Οι χαλύβδινοι σωλήνες είναι κυλινδρικοί σωλήνες από χάλυβα που χρησιμοποιούνται με πολλούς τρόπους στην κατασκευή και την υποδομή. Είναι το πιο χρησιμοποιούμενο προϊόν από τη βιομηχανία χάλυβα. Η κύρια χρήση του σωλήνα είναι η μεταφορά υγρών ή αερίων υπόγειων, συμπεριλαμβανομένων πετρελαίου, φυσικού αερίου και νερού. Ωστόσο, σωλήνες διαφόρων μεγεθών χρησιμοποιούνται σε όλη την κατασκευή και την κατασκευή. Ένα κοινό παράδειγμα οικιακής κατασκευής είναι ο στενός ατσάλινος σωλήνας που λειτουργεί το σύστημα ψύξης στα ψυγεία. Η κατασκευή χρησιμοποιεί σωλήνες για θέρμανση και υδραυλικές εγκαταστάσεις. Οι δομές μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας αγωγούς χάλυβα διαφόρων μεγεθών, όπως κιγκλιδώματα, ράφια ποδηλάτων ή ράβδους σωλήνων.
Ο William Murdoch θεωρείται πρωτοπόρος των χαλύβδινων σωλήνων. Το 1815, ένωσε βαρέλια με μουσκέτα μαζί για να υποστηρίξει ένα σύστημα καύσης λαμπτήρων άνθρακα. Ο Murdoch χρησιμοποίησε το καινοτόμο σύστημα σωληνώσεων για τη μεταφορά αερίου άνθρακα σε λαμπτήρες στους δρόμους του Λονδίνου.
Από το 1800, έγιναν σημαντικά βήματα στην τεχνολογία των χαλύβδινων σωλήνων, περιλαμβανομένης της βελτίωσης των μεθόδων παραγωγής, της ανάπτυξης εφαρμογών για τη χρήση τους και της θέσπισης κανονισμών και προτύπων που διέπουν την πιστοποίησή τους.
ΠΩΣ ΓΙΝΕΤΑΙ Η ΣΩΛΗΝΩΣΗ ΤΟΥ ΧΑΛΥΒΑ;
Από την τήξη των πρώτων υλών μέχρι τη χύτευση ή τη συγκόλληση, αυτό το πανταχού παρόν δομικό υλικό δημιουργείται μέσω δύο κύριων διεργασιών:
Μετατρέψτε τον ακατέργαστο χάλυβα σε πιο χρήσιμη μορφή
Και οι δύο διαδικασίες πρέπει να αρχίσουν με την παραγωγή χάλυβα καλής ποιότητας. Ο ακατέργαστος χάλυβας παράγεται από τα χυτήρια μέσω μιας διαδικασίας τήξης των πρώτων υλών σε έναν κλίβανο. Για να γίνει σωστή η σύνθεση, μπορούν να προστεθούν στοιχεία στο τηγμένο μέταλλο και να αφαιρεθούν ακαθαρσίες. Ο προκύπτων τετηγμένος χάλυβας χύνεται σε καλούπια για την κατασκευή πλινθωμάτων ή μεταφέρεται σε μηχανή συνεχούς χύτευσης για την κατασκευή πλακών, πρισμάτων και ανθών. Ο σωλήνας κατασκευάζεται από δύο από αυτά τα προϊόντα: πλάκες ή πρίσματα.
Χαλύβδινες πλάκες και χαλύβδινες σχάρες στην κατασκευή σωλήνων
Το σκελετό από χάλυβα είναι κατασκευασμένο από πλάκες που θερμαίνονται στα 2,200˚F. Η θερμότητα προκαλεί σχηματισμό μιας κλίμακας στην επιφάνεια, η οποία πρέπει να αφαιρεθεί μέσω ενός διακόπτη κλίμακας και καθαρισμού υψηλής πίεσης. Αφού καθαριστεί, η χαλύβδινη πλάκα είναι θερμή έλαση σε λεπτές, στενές λωρίδες χάλυβα που ονομάζονται skelp. Το Skelp καθαρίζεται (καθαρίζεται επιφανειακά) με θειικό οξύ, πλένεται με νερό και τυλίγεται σε μεγάλα πηνία ως πρώτη ύλη για την κατασκευή σωλήνων. Το πλάτος του σκελετού καθορίζει τη διάμετρο του σωλήνα που μπορεί να γίνει.
Το Skelp ξετυλίγεται από το καρούλι, θερμαίνεται και τυλίγεται μέσα από αυλακωτούς κυλίνδρους, που λυγίζουν τις άκρες του σκελετού προς τα πάνω. Αυτή η διαδικασία παράγει ένα κυλινδρικό σωλήνα, όπου οι δύο άκρες έχουν καμφθεί γύρω από το ένα για το άλλο, σχηματίζοντας ένα μακρύ κύλινδρο. Μια διαδικασία συγκόλλησης συνδέει τις άκρες μεταξύ τους και σφραγίζει τον αγωγό.
Σε μια συνεχή διαδικασία συγκόλλησης, οι κύλινδροι συγκόλλησης πιέζουν τις άκρες του σωλήνα ο ένας στον άλλο - σχηματίζοντας μία σφυρηλατημένη συγκόλληση λόγω της θερμότητας που έχει ήδη εφαρμοστεί στη σχάρα. Κατά τη συγκόλληση δεν προστίθεται μέταλλο και οι τελικοί κύλινδροι μειώνουν τη διάμετρο και το πάχος τοιχώματος του σωλήνα στις προδιαγραφές.
Η συγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση ακολουθεί μια παρόμοια διαδικασία με τη συνεχή συγκόλληση, εκτός από το ότι η σχάρα είναι ψυχρά ελασματοποιημένη στο σχήμα σωλήνα. Το ρεύμα τροφοδοτείται στις άκρες του σωλήνα με περιστρεφόμενους δίσκους χαλκού, οι οποίοι θερμαίνουν τις άκρες μέχρι τη θερμοκρασία συγκόλλησης. Οι κύλινδροι συγκόλλησης συνδέονται με τα άκρα του σωλήνα για να δημιουργήσουν μια σφυρηλατημένη συγκόλληση.
Η σπειροειδής συγκόλληση και η διπλή συγκόλληση με βολές με τόξο χρησιμοποιούν πιο συμβατικές τεχνικές συγκόλλησης και προσθέτουν υλικό συγκόλλησης για τον σχηματισμό του δεσμού.
Πριόνια από χάλυβα για σωλήνες χωρίς συγκόλληση
Οι κύλινδροι χάλυβα είναι τετραγωνικά τεμάχια χάλυβα που παράγονται απευθείας από μια μηχανή συνεχούς χύτευσης ή ως δευτερεύον προϊόν που κατασκευάζεται από κυλινδρικές και τεντωμένες χυτές ράβδους. Αυτά τα μπάζα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κατασκευάσουν σωλήνα χωρίς ραφή , ο οποίος είναι πιο ασφαλής σε ορισμένες εφαρμογές για να μην έχει γραμμή συγκόλλησης.
Το μπετόν από συμπαγές χάλυβα πρέπει να θερμανθεί σε ακραίες θερμοκρασίες, καθιστώντας άσπρο ζεστό αλλά μη λιωμένο. Τα μηχανήματα τους ρίχνουν έτσι ώστε να γίνονται κυλινδρικά στερεά. Ενώ είναι ακόμη ζεστό, ένας διάτρηση σχήματος σφαίρας χρησιμοποιείται για να κάνει το κοίλο κέντρο κανονικό σύμφωνα με τις διαστάσεις του. Μια σειρά από εργασίες φρεζαρίσματος ακολουθούνται για να προσαρμοστεί ο σωλήνας στις απαιτούμενες προδιαγραφές.
Τελικά βήματα
Οι σωληνίσκοι μπορούν να τοποθετηθούν μέσω μιας μηχανής ευθυγράμμισης ως τελικό βήμα της διαδικασίας, προτού τοποθετηθούν με αρμούς στο τέλος. Οι μικρές σωληνώσεις είναι συνήθως εξοπλισμένες με σπειροειδείς αρμούς, αλλά οι μεγαλύτερες σωληνώσεις είναι κανονικά εξοπλισμένες με φλάντζες που συγκολλούνται στο άκρο του σωλήνα. Οι μηχανές μέτρησης ελέγχουν τις διαστάσεις του τελικού σωλήνα και σφραγίζουν τις λεπτομέρειες στην πλευρά του σωλήνα για λόγους ποιοτικού ελέγχου.
Ελεγχος ποιότητας
Τα βήματα ελέγχου ποιότητας περιλαμβάνουν τον έλεγχο του σωλήνα για ελαττώματα χρησιμοποιώντας μηχανές ακτίνων Χ - ειδικά κατά μήκος της συγκόλλησης. Μια άλλη τεχνική είναι η πίεση να δοκιμαστεί ο σωλήνας γεμίζοντας το με νερό και στη συνέχεια κρατώντας τον κάτω από πίεση για συγκεκριμένο χρόνο για να εκθέσετε τυχόν ελαττώματα που μπορεί να προκαλέσουν καταστροφική βλάβη πριν τεθεί σε λειτουργία.
ΠΩΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΤΟ ΣΩΛΗΝΑ ΣΙΔΗΡΟΥ;
Οι σωληνώσεις χρησιμοποιούνται στις κατασκευές, τη μεταφορά και την κατασκευή. Διαμορφώνονται ανάλογα με την εξωτερική τους διάμετρο, με την εσωτερική διάμετρο να ποικίλει ανάλογα με το πάχος του τοιχώματος. Ορισμένες εφαρμογές χρειάζονται παχύτερους τοίχους από άλλους, ανάλογα με τις δυνάμεις που πρέπει να διαχειριστεί ο αγωγός.
Δομική χρήση
Οι δομικές χρήσεις είναι κοινό κτίριο και κατασκευή. Στις βιομηχανίες αυτές, το δομικό υλικό αναφέρεται συνήθως ως χαλύβδινοι σωλήνες.
Οι χαλύβδινοι σωλήνες παρέχουν δύναμη στα θεμέλια σε μια διαδικασία που ονομάζεται συσσώρευση. Σε αυτές τις εφαρμογές, ο σωλήνας οδηγείται βαθιά μέσα στη γη πριν τοποθετηθεί το θεμέλιο. Παρέχει σταθερότητα για ένα υψηλό κτίριο ή κατασκευή σε έδαφος που δεν είναι ασφαλές. Υπάρχουν δύο θεμελιώδεις τύποι θεμελιώσεων πασσάλων: Οι πασσάλοι που φέρουν τέλος έχουν το κάτω άκρο στηριγμένο σε ένα στρώμα ιδιαίτερα ισχυρού εδάφους ή βράχου. Το φορτίο του κτιρίου μεταφέρεται μέσω του σωρού πάνω στο ισχυρό στρώμα. Οι πάσσαλοι τριβής μεταφέρουν το φορτίο του κτιρίου στο έδαφος σε όλο το ύψος του σωρού, με τριβή. Ολόκληρη η επιφάνεια του σωρού βοηθά στη μεταφορά των δυνάμεων στο έδαφος. Οι πόλοι σκαλωσιάς κατασκευάζονται με τη σύνδεση χαλύβδινων σωλήνων σε ένα κλουβί που επιτρέπει στους κατασκευαστές να έχουν πρόσβαση σε περιοχές υψηλού επιπέδου από το έδαφος. Οι ράγες ασφαλείας κατασκευάζονται επίσης από χαλύβδινους σωλήνες, δημιουργώντας ένα αισθητικά ευχάριστο χαρακτηριστικό ασφάλειας για σκάλες και μπαλκόνια. Τα μπουλόνια ασφαλείας χρησιμοποιούνται για την απενεργοποίηση μιας περιοχής από την κυκλοφορία οχημάτων για την προστασία των ανθρώπων, των κτιρίων ή των υποδομών. Πολλά ράφια εμπορικών ποδηλάτων σχηματίζονται με κάμψη χαλυβδοσωλήνων. Οι ιδιότητες σκληρού υλικού του χάλυβα το καθιστούν ασφαλές έναντι των κλεφτών. Η συνηθέστερη χρήση χαλύβδινων σωλήνων είναι για τη μεταφορά προϊόντων επειδή το υλικό είναι κατάλληλο για μακροχρόνιες εγκαταστάσεις. Μπορεί να ταφεί υπόγεια λόγω της ανθεκτικότητας και της αντοχής του σε βλάβη. Οι εφαρμογές χαμηλής πίεσης δεν απαιτούν υψηλή αντοχή των σωλήνων, επειδή δεν εκτίθενται σε σημαντικές καταπονήσεις. Το στενό πάχος τοιχώματος επιτρέπει φθηνότερη κατασκευή. Οι πιο εξειδικευμένες εφαρμογές - όπως οι σωλήνες που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου - απαιτούν αυστηρότερες προδιαγραφές. Η επικίνδυνη φύση του προϊόντος που μεταφέρεται και η πιθανότητα αυξημένης πίεσης στη γραμμή απαιτεί υψηλή αντοχή και συνεπώς υψηλότερο πάχος τοιχώματος. Αυτό γενικά συνεπάγεται ένα υψηλότερο κόστος. Ο έλεγχος ποιότητας είναι κρίσιμος για αυτές τις εφαρμογές. Μπορεί να υπάρξει σύγχυση σχετικά με τον τρόπο που καθορίζονται αυτά τα υλικά και ποια είναι τα μέσα για τα ακριβή χαρακτηριστικά του σωλήνα. Η Αμερικανική Εταιρεία Δοκιμών και Υλικών (ASTM) μαζί με την Αμερικανική Εταιρεία Μηχανολόγων Μηχανικών (ASME) και το Αμερικανικό Ινστιτούτο Πετρελαίου (API) είναι οι πλέον αναφερόμενοι οργανισμοί για προδιαγραφές σωληνώσεων στη Βόρεια Αμερική. Οι προδιαγραφές μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κύριες κατηγορίες: Το μέγεθος του σωλήνα αναφέρεται ως "ονομαστικό μέγεθος σωλήνα" ή NPS. Η προέλευση των αριθμών NPS για μικρότερους σωλήνες ( Τα χαλύβδινα σχέδια σωλήνων είναι ένας τρόπος για να περιγράψετε το πάχος τοιχώματος του σωλήνα. Αυτή είναι μια κρίσιμη παράμετρος, καθώς σχετίζεται άμεσα με την αντοχή του σωλήνα και την καταλληλότητα για συγκεκριμένες εφαρμογές. Ένα πρόγραμμα σωλήνων είναι ένας αδιάστατος αριθμός και υπολογίζεται με βάση τη σχεδίαση του πάχους τοιχώματος, λαμβάνοντας υπόψη την πίεση σχεδιασμού και την επιτρεπόμενη τάση. Παραδείγματα αριθμών προγραμματισμού έχουν ως εξής: 5, 5S, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS και XXS- με τα πιο συνηθισμένα προγράμματα 40 και 80 Καθώς αυξάνεται ο αριθμός του προγράμματος, το πάχος τοιχώματος του σωλήνα αυξάνεται. Επομένως, ο αριθμός προγράμματος ενός σωλήνα ορίζει την εσωτερική διάμετρο, καθώς η OD καθορίζεται από τον αριθμό NPS. Το βάρος ενός σωλήνα μπορεί να υπολογιστεί με βάση το NPS, το οποίο καθορίζει την εξωτερική διάμετρο και το πρόγραμμα, το οποίο καθορίζει το πάχος του τοιχώματος. Ο τύπος χρησιμοποιεί το θεωρητικό βάρος του χάλυβα των 40,8 λιβρών ανά τετραγωνικό πόδι ανά πάχος 1 ίντσας για να καθορίσει τη σταθερά. W = 10,69 xt (OD - t) Που: W = βάρος (σε κιλά ανά πόδι) Ο ακόλουθος πίνακας από το Toolbox Toolbox παρουσιάζει τις μετρήσεις της OD, του πάχους τοιχώματος και του βάρους για τους σωλήνες διαφορετικών NPS. Εμφανίζονται και οι δύο μετρήσεις 40 και 80. Οι κατασκευαστές εκδίδουν μια έκθεση δοκιμών υλικών ή μια αναφορά δοκιμών Mill για να επιβεβαιώσουν ότι το προϊόν πληροί τις προδιαγραφές χημικής ανάλυσης και μηχανικών ιδιοτήτων. Το MTR θα περιέχει όλα τα σχετικά δεδομένα για το προϊόν και θα συνοδεύει το προϊόν μέσω του κύκλου ζωής του. Τα παρακάτω είναι τυπικές παράμετροι που μπορούν να καταγραφούν σε ένα MTR: Χημική σύνθεση που περιλαμβάνει περιεκτικότητα σε άνθρακα, κράματα και θείο Μέγεθος υλικού, βάρος, ταυτοποίηση και βαθμός Αριθμός θερμότητας υλικού, ο οποίος συνδέεται πίσω στην παρτίδα επεξεργασίας Μηχανικές ιδιότητες όπως η αντοχή εφελκυσμού, η ισχύς απόδοσης και η επιμήκυνση Για τις βίδες από χάλυβα, οι πιο κοινές προδιαγραφές που αναφέρονται είναι οι ASTM A53 και ASTM A500. Το Reliance Foundry προμηθεύει σωληνώσεις από σωλήνες από χάλυβα. Οι μπουλόνια είναι κάθετα μήκη σωλήνων εγκατεστημένα στο έδαφος για την προστασία των ανθρώπων, των κτιρίων και της περιβάλλουσας υποδομής από συγκρούσεις οχημάτων. Τα μπουλόνια των αγωγών από χάλυβα πρέπει να συμμορφώνονται με τις προδιαγραφές ασφαλείας ώστε να εξασφαλίζουν ότι είναι αρκετά ανθεκτικά ώστε να αντισταθούν στην πρόσκρουση των συγκρούσεων οχημάτων. Ο χάλυβας του χρονοδιαγράμματος 40 και του χρονοδιαγράμματος 80 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μανδάλων σωλήνων χάλυβα ανάλογα με την εφαρμογή. Τα μπουλόνια σωλήνων από χάλυβα καλύπτονται συχνά με ανοξείδωτα, πλαστικά ή άλλα μεταλλικά διακοσμητικά καλύμματα για αισθητική και για την προστασία του σωλήνα από τη διάβρωση. 
Δομικοί σωροί
Σκαλωσιές
Παραγωγή
Προστατευτικές ράγες
Μπουλάρες
Ράφια ποδηλάτων
Χρήση μεταφοράς
ΠΩΣ ΕΙΝΑΙ ΟΡΙΣΜΕΝΟΣ ΣΩΛΗΝΑΣ ΣΩΛΗΝΟΥ;
Ονομαστικό μέγεθος σωλήνα
Πρόγραμμα
Βάρος σωλήνα
OD = εξωτερική διάμετρος
t = πάχος ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ
ΠΩΣ ΑΞΙΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΣΩΛΗΝΩΣΗ ΣΩΛΗΝΩΝ ΣΩΛΗΝΟΥ ΧΩΡΟΥ;
