中炭素鋼コイル (Q195～Q345) を主に使用しており、次のような重要な検査指標があります。{{1}

化学組成: 炭素含有量 ≤ 0.25% (良好な溶接性を確保し、溶接部の脆性を回避)、硫黄/リン含有量 ≤ 0.035% (介在物などの内部欠陥を低減)。

表面品質: 錆、穴、亀裂がないこと (レーザー表面スキャナーによって検出され、0.5 mm より深い欠陥のあるコイルは拒否されます)。

厚さ精度: 厚さ偏差 ≤±0.05mm (超音波厚さ計によって制御)、成形後の均一な肉厚を確保します。

のためにHFW鋼管（高圧シナリオで使用）、Huayang ではさらに、スチール コイルの引張強度 ≥480MPa が必要です。-これにより、完成したパイプが変形せずに高圧に耐えられることが保証されます。 2024年、華陽は過剰な硫黄含有量（＞0.035%）を含むスチールコイルの8バッチを拒否し、認定された原材料のみが生産ラインに入るようにしました。

原料の前処理

華陽における電縫パイプ原材料の前処理プロセスには、次の 3 つの重要なステップが含まれます。

巻き戻しとレベリング: 12 ローラー レベラーがスチール コイルを真っ直ぐにし、平面度偏差 ≤0.1 mm/m を保証します (成形中の不均一な応力を回避します)。

-長さの固定切断: 精密剪断機で鋼板を 6m～12m のセグメントに切断します (顧客のニーズに応じてカスタマイズ可能)。切断偏差は ±1mm 以内です。

エッジトリミング: 機械式トリマーがプレートエッジを V- 形状 (角度 30°-45°、幅 5mm～8mm) にカットします。これにより溶接接触面積が増加し、パイプブランクエッジが完全に融合します。

スパイラルパイプの準備

スパイラル パイプ（主にスパイラル サブマージ アーク溶接パイプ）の前処理要件は緩和されており、大径成形への適応に重点が置かれています。-

原材料の選択

スパイラル パイプには、次の特性を持つ、炭素含有量の高い熱間圧延鋼コイルまたは鋼板（Q235～Q460）が使用されます。{0}

化学組成: 炭素含有量 ≤ 0.45% (アーク溶接では高炭素鋼を溶解できますが、亀裂を避けるために予熱が必要です);

表面品質: 軽微な錆は許容されます (溶接中のフラックス層が小さな欠陥をカバーする可能性があります)。

厚さの範囲: 厚肉パイプ（肉厚 ≥8mm）に適していますが、厚さの偏差は ±0.1mm に達する可能性があります（ERW パイプより大きい）。

原料の前処理

スパイラルパイプの前処理は ERW パイプよりも簡単です。

巻き戻し（コイルの場合）：厳密なレベリングは必要ありません（スパイラル成形により小さな凹凸を相殺できます）。

エッジ処理: バリを除去するために単純な研削のみが実行され、V 形状のトリミングは行われません (溶接の難易度が高まり、融合品質が低下します)。

固定長の切断は不要: スチールコイルは成形機に連続的に供給され、切断は成形後に行われます（廃棄率が高くなります）。

成形プロセス: 精密-指向の ERW とスケール-指向のスパイラル

ERW パイプ成形 (Huayang のマルチロール グラジエント プロセス)

華陽の電縫パイプ成形では、寸法精度を優先し、平板を 3 段階で円筒状のブランクに分割する「マルチロ​​ール勾配成形プロセス」を採用しています。-

予備成形（U-）

トリミングされた鋼板は予備成形ユニット (4- 6 セットの水平ロール) に供給され、徐々に圧力を高めて (5kN ～ 15kN) 鋼板を U 字型に曲げます。主要なコントロール:

曲率の​​一貫性: U- 形状の底部半径はパイプ内径の半分に相当します (たとえば、Φ219mm パイプには 109.5mm の半径が必要です)。

エッジの位置合わせ: 視覚的な位置合わせシステムにより、U- 形状の 2 つのエッジが 0.3 mm 以下の隙間で平行であることが保証されます (溶接の位置ずれを回避します)。

中間成形（半円形成形）-

U- 形のブランクは中間成形ユニット (3-4 セットの垂直ロール) に入り、両側を上に曲げて半円を形成します。 Huayang はここで「弾性成形」技術を使用しています。

柔軟な圧力調整 (8kN-20kN) により鋼板の塑性変形を防ぎます。

半円形の開口部を 30°～40° で制御し、最終成形段階にスムーズに入ることができます。-

最終成形（円形成形）

半円形のブランクは最終成形ユニット (水平と垂直のロールを組み合わせた 2- 3 セット) に入り、開口部を閉じて円筒形のパイプ ブランクを形成します。この段階は精度にとって非常に重要です。

外径制御: レーザー直径測定器がリアルタイムでブランクを監視し、偏差を±0.1mm 以下に調整します（例: Φ325mm パイプは 325±0.1mm で制御されます）。

楕円率制御: 複合ロールがさまざまな側面の圧力を調整し、楕円率 ≤ 0.5% を保証します (例: Φ114mm パイプの楕円率 ≤ 0.57 mm)。

シームギャップ制御：エッジギャップは0.1mm〜0.2mm（通常のERWの場合）または0.05mm〜0.1mm（ERWの場合）に維持されます。HFW鋼管）、最適な溶接条件を作り出します。

スパイラルパイプ成形

スパイラル パイプ成形は大口径の生産に重点を置いていますが、「スパイラル ローリング成形プロセス」を使用するため、精度に欠けます。{0}

スパイラルローリング

スチールコイルは固定角度でスパイラル成形機に供給されます（30°-60°、ターゲットの直径によって調整されます。直径が大きくなると、より小さな角度が必要になります）。機械の成形ロールがスチール コイルを押して前方に螺旋状に動かし、徐々に円筒形のブランクを形成します。主な制限事項:

エッジの位置合わせ: 手動調整に依存しているため、不均一なギャップ (0.5 mm ～ 1 mm) や溶接の一貫性の低下につながります。

楕円率制御: スパイラル応力により、楕円率は 1% を超えることがよくあり (たとえば、Φ1200mm パイプの楕円率は 12mm 以上)、高圧シナリオでのシールに影響します。-。

速度制限：成形速度はわずか1～5m/分で、華陽の1/10です。高強度鋼管成形速度（30〜60m/分）。

溶接プロセス: 抵抗熱 (ERW) とアーク熱 (スパイラル)

電縫管溶接（華陽のコア技術）

溶接は ERW パイプの最も特徴的な接続です-Huayang のプロセスは、通常の ERW パイプとHFW溶接、両方に属する電縫鋼管テクノロジー。

通常の電縫溶接（低-中周波）

低圧 ERW パイプ（作動圧力 ≤2MPa）に適したこのプロセスでは、銅電極を使用して中周波電流（1kHz～3kHz）を伝導します。-

発熱: 電流がパイプのブランクエッジ (高抵抗) を通過し、1200 度～1300 度 (プラスチック溶融状態) まで加熱します。

押出溶融: 押出ロールが圧力 (2MPa ～ 5MPa) を加えて溶融金属と空気を絞り出し、強固な溶接を形成します。

効率の利点: 溶接速度 10-20m/min、溶接ワイヤやフラックスは不要です (残留物による腐食を回避します)。

たとえば、Huayang の Φ48×3.5mm 足場パイプはこの溶接方法を使用しています-各 6m パイプの溶接にかかる時間はわずか 18 秒で、溶接強度は母材金属の 85% ～ 90% です。

HFW 溶接（高周波）

用途 HFW鋼管（高圧シナリオ）、Huayang は輸入されたドイツ製 SMS 高周波溶接機を使用しています。-

誘導加熱: 高周波誘導コイル (300kHz～500kHz) がパイプブランクの周囲に磁場を生成し、エッジに渦電流を誘導してパイプを加熱します (加熱幅 ≤2mm、ベースメタル粒子の粗大化を回避します)。

同期冷却: 水ミスト システムが押出直後に溶接部を冷却し、冷却時間を 30 秒に短縮します (溶接粒子を微細化します)。

-溶接後焼きなまし: 溶接されたパイプは 700 度から 750 度に加熱されて内部応力が除去され、溶接強度は母材金属の 95% に達します。

2023 年の山西省-北京天然ガスパイプラインプロジェクトでは、華陽の Φ325×10mmHFW鋼管 （このプロセスで溶接）は 12MPa の水圧試験に耐え、高圧輸送基準を満たしています。-

スパイラルパイプ溶接（サブマージアーク溶接）

スパイラル パイプはサブマージ アーク溶接 (SAW) を使用し、アーク熱と粒状フラックスを利用します。

アーク発生: 溶接ワイヤとパイプブランク間の電気アークが母材とワイヤを溶かします (温度 ≥3000 度)。

フラックス保護: 粒状のフラックスがアークと溶融池を覆い、空気の汚染を防ぎますが、残留物は残ります。

両面溶接: ほとんどのスパイラル パイプは溶接強度を向上させるために両面 SAW を使用しますが、これによりプロセスの複雑さとコストが 2 倍になります。-

ERW と比較した主な欠点:

低効率: 溶接速度 1-5m/min、通常の ERW の 1/6。

残留リスク: フラックス残留物が溶接部に残る可能性があり、湿気の多い環境では腐食のリスクが高まります。

欠陥率: アーク熱の制御が難しく、溶接欠陥率が 5% ～ 8% になります (Huayang の溶接欠陥率は 0.5% 以下)。HFW鋼管).

-溶接後処理: 精密検査と基本仕上げ

ERW パイプ後処理-（華陽の厳格な品質管理）

Huayang は、ERW パイプ用の「全プロセス検査 + 対象を絞った処理」システムを実装しています。{0}

溶接のトリミングと成形

通常のERWパイプ：機械式トリマーが余分な溶接ビード（高さ≤0.2mm）を除去し、パイプの表面が滑らかになるようにします。

HFW鋼管：精密研削盤で溶接部をパイプ本体と面一（偏差≤0.1mm）に研磨し、流体輸送時の流動抵抗を低減します。

品質検査

品質を保証する 3 つの主要な検査:

超音波探傷: 溶接部を 360° スキャンして内部欠陥を検出します (感度 ≥0.5 mm)。

静水圧試験: 定格圧力の 1.2 ～ 1.5 倍で試験します (例: 12MPa)。HFW鋼管) 10 分間、漏れは許可されません。

機械的特性試験: サンプルは引張、衝撃、曲げ試験を受けます (Huayang のHFW鋼管-40 度で衝撃靱性 ≥60J/cm² を持っています。

スパイラルパイプの後処理-

スパイラル パイプの後処理は、基本的な欠陥の修復に重点を置くことで、より簡単になります。{0}

フラックスの洗浄: ブラシまたはエアジェットを使用して表面のフラックスを除去しますが、内部の残留物を除去するのは困難です。

欠陥修復: X- 線探傷により欠陥 (スラグ混入など) が特定され、手動溶接で修復されます (効率が低く、一貫性が低い)。

圧力テストなし: 直径が大きくコストが高いため、ほとんどのスパイラルパイプは静水圧テストを省略しており、漏れのリスクが増加します。

結論: 華陽と顧客のためのプロセス主導の選択-

ERW 管とスパイラル管の製造プロセスの違いが製品価値を直接決定します。華陽の ERW 管 (普通管とスパイラル管) HFW鋼管）厳密な原材料管理、マルチロール成形、抵抗熱溶接により、精度、効率、高圧性能に優れています。{{0}{1}}スパイラル パイプは大口径の生産には適していますが、精度、効率、耐食性の点で限界があります。-

お客様にとって、これらのプロセスの違いを理解することが、合理的な選択の鍵となります。

パイプの直径が 630mm 以下の場合（低圧または高圧に関係なく）、ERW パイプ-低圧シナリオ（足場、屋内ガス）用の通常の ERW- を選択してください。HFW鋼管 高圧シナリオ用（石油/ガス、高圧蒸気）-。

直径が800mmを超え、圧力が4MPa以下の場合はスパイラルパイプを選択してください。ただし、定期的なフラックス残渣の洗浄に注意してください。

の専門メーカーとして電縫鋼管Huayang は引き続き ERW とHFWプロセス（例: 直径 800 mm の開発など）-HFW鋼管) アプリケーションシナリオを拡張します。結局のところ、プロセスは品質の基礎です-華陽の厳格な製造基準により、あらゆる品質が保証されます電縫鋼管顧客のニーズを満たし、Win-Win の協力を推進します。{0}