In termini di processo di produzione, i tubi di acciaio sono generalmente suddivisi in due categorie principali: tubi di acciaio senza saldatura e tubi di acciaio saldati, mentre i tubi di acciaio saldati sono ulteriormente suddivisi in tubi saldati con giunture diritte e tubi saldati a spirale. Come distinguere questi tre tipi di tubi in acciaio? Spiegheremo in dettaglio di seguito:
Primo: tubi in acciaio senza saldatura
I tubi in acciaio senza saldatura sono realizzati da un'intera billetta di acciaio solido (chiamata anche billetta rotonda) attraverso processi quali perforazione, laminazione a caldo, laminazione a freddo o trafilatura a freddo, senza cordoni di saldatura sull'intero corpo del tubo. Il suo processo di produzione è lo stesso di quello delle travi a I-laminate a caldo e degli acciai per canali, simile all'impasto della plastilina senza alcuna saldatura coinvolta nell'intero processo, quindi non viene generato alcun cordone di saldatura e l'integrità complessiva è molto elevata. La sua caratteristica principale è l'elevata uniformità strutturale. Senza cordone di saldatura, è come avere uno strato protettivo impenetrabile, quasi privo di punti deboli, e le sue proprietà meccaniche sono relativamente costanti in tutte le direzioni. È inoltre resistente alla pressione-, alle alte-temperature e alla corrosione-, quindi è la prima scelta per le condotte di fluidi sotto pressione-(per il trasporto di acqua, petrolio, gas, ecc.) e può resistere a pressioni e temperature più elevate. I suoi svantaggi sono il processo di produzione complesso e gli elevati costi di produzione. Inoltre, a causa dei limiti legati alle attrezzature e alle specifiche delle billette, di solito è molto difficile produrre tubi in acciaio senza saldatura con diametri extra grandi.
Successivo: Tubi in acciaio saldati
I tubi saldati in acciaio comprendono due sotto-tipi: tubi saldati con giunture diritte e tubi saldati a spirale. Vengono fabbricati piegando e formando prima piastre o nastri di acciaio, quindi collegando i giunti tramite diversi metodi di saldatura (come saldatura a resistenza, saldatura ad arco, ecc.). I loro vantaggi includono un'elevata efficienza produttiva e un basso costo: le materie prime sono facili da ottenere, la produzione può essere effettuata ininterrottamente e il loro costo è generalmente inferiore rispetto ai tubi senza saldatura con le stesse specifiche.
Possono essere prodotti con diametro grande e con pareti sottili, con una gamma molto ampia di specifiche di diametro. I loro svantaggi sono che esiste un potenziale punto debole nell'area di saldatura, proprietà tra cui resistenza e tenacità della saldatura possono differire dal metallo di base, quindi è necessario un rigoroso controllo di qualità. Inoltre, l'uniformità dello spessore delle pareti è leggermente peggiore rispetto ai tubi senza saldatura, poiché la forza di estrusione sulla parete del tubo durante il processo di piegatura influenzerà l'uniformità dello spessore. Differenti sono anche i processi produttivi delle due tipologie di tubi saldati:
Tubi saldati con cucitura diritta
In poche parole, il suo processo di produzione consiste nel rotolare una piastra di acciaio in una forma cilindrica e quindi saldare insieme il giunto. La saldatura principale dei tubi saldati con cordoni diritti è parallela alla direzione longitudinale del tubo (la direzione dell'azione del momento flettente). Quando sottoposto a flessione longitudinale, la sollecitazione massima appare nella parte superiore e inferiore della parete del tubo (lontano dall'asse neutro).
Tubi saldati a spirale
Il suo processo di produzione principale consiste nel piegare continuamente la striscia di acciaio in una direzione a spirale e saldare il giunto in modo sincrono durante il processo di piegatura per una-formatura unica, che è simile all'arrotolare una banconota sottile attorno a un cilindro per formare un tubo. La saldatura dei tubi saldati a spirale forma un angolo con l'asse del tubo (solitamente 45-65 gradi). Quando il tubo è sottoposto a flessione longitudinale, la massima sollecitazione principale è in direzione longitudinale, mentre la saldatura a spirale è in direzione obliqua.
È impossibile giudicare semplicemente quale dei due tubi saldati sia migliore, la scelta dovrebbe essere fatta in base allo stato di sollecitazione principale dello scenario applicativo: se la struttura è soggetta principalmente a pressione assiale con momento flettente molto piccolo (come pali profondi, alcune strutture a torre, trasmissione di fluidi in pressione generale-), i tubi saldati a spirale presentano vantaggi in termini di economia e stabilità. Se la struttura sopporta evidenti carichi di flessione, torsione o compressione-flessione combinati (applicabili alla maggior parte delle strutture edili in acciaio, bracci di gru, condotte in pressione), i tubi saldati con giunzioni diritte (in particolare i tubi longitudinali saldati ad arco sommerso) dovrebbero essere la prima scelta, poiché la loro capacità portante, l'affidabilità e la sicurezza sono molto più elevate rispetto ai tubi saldati a spirale.
