Αν κοιτάξετε στο πρόσφατο παρελθόν, μπορείτε να δείτε ότι οι χαλύβδινοι σωλήνες νερού και αερίου χρησιμοποιούνταν παντού, αφού δεν υπήρχε άλλη άξια εναλλακτική λύση. Επί του παρόντος, σωλήνες από νέα υλικά αναπτύσσονται ενεργά και εισάγονται σε όλους τους τομείς. Έτσι, κατά την κατασκευή σύγχρονων πολυώροφων κτιρίων, το νερό τροφοδοτείται στα διαμερίσματα μέσω πλαστικών σωλήνων. Αυτό το προϊόν έχει τα πλεονεκτήματά του, αλλά από πολλές απόψεις εξακολουθεί να είναι κατώτερο από τους παραδοσιακούς χαλύβδινους σωλήνες νερού και αερίου. Αυτός ο τύπος σωλήνων έχει σταθερή ζήτηση μέχρι σήμερα και ως εκ τούτου περιλαμβάνεται στη γκάμα παραγωγής μεταλλουργικών εργοστασίων.
Ταξινόμηση και απαιτήσεις για σωληνωτά προϊόντα
Οι απαιτήσεις, η διαδικασία δοκιμής, οι μέθοδοι παραγωγής και η χημική σύνθεση καθορίζονται από το GOST 3262-75. Οι σωλήνες νερού και αερίου από χάλυβα, σύμφωνα με αυτό το κρατικό πρότυπο, χωρίζονται σε τρεις ομάδες. Το να ανήκεις σε μια συγκεκριμένη ομάδα καθορίζεται από την τεχνολογία παραγωγής, από τις ποιότητες χάλυβα που χρησιμοποιούνται και τη χημική τους σύσταση, από την τεχνολογία της θερμικής καικατεργασία, σύμφωνα με τη μέθοδο αντιδιαβρωτικής προστασίας.
Προστασία σωλήνων από διάβρωση
Σύμφωνα με τον βαθμό προστασίας από τη διάβρωση, όλα τα προϊόντα σωλήνων χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους: σωλήνας χωρίς προστατευτικό αντιδιαβρωτικό στρώμα, γαλβανισμένος σωλήνας νερού και αερίου. Ο γαλβανισμός μπορεί να γίνει με δύο τρόπους: γαλβανική και θερμική διάχυση. Η δεύτερη μέθοδος απαιτεί πολλούς πόρους και ενέργεια, πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνει σημαντικά τη λιανική τιμή των προϊόντων. Πράγματι, για να ληφθεί ένα στρώμα διάχυσης επαρκούς πάχους, ο σωλήνας νερού και αερίου πρέπει να διατηρείται σε κλίβανο σε υψηλή θερμοκρασία για τουλάχιστον μία ημέρα. Λαμβάνοντας υπόψη τις τρέχουσες τιμές ηλεκτρικής ενέργειας, μια τέτοια επεξεργασία θα ήταν πολύ ακριβή. Συνιστάται η χρήση του μόνο στην παραγωγή σωλήνων νερού και αερίου για πολύ υπεύθυνες και στρατηγικά σημαντικές εγκαταστάσεις.
Η επιμετάλλωση πραγματοποιείται πολύ γρήγορα, αλλά η ποιότητα αυτής της προστασίας είναι πολύ μικρότερη από ό,τι με τον γαλβανισμό θερμικής διάχυσης: το παραμικρό απρόσεκτο άγγιγμα του σωλήνα με οποιοδήποτε σκληρό αντικείμενο μπορεί να αφήσει μια γρατσουνιά. Από αυτή τη γρατσουνιά, ο χάλυβας (αν δεν είναι κράμα με περισσότερο από 13% χρώμιο) αρχίζει να διαβρώνεται, προκαλώντας τη διόγκωση ολόκληρης της επιφάνειας.
Το άζωτο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως στοιχείο κορεσμού. Η νιτρωμένη επιφάνεια αντέχει επίσης καλά στη διάβρωση υπό κανονικές συνθήκες. Ωστόσο, η τεχνολογική διαδικασία της νιτροποίησης είναι αρκετά περίπλοκη και δαπανηρή, γεγονός που καθιστά την παραγωγή σωλήνων νερού και αερίου με χρήση αυτής της τεχνολογίας οικονομικά ανέφικτη. Μόνο ένας καθαρισμόςοι επιφάνειες από τη ρύπανση θα είναι πολύ ακριβές. Και χωρίς καθαρισμό επιφανειών υψηλής ποιότητας, η διαδικασία εναζώτου δεν θα προχωρήσει σωστά, καθώς η βρωμιά θα εμποδίσει τη διάχυση ατόμων ή ιόντων (στην περίπτωση της νιτρίωσης του πλάσματος ιόντων σε μια εκκένωση λάμψης) αζώτου βαθιά στο μέταλλο.
Ταξινόμηση προϊόντων σωλήνων ανάλογα με το πάχος τοιχώματος
Μεταλλουργικά εργοστάσια παράγουν ένα ευρύ φάσμα σωλήνων νερού και αερίου. Έτσι, ανάλογα με το σκοπό και τις συνθήκες λειτουργίας, παράγονται σωλήνες με συνηθισμένο πάχος τοιχώματος (2-4 χιλιοστά), ελαφροί σωλήνες (έως 2 χιλιοστά) και ενισχυμένοι σωλήνες. Το πάχος του τελευταίου δεν είναι περιορισμένο και μπορεί να είναι αρκετά σημαντικό. Τέτοιοι σωλήνες, κατά κανόνα, παράγονται χωρίς ραφή και προορίζονται για διάνοιξη φρεατίων, λειτουργία σε σκληρές συνθήκες του βορρά κ.λπ.
Η ελάχιστη εσωτερική διάμετρος του σωλήνα νερού και αερίου είναι 6 χιλιοστά. Η μέγιστη τιμή της εσωτερικής διαμέτρου είναι ενάμιση μέτρο. Οι σωλήνες με μέγιστη διάμετρο χρησιμοποιούνται στην τοποθέτηση αγωγών πετρελαίου και φυσικού αερίου και με ελάχιστη διάμετρο - στην παραγωγή υδραυλικού εξοπλισμού για μηχανές και μηχανισμούς. Ταυτόχρονα, είναι λάθος να υποθέσουμε ότι δεν επιβάλλονται αυστηρές απαιτήσεις σε σωλήνες μικρής διαμέτρου. Αντιθέτως, πρέπει να αντέχουν την απίστευτη πίεση του υδραυλικού κυλίνδρου και της υδραυλικής αντλίας.
Τεχνολογία για την παραγωγή σωλήνων συγκολλημένης ραφής
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι σωλήνες μπορούν να συγκολληθούν ή όχι.
Στην παραγωγή του πρώτου, του συνηθισμένουφύλλο από ατσάλι. Σε μια ειδική πρέσα, κάμπτεται σε έναν σωλήνα και στη διασταύρωση των άκρων, μια συγκολλημένη μηχανή εφαρμόζει μια ραφή με μεγάλη ταχύτητα. Η τεχνολογία έχει επεξεργαστεί μέχρι την παραμικρή λεπτομέρεια και η απόδοση τέτοιων σωλήνων είναι απλά τεράστια. Η ταχύτητα με την οποία τυλίγεται, κάμπτεται και συγκολλάται ένα μεταλλικό φύλλο είναι συγκρίσιμη με την ταχύτητα μιας σφαίρας που εκτοξεύεται από ένα πιστόλι Makarov. Ωστόσο, τέτοιοι σωλήνες έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα - σε υψηλές πιέσεις, η συγκόλληση μπορεί να σκάσει (ειδικά εάν έγιναν αποκλίσεις από την τεχνολογική διαδικασία) και θα συμβεί ατύχημα. Οι συνέπειες ενός τέτοιου ατυχήματος μπορεί να είναι καταστροφικές τόσο για τη φύση όσο και για τους ανθρώπους. Επομένως, αυτοί οι σωλήνες δεν χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κρίσιμων αυτοκινητοδρόμων και την παραγωγή προϊόντων ηλεκτρομηχανικής με υψηλό φορτίο.
Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας συγκόλλησης, το τμήμα του σωλήνα δεν είναι στρογγυλό. Είναι ένα κλειστό περίγραμμα ακανόνιστου σχήματος. Το GOST 3262-75 "Σωλήνες νερού και αερίου από χάλυβα" προβλέπει τη βαθμονόμηση και τη διόρθωση του γεωμετρικού σχήματος του τμήματος. Για την ευθυγράμμιση των τοιχωμάτων του σωλήνα, τροφοδοτείται στον μύλο μεγέθους. Πάνω σε αυτό, το τεμάχιο εργασίας περιστρέφεται και πιέζεται πάνω στους κυλίνδρους με σημαντική προσπάθεια. Στην έξοδο, ο σωλήνας έχει ήδη έναν σχεδόν τέλειο κύκλο σε διατομή.
Τεχνολογία σωλήνων χωρίς ραφή
Σχετικά πρόσφατα (πριν από αρκετές δεκαετίες) κατακτήθηκε η παραγωγή σωλήνων χωρίς ραφή. Η τεχνολογία είναι πολύ περίπλοκη και ο εξοπλισμός και τα αναλώσιμα είναι ακριβά και εισάγονται από το εξωτερικό (μαςοι μηχανικοί δεν έχουν μάθει ακόμη πώς να φτιάχνουν μύτες καρβιδίου για τρύπες). Όμως, παρά το γεγονός ότι αυτού του είδους τα προϊόντα είναι πολύ ακριβά, τέτοιοι σωλήνες έχουν σταθερή ζήτηση από εταιρείες πετρελαιοειδών και όχι μόνο.
Γενικά, η διαδικασία παραγωγής μπορεί να περιγραφεί ως εξής. Η ράβδος αμέσως μετά το ελασματουργείο μπαίνει στην περιοχή για τρύπες. Σε αυτήν την περίπτωση, η αποτελεσματικότητα είναι σημαντική, καθώς η ράβδος δεν μπορεί να αφεθεί να κρυώσει (αυτό θα οδηγήσει στην ανάγκη αναθέρμανσης και επομένως σε υψηλό κόστος). Αυτή η λειτουργία εκτελείται σε τεμάχιο εργασίας που έχει θερμανθεί σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης. Μόνο υπό αυτές τις συνθήκες, ο χάλυβας γίνεται εύκαμπτος (ρευστός) και η δομή του παραμορφωμένου κόκκου κανονικοποιείται δυναμικά, γεγονός που εξασφαλίζει καλά μηχανικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά.
Πλεονεκτήματα της χρήσης χαλύβδινων σωλήνων νερού και αερίου
Το GOST ρυθμίζει όλα τα χαρακτηριστικά και τις παραμέτρους των σωληνωτών προϊόντων χωρίς εξαίρεση. Και αν συγκρίνουμε την απόδοση τέτοιων σωλήνων με αυτά που προσφέρει ο κατασκευαστής σωλήνων PVC και άλλων υλικών, γίνεται σαφές ότι οι μεταλλικοί σωλήνες είναι πέρα από τον ανταγωνισμό.
Μπορούν λοιπόν να χρησιμοποιηθούν σε υψηλές θερμοκρασίες, διατηρώντας παράλληλα την αντοχή τους. Αυτό είναι πολύ σημαντικό σε συστήματα θέρμανσης όπου ο ατμός υψηλής πίεσης παρέχεται μέσω σωλήνων. Η χρήση σωλήνων από άλλα υλικά απλά δεν είναι δυνατή. Θα λιώσουν ή θα σκίσουν σε δευτερόλεπτα.
Επιπλέον κράμα χάλυβαεπιτρέπει τη σημαντική αύξηση του ορίου της κόκκινης ευθραυστότητας και της μηχανικής αντοχής των σωλήνων.
Μειονεκτήματα των σωλήνων νερού και αερίου
Το GOST είναι η κύρια πηγή χρήσιμων τεχνικών πληροφοριών. Και όταν μελετάτε την τεκμηρίωση για σωλήνες, ένα τεχνικά ικανό άτομο δεν θα σκεφτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα ποιες αδυναμίες έχει αυτό το προϊόν. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι όλες οι κατασκευές από χάλυβα (και οι σωλήνες δεν αποτελούν εξαίρεση) είναι βαριές. Αυτό περιπλέκει σημαντικά την εγκατάσταση των προϊόντων και θέτει ορισμένες απαιτήσεις για την αξιοπιστία των συνδετήρων.
Τα κράματα μετάλλων και οι χάλυβες έχουν πολύ υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Αυτό σημαίνει ότι εκπέμπουν θερμότητα. Για να αυξηθεί η απόδοση του συστήματος θέρμανσης, οι μεταλλικοί σωλήνες πρέπει να μονώνονται όταν τοποθετούνται στο δρόμο. Οι σύγχρονες επιχειρήσεις παράγουν έτοιμους και μονωμένους σωλήνες διαφόρων διαμέτρων. Τέτοια προϊόντα είναι αρκετά υψηλής τεχνολογίας και δεν είναι φθηνά, αλλά θα εξοικονομήσουν χρήματα και ενεργειακούς πόρους, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό στην εποχή μας.
Πώς τοποθετούνται οι σωλήνες
Σύμφωνα με το GOST 3262, οι χαλύβδινοι σωλήνες νερού και αερίου μπορούν να συνδεθούν είτε με συγκόλληση είτε με εξαρτήματα με σπείρωμα.
Κατά τη συγκόλληση, τα άκρα δύο σωλήνων ενώνονται και γίνεται συγκόλληση κατά μήκος του αρμού. Όλες οι εργασίες είναι χειροκίνητες, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτούν υψηλά προσόντα από τον συγκολλητή (ειδικά όταν πρόκειται για την τοποθέτηση αγωγού πετρελαίου). Η ραφή πρέπει να είναι ομοιόμορφη, χωρίς μη μεταλλικά εγκλείσματα. Καθεη συγκολλημένη άρθρωση πρέπει να ελεγχθεί με υπερήχους.
Η εγκατάσταση συστήματος σωλήνων με χρήση εξαρτημάτων χρησιμοποιείται αποκλειστικά κατά την εργασία με σωλήνες μικρής διαμέτρου. Από τη μία πλευρά, μια τέτοια εργασία απαιτεί λιγότερα προσόντα από τον ερμηνευτή από ό,τι κατά τη συγκόλληση σωλήνων. Από την άλλη, θα πρέπει να ασχοληθούν με περισσότερα. Μόνο ένα προπαρασκευαστικό βήμα αξίζει τον κόπο: πρέπει να κόψετε χειροκίνητα τα νήματα με μια μήτρα και ένα χτύπημα σε κάθε σωλήνα από τη μία πλευρά και την άλλη.
Διαδικασία σύνδεσης σωλήνων με εξαρτήματα
Στη γενική περίπτωση, η συναρμολόγηση σωλήνων νερού και αερίου (GOST 3262) με σπείρωμα σε ένα ενιαίο σύστημα πραγματοποιείται με την ακόλουθη σειρά:
- η επιφάνεια του σπειρώματος επεξεργάζεται με στεγανωτικό, μετά το οποίο βιδώνεται το παξιμάδι ασφάλισης.
- ένα εξάρτημα βιδώνεται στον σωλήνα και το παξιμάδι πιέζεται πάνω του με μέγιστη δύναμη σύσφιξης.
- σφραγιστικό εφαρμόζεται πάνω από το εξάρτημα και το παξιμάδι (στη διασταύρωση).
Το κερί μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντί για σφραγιστικό. Όταν είναι υγρό, αυτό το υλικό διογκώνεται και το νερό σταματά να ρέει.
Χρήση σωλήνων χαλκού
Χαλκοσωλήνες έχουν χρησιμοποιηθεί σχετικά πρόσφατα. Προηγουμένως, η GOST δεν προέβλεπε τέτοια δυνατότητα και τα προϊόντα χαλκού παράγονταν αποκλειστικά για σκοπούς οργάνων και μηχανικής ακριβείας. Αλλά λίγο αργότερα, τα πλεονεκτήματα της χρήσης τέτοιων σωλήνων εκτιμήθηκαν και έγιναν κατάλληλες αλλαγές στο GOST με πρωτοβουλία μιας ομάδας ενδιαφερομένων.
Έτσι, οι χάλκινοι σωλήνες λυγίζονται αρκετά εύκολα,έχουν μικρή διάμετρο. Ως εκ τούτου, κρύβονται εύκολα στις πύλες. Και λόγω της ευελιξίας τους, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν μακρύ σωλήνα, λυγίζοντας τον στα σωστά σημεία, αντί να συνδέετε πολλά μικρά μήκη, κάτι που απαιτεί πολύ χρόνο και εργασία.
Υπό κανονικές συνθήκες, ο χαλκός δεν εκτίθεται στις διαβρωτικές επιδράσεις του υγρού περιβάλλοντος και του νερού, γεγονός που παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του και τον καθιστά πολύ ανταγωνιστικό, παρά το γεγονός ότι ο χαλκός είναι μη σιδηρούχο μέταλλο και είναι αρκετά ακριβός.
Πώς αναγνωρίζετε ελαττωματικά προϊόντα
Το GOST 3262-75 "Σωλήνες νερού και αερίου" καθορίζει τα κριτήρια βάσει των οποίων τα προϊόντα πρέπει να ταξινομούνται ως ελαττωματικά. Τέτοιοι σωλήνες δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται για τον προορισμό τους. Πρέπει να αποστέλλονται στον κατασκευαστή με το κατάλληλο πρωτόκολλο (πράξη). Δεν επιτρέπονται παραβίαση του γεωμετρικού σχήματος, διαστολή (φούσκωμα) του σωλήνα, γρέζια στα άκρα (η επιφάνεια πρέπει να είναι προετοιμασμένη για συγκόλληση και να έχει ειδικές λοξοτομές), ξεφλούδισμα της προστατευτικής επίστρωσης. Επίσης, δεν πρέπει να υπάρχουν ρωγμές στην εξωτερική και την εσωτερική επιφάνεια.
Πολλές επιχειρήσεις πραγματοποιούν έλεγχο εισροών των εισερχόμενων προϊόντων. Εάν το επιτρέπουν τα τεχνικά μέσα, τότε είναι απαραίτητο, σύμφωνα με το GOST 3262 «Σωλήνες νερού και αερίου», να διεξαχθεί λεπτομερής ανάλυση της χημικής σύστασης του χάλυβα από τον οποίο κατασκευάζονται τα προϊόντα, ώστε να υπερβαίνουν τα επιτρεπόμενα επίπεδα επιβλαβούς ουσίες (κυρίως θείο και φώσφορος).
Αλλά ακόμα κι αν ο οργανισμός δεν έχει τόσο ακριβό εξοπλισμό στη διάθεσή του, η οπτική μικρο- καισε κάθε περίπτωση πρέπει να γίνει μακροανάλυση. Για να γίνει αυτό, ένα μικρό δείγμα κόβεται από τον σωλήνα. Σε αυτή την περίπτωση, είναι επιθυμητό να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του για να αποφευχθούν οι μετασχηματισμοί φάσης στο μέταλλο. Μία (κατά προτίμηση πολλές - για μια αντικειμενική αξιολόγηση) επιφάνεια υποβάλλεται σε λείανση και στη συνέχεια στίλβωση χρησιμοποιώντας πάστα GOI (που αναπτύχθηκε από το Κρατικό Οπτικό Ινστιτούτο, ΕΣΣΔ). Για το σκοπό αυτό, η σκόνη οξειδίου του αλουμινίου είναι κατάλληλη. Μετά τη στίλβωση, το δείγμα πρέπει να υποβληθεί σε χάραξη με ειδικά χημικά αντιδραστήρια, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται τα όρια των κόκκων και τα συστατικά φάσης και να μπορούν να παρατηρηθούν σε μεταλλογραφικό μικροσκόπιο. Επιπλέον, μπορούν να ανιχνευθούν πορώδες ή μη μεταλλικά εγκλείσματα. Εάν η περιεκτικότητα σε άνθρακα και επιβλαβείς ακαθαρσίες δεν συμμορφώνεται με το GOST 3262-75 "Σωλήνες νερού και αερίου" και υπάρχουν εγκλείσματα και πόροι στο ίδιο το μέταλλο, τότε ένα τέτοιο προϊόν αναγνωρίζεται ως ελαττωματικό. Επιπλέον, κατά κανόνα, δεν παντρεύονται ένας ή δύο σωλήνες, αλλά μια ολόκληρη παρτίδα.
