Jeśli spojrzysz w niedawną przeszłość, zobaczysz, że wszędzie używano stalowych rur wodociągowych i gazowych, ponieważ nie było dla nich godnej alternatywy. Obecnie rury z nowych materiałów są aktywnie rozwijane i wprowadzane we wszystkich obszarach. Tak więc podczas budowy nowoczesnych wieżowców woda jest dostarczana do mieszkań za pomocą plastikowych rur. Ten produkt ma swoje zalety, ale pod wieloma względami jest gorszy od tradycyjnych stalowych rur wodociągowych i gazowych. Ten typ rury cieszy się stałym popytem do dnia dzisiejszego i dlatego znajduje się w asortymencie produkcji zakładów hutniczych.
Klasyfikacja i wymagania dotyczące wyrobów rurowych
Wymagania, procedura testowa, metody produkcji i skład chemiczny są określone przez GOST 3262-75. Rury stalowe wodociągowe i gazowe, zgodnie z tą normą państwową, są podzielone na trzy grupy. Przynależność do określonej grupy determinowana jest technologią produkcji, stosowanymi gatunkami stali i ich składem chemicznym, technologią obróbki cieplnej iobróbka mechaniczna, zgodnie z metodą ochrony antykorozyjnej.
Ochrona rur przed korozją
W zależności od stopnia ochrony przed korozją wszystkie produkty rurowe dzielą się na następujące typy: rura bez ochronnej warstwy antykorozyjnej, ocynkowana rura wodna i gazowa. Cynkowanie można wykonać na dwa sposoby: galwaniczne i termodyfuzyjne. Druga metoda wymaga dużej ilości zasobów i energii, co oznacza, że znacząco podnosi cenę detaliczną produktów. Rzeczywiście, aby uzyskać warstwę dyfuzyjną o wystarczającej grubości, rura wodna i gazowa musi być trzymana w piecu w wysokiej temperaturze przez co najmniej jeden dzień. Przy obecnych cenach energii takie przetwarzanie byłoby bardzo kosztowne. Wskazane jest, aby używać go tylko przy produkcji rur wodociągowych i gazowych dla bardzo odpowiedzialnych i strategicznie ważnych obiektów.
Galwanizacja odbywa się bardzo szybko, ale jakość takiej ochrony jest znacznie gorsza niż w przypadku cynkowania termodyfuzyjnego: najmniejsze nieostrożne dotknięcie rury twardym przedmiotem może pozostawić zarysowanie. Od tego momentu stal (jeśli nie zawiera więcej niż 13% chromu) zaczyna korodować, powodując pęcznienie całej powierzchni.
Azot może być używany jako pierwiastek nasycający. Azotowana powierzchnia jest również odporna na korozję w normalnych warunkach. Jednak proces technologiczny azotowania jest dość złożony i kosztowny, co sprawia, że produkcja rur wodociągowych i gazowych tą technologią jest nieopłacalna. Tylko jedno czyszczeniepowierzchnie przed zanieczyszczeniem będą bardzo drogie. A bez wysokiej jakości czyszczenia powierzchni proces azotowania nie będzie przebiegał prawidłowo, ponieważ brud uniemożliwi dyfuzję atomów lub jonów (w przypadku azotowania jonowo-plazmowego w wyładowaniu jarzeniowym) azotu w głąb metalu.
Klasyfikacja produktów rurowych w zależności od grubości ścianki
Zakłady metalurgiczne produkują szeroką gamę rur wodociągowych i gazowych. Tak więc, w zależności od przeznaczenia i warunków pracy, produkowane są rury o zwykłej grubości ścianki (2-4 milimetry), rury lekkie (do 2 milimetrów) i rury wzmocnione. Grubość tych ostatnich nie jest ograniczona i może być dość znaczna. Takie rury z reguły są produkowane bez szwu i są przeznaczone do wiercenia studni, pracy w trudnych warunkach na północy itp.
Minimalna średnica wewnętrzna rury wodociągowej i gazowej wynosi 6 milimetrów. Maksymalna wartość średnicy wewnętrznej to półtora metra. Rury o maksymalnej średnicy stosuje się do układania rurociągów naftowych i gazowych, a o minimalnej średnicy - do produkcji urządzeń hydraulicznych do maszyn i mechanizmów. Jednocześnie błędem jest zakładanie, że na rury o małej średnicy nie są nakładane surowe wymagania. Wręcz przeciwnie, muszą wytrzymać niewiarygodne ciśnienie cylindra hydraulicznego i pompy hydraulicznej.
Technologia do produkcji rur spawanych
Jak wspomniano wcześniej, rury mogą być spawane lub nie.
W produkcji pierwszego, zwykłegoblacha stalowa. Na specjalnej prasie wygina się w rurę, a na styku krawędzi spawana maszyna z dużą prędkością nakłada szew. Technologia została dopracowana w najmniejszym szczególe, a wydajność takich rur jest po prostu ogromna. Szybkość zwijania, gięcia i spawania blachy jest porównywalna z szybkością pocisku wystrzelonego z pistoletu Makarowa. Jednak takie rury mają znaczną wadę - przy wysokich ciśnieniach spaw może pęknąć (szczególnie w przypadku wystąpienia odchyleń od procesu technologicznego) i nastąpi wypadek. Konsekwencje takiego wypadku mogą być katastrofalne zarówno dla przyrody, jak i dla człowieka. Dlatego rury te nie są wykorzystywane do budowy ważnych autostrad i produkcji wysoko obciążonych wyrobów elektroenergetycznych.
Po zakończeniu procesu spawania odcinek rury nie jest okrągły. Jest to kontur zamknięty o nieregularnym kształcie. GOST 3262-75 „Stalowe rury wodne i gazowe” zapewnia kalibrację i korektę geometrycznego kształtu przekroju. Aby wyrównać ściany rury, jest ona podawana do młyna kalibrującego. Na nim przedmiot obrabiany jest obracany i jest dociskany do rolek z dużym wysiłkiem. Na wylocie rura ma już prawie idealny okrąg w przekroju.
Bezszwowa technologia rur
Stosunkowo niedawno (kilkadziesiąt lat temu) opanowano produkcję rur bez szwu. Technologia jest bardzo złożona, a sprzęt i materiały eksploatacyjne drogie i sprowadzane z zagranicy (naszinżynierowie nie nauczyli się jeszcze, jak wykonać końcówki z węglików spiekanych do wycinania otworów). Ale pomimo tego, że tego typu produkty są bardzo drogie, na takie rury istnieje stały popyt ze strony koncernów naftowych i nie tylko.
Ogólnie rzecz biorąc, proces produkcji można opisać w następujący sposób. Pręt bezpośrednio za walcownią wchodzi w obszar wybijania otworów. W tym przypadku ważna jest wydajność, ponieważ batonika nie można dopuścić do ostygnięcia (doprowadzi to do konieczności jego ponownego podgrzania, a co za tym idzie do wysokich kosztów). Operacja ta jest wykonywana na przedmiocie podgrzanym do temperatury wyższej od temperatury rekrystalizacji. Dopiero w tych warunkach stal staje się giętka (płynna), a struktura odkształconego ziarna ulega dynamicznej normalizacji, co zapewnia dobre właściwości mechaniczne i eksploatacyjne.
Zalety stosowania stalowych rur wodnych i gazowych
GOST reguluje wszystkie cechy i parametry produktów rurowych bez wyjątku. A jeśli porównamy wydajność takich rur z tym, co oferuje producent rur PVC i innych materiałów, staje się jasne, że rury metalowe są poza konkurencją.
Dzięki temu mogą być używane w wysokich temperaturach, zachowując przy tym swoją wytrzymałość. Jest to bardzo ważne w systemach grzewczych, w których rurami dostarczana jest para pod wysokim ciśnieniem. Zastosowanie rur z innych materiałów jest po prostu niemożliwe. W ciągu kilku sekund stopią się lub rozerwą.
Dodatkowe stopowanie stalipozwala na znaczne podwyższenie progu kruchości czerwonej oraz wytrzymałości mechanicznej rur.
Wady rur wodnych i gazowych
GOST jest głównym źródłem przydatnych informacji technicznych. A podczas studiowania dokumentacji rur technicznie kompetentna osoba nie będzie długo zastanawiać się, jakie wady ma ten produkt. Przede wszystkim należy zauważyć, że wszystkie konstrukcje stalowe (i rury nie są wyjątkiem) są ciężkie. To znacznie komplikuje instalację produktów i stawia pewne wymagania dotyczące niezawodności elementów złącznych.
Stopy metali i stale mają bardzo wysoką przewodność cieplną. Oznacza to, że wydzielają ciepło. Aby zwiększyć wydajność systemu grzewczego, metalowe rury muszą być izolowane podczas układania na ulicy. Nowoczesne przedsiębiorstwa produkują gotowe i izolowane rury o różnych średnicach. Takie produkty są dość zaawansowane technologicznie i nie są tanie, ale pozwolą zaoszczędzić pieniądze i zasoby energii, co jest szczególnie ważne w naszych czasach.
Jak instalowane są rury
Zgodnie z GOST 3262, stalowe rury wodociągowe i gazowe można łączyć przez spawanie lub za pomocą złączek gwintowanych.
Podczas spawania końce dwóch rur są łączone, a wzdłuż złącza wykonuje się spoinę. Wszystkie prace są ręczne, co oznacza, że wymagają od spawacza wysokich kwalifikacji (zwłaszcza jeśli chodzi o układanie rurociągu naftowego). Szew musi być jednolity, bez wtrąceń niemetalicznych. Każdyzłącze spawane musi być przetestowane ultradźwiękowo.
Montaż systemu rurowego za pomocą kształtek jest stosowany wyłącznie podczas pracy z rurami o małej średnicy. Z jednej strony taka praca wymaga od wykonawcy mniejszych kwalifikacji niż przy spawaniu rur. Z drugiej strony będą musieli majstrować przy większej ilości. Tylko jeden krok przygotowawczy jest tego wart: musisz ręcznie wyciąć gwinty za pomocą wykrojnika i gwintownika w każdej rurce z jednej i drugiej strony.
Procedura łączenia rur za pomocą kształtek
W ogólnym przypadku montaż rur wodnych i gazowych (GOST 3262) z gwintem w jeden system odbywa się w następującej kolejności:
- powierzchnia gwintu jest pokryta uszczelniaczem, po czym przykręcana jest przeciwnakrętka;
- złączkę nakręca się na rurę, a nakrętkę dociska się do niej z maksymalną siłą dokręcania;
- uszczelniacz jest nakładany na złączkę i nakrętkę (w miejscu połączenia).
Wosk może być użyty zamiast uszczelniacza. Mokry materiał pęcznieje i woda przestaje płynąć.
Korzystanie z rur miedzianych
Rury miedziane są używane stosunkowo niedawno. Wcześniej GOST nie przewidywał takiej możliwości, a wyroby z miedzi były produkowane wyłącznie na potrzeby oprzyrządowania i inżynierii precyzyjnej. Ale nieco później doceniono zalety korzystania z takich rur, a z inicjatywy grupy zainteresowanych stron wprowadzono odpowiednie zmiany w GOST.
Tak więc rury miedziane są dość łatwe do zginania,mają małą średnicę. Dlatego łatwo chowają się w bramach. A dzięki ich elastyczności można użyć jednej długiej rury, wyginając ją w odpowiednich miejscach, zamiast łączenia wielu krótkich odcinków, co wymaga dużo czasu i pracy.
W normalnych warunkach miedź nie jest narażona na korozyjne działanie mokrego środowiska i wody, co znacznie wydłuża jej żywotność i czyni ją bardzo konkurencyjną, mimo że miedź jest metalem nieżelaznym i jest dość droga.
Jak rozpoznać wadliwe produkty
GOST 3262-75 „Rury wodne i gazowe” określa kryteria, według których produkty muszą być klasyfikowane jako wadliwe. Takich rur nie wolno używać zgodnie z ich przeznaczeniem. Muszą być przesłane do producenta wraz z odpowiednim protokołem (ustawą). Niedopuszczalne jest naruszenie kształtu geometrycznego, rozszerzanie się (pęcznienie) rury, zadziory na końcach (powierzchnia musi być przygotowana do spawania i posiadać specjalne sfazowania), łuszczenie się powłoki ochronnej jest niedozwolone. Również na zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni nie powinno być pęknięć.
Wiele przedsiębiorstw przeprowadza kontrolę wejściową nadchodzących produktów. Jeśli pozwalają na to środki techniczne, konieczne jest, zgodnie z GOST 3262 „Rury wodociągowe i gazowe”, przeprowadzenie szczegółowej analizy składu chemicznego stali, z której wykonane są produkty, w celu przekroczenia dopuszczalnych poziomów szkodliwych substancji substancje (głównie siarka i fosfor).
Ale nawet jeśli organizacja nie dysponuje tak drogim sprzętem, wizualna mikro- iw każdym przypadku należy przeprowadzić makroanalizę. Aby to zrobić, z rury wycina się małą próbkę. W takim przypadku pożądane jest zapobieganie jego przegrzaniu w celu uniknięcia przemian fazowych w metalu. Jedna (najlepiej kilka - dla obiektywnej oceny) powierzchnia jest poddawana szlifowaniu, a następnie polerowaniu pastą GOI (opracowaną przez Państwowy Instytut Optyczny ZSRR). W tym celu dobrze nadaje się proszek tlenku glinu. Po wypolerowaniu próbkę należy poddać trawieniu specjalnymi odczynnikami chemicznymi, w wyniku czego pojawiają się granice ziaren i składniki fazowe, które można obserwować pod mikroskopem metalograficznym. Ponadto można wykryć porowatość lub wtrącenia niemetaliczne. Jeżeli zawartość węgla i szkodliwych zanieczyszczeń nie jest zgodna z GOST 3262-75 „Rury wodociągowe i gazowe”, aw samym metalu występują wtrącenia i pory, wówczas taki produkt jest uznawany za wadliwy. Co więcej, z reguły do małżeństwa nie wchodzi jedna lub dwie fajki, ale cała partia.
