Im Allgemeinen können die Herstellungsverfahren für nahtlose Stahlrohre in zwei Kategorien unterteilt werden: Kaltziehen und Warmwalzen. Beim Warmwalzen wird, wie der Name schon sagt, bei hohen Temperaturen gewalzt, was den Verformungswiderstand verringert und eine erhebliche Verformung ermöglicht. Am Beispiel des Walzens von Stahlplatten liegt die typische Dicke einer Stranggussplatte bei etwa 230 mm, die nach dem Schruppen und Fertigstellen auf eine Enddicke von 1-20 mm reduziert werden kann. Aufgrund des relativ geringen Breite-Dicke-Verhältnisses von Stahlplatten und der geringeren Anforderungen an die Maßgenauigkeit treten außerdem weniger wahrscheinlich Probleme mit der Plattenform auf, wobei der Hauptfokus auf der Kontrolle der Konvexität liegt.
Unter warmgewalzten nahtlosen Stahlrohren versteht man den Prozess, bei dem das Walzen oberhalb der Rekristallisationstemperatur stattfindet, im Gegensatz zum Kaltwalzen, das unterhalb dieser Temperatur erfolgt.
Vorteile:
Es kann die Gussstruktur von Stahlbarren stören, die Korngröße des Stahls verfeinern und Defekte in der Mikrostruktur beseitigen, was zu einer dichteren Stahlstruktur und verbesserten mechanischen Eigenschaften führt, insbesondere entlang der Walzrichtung. Durch diese Umwandlung ist Stahl bis zu einem gewissen Grad nicht mehr isotrop.
Beim Gießen entstehende Blasen, Risse und Porositäten können unter hoher Temperatur und hohem Druck zugeschweißt werden.
Nachteile:
Nach dem Warmwalzen werden nichtmetallische Einschlüsse (hauptsächlich Sulfide, Oxide und Silikate) im Stahl zu dünnen Schichten komprimiert, was zu Laminierung oder Zwischenschichtbildung führt. Diese Laminierung verschlechtert die Zugfestigkeit des Stahls in Dickenrichtung erheblich und kann während der Schweißkontraktion zu einem Reißen der Zwischenschichten führen. Lokale Dehnungen, die durch Schweißkontraktion verursacht werden, können oft ein Mehrfaches der Streckgrenze erreichen und sind damit weitaus größer als die durch Belastung verursachten Dehnungen.
Nahtlose Stahlrohre werden durch Warmbearbeitungsverfahren wie Durchstechen und Warmwalzen ohne Schweißnähte hergestellt. Bei Bedarf können die Rohre nach der Warmbearbeitung einer weiteren Kaltbearbeitung unterzogen werden, um die gewünschte Form, Größe und Eigenschaften zu erreichen. Derzeit sind nahtlose Stahlrohre (DN15-600) die am häufigsten verwendeten Rohre in petrochemischen Produktionsanlagen.
Basierend auf den Herstellungsverfahren werden nahtlose Stahlrohre weiter in warmgewalzte (oder extrudierte) nahtlose Stahlrohre und kaltgezogene (oder kaltgewalzte) nahtlose Stahlrohre unterteilt. Kaltgezogene (oder kaltgewalzte) Rohre werden weiter in Rundrohre und speziell geformte Rohre unterteilt.
a. Überblick über die Produktionsprozesse:
Warmgewalzte (oder stranggepresste) nahtlose Stahlrohre: Runder Knüppel → Erhitzen → Durchstechen → Dreiwalzen-Schrägwalzen, kontinuierliches Walzen oder Strangpressen → Rohrabisolieren → Kalibrieren (oder Reduzieren) → Abkühlen → Rohrrohling → Richten → Hydrostatische Prüfung (oder Fehlererkennung) → Markieren → Lagerung.
Kaltgezogene (oder kaltgewalzte) nahtlose Stahlrohre: Runder Knüppel → Erhitzen → Durchstechen → Anstauchen → Glühen → Beizen → Ölbeschichten (oder Verkupfern) → Mehrstufiges Kaltziehen (oder Kaltwalzen) → Rohrrohling → Wärmebehandlung → Richten → Hydrostatische Prüfung (oder Fehlererkennung) → Markieren → Lagerung.
