Čierne oceľové rúry sú neoddeliteľnou súčasťou moderného priemyslu a infraštruktúry. Sú vyrobené z ocele, ktorá nebola potiahnutá substrátom, ako je napríklad zinok alebo farba. Názov "čierna oceľová rúra" je odvodený od tmavého farebného povrchu, ktorý sa tvorí počas výroby oxidom železa.
Využitie čiernych oceľových rúr
Vďaka svojej pevnosti a minimálnej potrebe údržby majú čierne oceľové rúry rôzne využitie. Sú bežne používané na prepravu plynu a vody do vidieckych a mestských oblastí alebo ako potrubia, ktoré chránia elektrické vedenie a dodávajú vysokotlakovú paru a vzduch.
Okrem toho sa čierne oceľové rúry používajú aj v ropnom a ropnom priemysle na potrubie veľkého množstva ropy cez odľahlé oblasti. Medzi ďalšie použitia patria rozvody plynu v domácnostiach a mimo nich, vodné studne a kanalizačné systémy.
Je dôležité poznamenať, že čierne oceľové rúry sa nikdy nepoužívajú na prepravu pitnej vody. Je to kvôli ich náchylnosti ku korózii vo vode a riziku, že minerály z potrubia sa rozpustia vo vode a upchajú potrubie.
Špecifickým príkladom je čierna rúra 48,3x2,90 6/4" na plyn, kúrenie, ktorá je plynovodná rúra podľa normy EN 10217-1 s akosťou materiálu P235TR1 EN 10217-1. Táto rúra má hrúbku steny v plusovej tolerancii, hladké konce bez závitu a nátrubku, upravený vnútorný výhonok a atest podľa EN 10204 2.2 zk.
Stručná história čiernych oceľových rúr
Oceľové rúry sa vyrábajú dvoma odlišnými spôsobmi, ktoré vedú k zváranej alebo bezšvíkovej rúre. Pri obidvoch metódach sa surová oceľ najskôr odlieva do vhodnejšej východiskovej formy. Potom sa vyrobí z rúrky roztiahnutím ocele do bezšvíkovej rúrky alebo pretlačením okrajov k sebe a ich zváraním zvarom. Prvé metódy výroby oceľových rúr boli zavedené začiatkom 19. storočia a dnes sa neustále vyvíjajú v moderné procesy.
Rúry sa používajú už tisíce rokov. Prvé použitie pravdepodobne pochádza od starých poľnohospodárov na odvádzanie vody z riek a potokov do polí. Navrhuje sa tiež, že Číňania používali trstinové rúry na prepravu vody na požadované miesta už v roku 2000 pred naším letopočtom.
Vývoj moderných zváraných oceľových rúr
Vývoj moderných zváraných oceľových rúr možno sledovať už začiatkom 19. storočia. V roku 1815 vynašiel William Murdock systém žiaroviek na spaľovanie uhlia. Aby tieto svetlá zapadli do celého Londýna, Murdock spojil sudy z vyradených muškiet a použil tento kontinuálny plynovod na prepravu uhlia. Keď sa jeho osvetľovací systém osvedčil, bol väčší dopyt po dlhých kovových trubkách.
Aby bolo možné vyrobiť dostatok rúrok na uspokojenie tohto dopytu, rad vynálezcov sa rozhodol pracovať na vývoji nových procesov výroby rúrok. James Russell v roku 1824 patentoval skorú pozoruhodnú metódu na rýchlu a lacnú výrobu kovových rúrok. Pri tomto spôsobe vytvoril rúrky spojením protiľahlých okrajov plochého železného pásu. Kov bol najskôr zahrievaný, kým nebol kujný. Potom sa jeho okraje prehnú a zvárajú pomocou kladiva. Potrubie bolo ukončené priechodom cez drážku a valcovaciu stolicu.
Russellova metóda sa však dlho nepoužívala, pretože v nasledujúcom roku vyvinula spoločnosť Comenius Whitehouse lepšiu metódu výroby kovových rúr. Tento proces, ktorý sa nazýva proces zvárania na tupo, je dnes základom postupov výroby rúr. Pri tomto spôsobe sa tenké plechy železa zahriali a pretiahli kuželovitým otvorom. Keď kov prešiel otvorom, jeho okraje sa stočili a vytvorili tvar rúrky. Oba konce boli zvarené, aby sa dokončila rúrka.
Zváraná rúrka je vytvorená valcovaním oceľových pásov cez rad drážkovaných valcov, ktoré formujú materiál do kruhového tvaru. Ďalej, neobalená rúrka prechádza zváracími elektródami. Tieto zariadenia utesňujú dva konce rúrky k sebe. Tento proces v Spojených štátoch bol otvorený v roku 1832 vo Philadelphii. Postupom času došlo k niekoľkým zlepšeniam v metóde Whitehouse. John Moon predstavil jednu z najdôležitejších inovácií v roku 1911. Navrhol metódu nepretržitého procesu, v ktorej by výrobný závod mohol vyrábať rúry v nekonečnom prúde. Postavil strojové zariadenie na tento konkrétny účel a mnohé zariadenia na výrobu rúr ho prijali.
Bezšvíkové kovové rúry
Zatiaľ čo sa vyvíjali procesy so zváranými rúrkami, vzbudzovala sa potreba bezšvových kovových rúrok. Bezšvíkové rúry sú tie, ktoré nemajú zváraný spoj. Najprv boli vyrobené vyvŕtaním diery cez stred pevného valca. Táto metóda bola vyvinutá v neskorých 1800-tych rokoch. Tieto typy potrubí boli ideálne pre rámy bicyklov, pretože majú tenké steny, sú ľahké, ale silné. V roku 1895 bol postavený prvý závod na výrobu bezšvových rúr. Pretože výroba bicyklov ustupovala automobilovej výrobe, pre benzínové a olejové potrubia boli stále potrebné bezšvíkové rúry. Tento dopyt bol ešte väčší, keď sa našli väčšie ložiská ropy.
Už v roku 1840 mohli železári vyrábať bezšvíkové rúry. V jednom spôsobe bola vyvŕtaná diera cez pevný kovový kruhový polotovar. Hrob bol potom zahrievaný a ťahaný cez sériu matríc, ktoré ho predĺžili, aby vytvorili rúrku. Táto metóda bola neúčinná, pretože bolo ťažké vyvŕtať otvor v strede. To malo za následok nerovnomerné potrubie, pričom jedna strana bola hrubšia ako druhá. V roku 1888 bola patentu udelená vylepšená metóda. Pri tomto postupe sa účtovala pevná látka okolo ohňovzdorného tehlového jadra. Po ochladení bola tehla odstránená, pričom v strede zostala diera. Odvtedy tieto metódy nahradili nové techniky valcovania.
Výrobný proces Železiarní Podbrezová - časť 1/2
Rozdiely medzi čiernymi oceľovými rúrami a inými druhmi oceľových rúr
Čierne oceľové rúry verzus rúry z uhlíkovej ocele
Rúry z čiernej ocele a rúry z uhlíkovej ocele majú spravidla takmer rovnaké postupy zvárania. To je prípad všeobecného zvárania, ale nie konkrétneho použitia, ako sú veľmi nízke teploty. Rúrka z čiernej ocele nie je v skutočnosti špecifikáciou, ale skôr všeobecným pojmom používaným predovšetkým inštalatérmi na rozlíšenie bežných oceľových rúr od pozinkovaných oceľových rúr.
Čo sa týka komponentov, oceľ sa považuje za uhlíkovú oceľ, ak nie je špecifikovaný ani potrebný minimálny obsah chrómu, kobaltu, nióbu, molybdénu, niklu, titánu, volfrámu, vanádu alebo zirkónia alebo akýchkoľvek iných prvkov, ktoré sa majú pridať na dosiahnutie požadovaného zliatinového účinku; keď špecifikované minimum medi nepresiahne 0.4%; alebo ak maximálny obsah určený pre ktorýkoľvek z nasledujúcich prvkov nepresiahne uvedené percentuálne hodnoty: mangán 1.65%, kremík 0.6%, meď 0.6%.
Väčšina celosvetovo vyrábanej ocele patrí do kategórie uhlíkovej ocele. Rúrka z uhlíkovej ocele je prvou, ktorá používa najmodernejšie množstvo základného materiálu v modernom priemysle. Svetové priemyselné krajiny sa v snahách o zvýšenie pevnosti nízkolegovanej ocele a výroby legovanej ocele s vysokou pevnosťou zameriavajú aj na zvyšovanie kvality rúr z uhlíkovej ocele a rozširovanie sortimentu odrôd a použitia.
Rúrka z uhlíkovej ocele sa dá rozdeliť do rôznych kategórií podľa viacerých noriem:
- Podľa konečného použitia: uhlíková konštrukčná oceľ, uhlíková nástrojová oceľ a ľahká rezná oceľ; uhlíková konštrukčná oceľ je rozdelená na projektovú výstavbu oceľovej konštrukcie a strojov na výrobu ocele.
- Podľa metódy tavenia: oceľ s otvoreným ohňom a oceľ konvertora.
- Podľa deoxidačnej metódy: vriaca oceľ (F), zabíjaná oceľ (Z), čiastočne zabíjaná oceľ (b) a špeciálna zabíjaná oceľ (TZ).
- Podľa obsahu uhlíka: ultravysokouhlíková oceľ (1.00 - 2.00%); oceľ s vysokým obsahom uhlíka (0.60 - 0.99%); stredne uhlíková oceľ (0.30 - 0.59%); nízkouhlíková oceľ (0.16 - 0.29%); jemná uhlíková oceľ (0.05 - 0.15%).
- Podľa kvality ocele: obyčajná uhlíková oceľ (fosfor, síra, vyššia), vysoko kvalitná uhlíková oceľ (fosfor, síra, nízka), vysoko kvalitná oceľ (fosfor, síra, (nižšie) a vysoko kvalitnej ocele.
Rúry z čiernej ocele sú odlievané z niekoľkých druhov tvárnej alebo tvárnej liatiny, zatiaľ čo rúry z uhlíkovej ocele sú obvykle zvárané alebo bezšvíkové. Rúry z čiernej ocele sa používajú pre podzemné alebo ponorené aplikácie, ako aj pre bežné potrubia a vetvy vystavené kyselinám. Bežné je tiež použitie liatinových rúr a tvaroviek pre komunálne vedenia studenej vody s priemerom 4 ″ a vyšším. Komerčné tlakové liatie je nevhodné pre vedenia vystavené deformačným deformáciám, kontrakciám a vibráciám, pokiaľ nie je potrubie veľmi ťažké. Nie je vhodný pre prehriatu paru alebo pre teploty nad 575 stupňov F. Liatinové rúry v podzemných aplikáciách (ako sú napríklad kanalizačné potrubia) majú zvyčajne zvonové a hrdlové konce, zatiaľ čo exponované potrubia majú obvykle lemové konce.
Čierne oceľové rúry verzus galvanizované oceľové rúry
Čierne a pozinkované oceľové rúry sú vyrobené z ocele, ale pozinkované rúry sú pozinkované, zatiaľ čo čierne rúry nie. Preto sú galvanizované rúry drahšie a odolnejšie.
Ako galvanizácia chráni oceľové rúry?
Zinok v pozinkovaných oceľových rúrkach slúži ako obetná vrstva. Pred oceľou pod ňou hrdzaví, čo umožňuje, aby celistvosť rúry zostala nedotknutá oveľa dlhšie ako bežné rúry. Navyše, aj keď je zinková vrstva poškriabaná alebo poškodená, môže stále chrániť oceľ pod ňou.
Ako dlho vydržia pozinkované oceľové rúry?
Čím je váš zinkový povlak hrubší, tým dlhšie trvá rúra. Životné prostredie tiež hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní životnosti potrubia. Ak sú rúry umiestnené vo vysoko korozívnych podmienkach, často trvajú od 50 do 100 rokov.
Použitie rúr z čiernej ocele a z galvanizovanej ocele
Rúry z čiernej ocele a rúrky z pozinkovanej ocele sú dva najbežnejšie typy rúr používaných na prepravu tekutín a plynov.
Rúry z čiernej ocele s väčšou pravdepodobnosťou erodujú ako rúrky z galvanizovanej ocele, a preto sa zvyčajne používajú na prepravu plynu, zatiaľ čo rúrky z pozinkovanej ocele na prepravu vody.
Vrstva pozinkovaných rúrok, ktorá pokrýva zinok, ponúka vyššiu schopnosť ochrany proti korózii, ale v priebehu času môže spôsobiť odlupovanie minerálov a zablokovanie rúrky, čo by mohlo viesť k prasknutiu. Preprava plynu pozinkovanými rúrami je preto nebezpečná. Namiesto toho sa používa na prepravu vody na zásobovanie domov a komerčných budov alebo slúži ako rámy lešenia vďaka svojej ochrane proti korózii.
Naproti tomu čierne oceľové rúry sú nenatierané a vyrábané bez pary. Preto sa bežne používajú na prepravu plynu, napríklad propánu a zemného plynu, do obytných a obchodných budov. Rúry z čiernej ocele sa môžu použiť aj pre protipožiarne hasiace systémy, pretože môžu lepšie predchádzať požiaru ako pozinkované rúry.
Pozinkovaná rúra 6/4 je oceľová rúra valcovaná za tepla v akosti S195 so zaručenou zvárateľnosťou, ktorá má pozdĺžny zvar po celej svojej dĺžke. Ide o materiál so širokým spektrom využitia. Pozinkovaná konštrukčná rúra - zváraná sa používa na konštrukčné účely a v zámočníckych dielňach. Rúry sú žiarovo zinkované, štandardne zvárané, čo zabezpečuje ich pevnosť a vhodnosť pre rôznorodé konštrukčné aplikácie. Nie je vhodná na vedenie rozpínavých látok a plynu. Dodáva sa vo výrobnej dĺžke 6 m s hmotnosťou 22,2 kg a hrúbkou steny 3,2 mm.
Porovnanie nákladov na čierne oceľové rúry a galvanizované oceľové rúry
Vo všeobecnosti sú čierne oceľové rúry lacnejšie ako galvanizované rúry. Je to spôsobené pozinkovaním na pozinkovaných rúrkach a výrobným procesom. Pozinkované armatúry sú drahšie ako armatúry používané na čiernej oceli kvôli požiadavke na údržbu.
Pre lepšiu prehľadnosť si porovnanie kľúčových vlastností zhrnieme v tabuľke:
| Vlastnosť | Čierna oceľová rúra | Galvanizovaná oceľová rúra |
|---|---|---|
| Povrchová úprava | Neobalená, tmavý oxid železa | Pozinkovaná (zinková vrstva) |
| Odolnosť voči korózii | Náchylná ku korózii vo vode | Vysoká (obetná zinková vrstva) |
| Typická prepravovaná látka | Plyn (propán, zemný plyn), vysokotlaková para, vzduch | Voda (okrem pitnej), nie plyn |
| Cena | Lacnejšia | Drahšia |
| Životnosť | Závisí od prostredia | 50-100 rokov v korozívnych podmienkach |
| Použitie pre pitnú vodu | Nevhodná | Nevhodná (riziko odlupovania minerálov) |
Ako rozlíšiť rúrky z čiernej ocele a rúrky z pozinkovanej ocele?
Existujú dve základné metódy na rozlíšenie rúr z čiernej ocele a zinkovania:
- Najprv si môžete prezrieť farbu potrubia. Rúrka z čiernej ocele je tmavšia ako rúrka z pozinkovaného kovu. Je plochá čierna, zatiaľ čo pozinkovaná rúra je strieborná a sivá.
- A po druhé, galvanizované potrubia sa zvyčajne používajú na prepravu vody, zatiaľ čo rúrky z čiernej ocele na dodávku plynu.
Ostatné typy náterov
V závislosti od použitia rúrky sa používajú iné typy farieb alebo náterov. Prijíma sa celý rad opatrení, aby sa zabezpečilo, že hotové oceľové rúry spĺňajú technické parametre. Napríklad röntgenové meradlá sa používajú na reguláciu hrúbky ocele. Meradlá pracujú pomocou dvoch röntgenových lúčov. Jeden lúč je nasmerovaný na oceľ so známou hrúbkou, zatiaľ čo druhý na smerujúcu oceľ na výrobnej linke. Ak medzi oboma lúčmi existuje nejaký rozdiel, obrys automaticky spustí zmenu veľkosti valcov na kompenzáciu. Na konci procesu sa tiež skontrolujú chyby potrubí.
tags: #6 #4 #rura #ocelova #cierna