Se guardi al passato recente, puoi vedere che i tubi d'acciaio dell'acqua e del gas erano usati ovunque, dal momento che non c'era una valida alternativa ad essi. Attualmente, i tubi di nuovi materiali vengono attivamente sviluppati e introdotti in tutte le aree. Quindi, durante la costruzione di moderni grattacieli, l'acqua viene fornita agli appartamenti attraverso tubi di plastica. Questo prodotto ha i suoi vantaggi, ma per molti aspetti è ancora inferiore ai tradizionali tubi dell'acqua e del gas in acciaio. Questo tipo di tubo è ancora oggi costantemente richiesto e quindi è incluso nella gamma di produzione di impianti metallurgici.
Classificazione e requisiti per i prodotti tubolari
Requisiti, procedura di prova, metodi di produzione e composizione chimica sono stabiliti da GOST 3262-75. I tubi dell'acqua e del gas in acciaio, in conformità con questo standard statale, sono divisi in tre gruppi. L'appartenenza a un determinato gruppo è determinata dalla tecnologia di produzione, dai gradi di acciaio utilizzati e dalla loro composizione chimica, dalla tecnologia dilavorazione, secondo il metodo di protezione dalla corrosione.
Protezione dei tubi dalla corrosione
In base al grado di protezione contro la corrosione, tutti i prodotti per tubi sono suddivisi nelle seguenti tipologie: un tubo senza uno strato protettivo anticorrosivo, un tubo zincato per acqua e gas. La zincatura può avvenire in due modi: galvanico e a diffusione termica. Il secondo metodo richiede molte risorse ed energia, il che significa che aumenta significativamente il prezzo al dettaglio dei prodotti. Infatti, per ottenere uno strato di diffusione di spessore sufficiente, il tubo dell'acqua e del gas deve essere mantenuto in un forno ad alta temperatura per almeno un giorno. Dati gli attuali prezzi dell'elettricità, tale elaborazione sarebbe molto costosa. Si consiglia di utilizzarlo solo nella produzione di tubazioni acqua e gas per impianti molto responsabili e strategicamente importanti.
La galvanica viene eseguita molto rapidamente, ma la qualità di tale protezione è molto inferiore rispetto alla zincatura a diffusione termica: il minimo tocco incurante del tubo con qualsiasi oggetto duro può lasciare un graffio. Da questo graffio, l'acciaio (se non è legato con più del 13% di cromo) inizia a corrodersi, provocando il rigonfiamento dell'intera superficie.
L'azoto può essere usato come elemento saturante. La superficie nitrurata resiste bene anche alla corrosione in condizioni normali. Tuttavia, il processo tecnologico di nitrurazione è piuttosto complesso e costoso, il che rende economicamente impraticabile la produzione di tubi dell'acqua e del gas utilizzando questa tecnologia. Solo una puliziale superfici dall'inquinamento saranno molto costose. E senza una pulizia superficiale di alta qualità, il processo di nitrurazione non procederà correttamente, poiché lo sporco impedirà la diffusione di atomi o ioni (nel caso della nitrurazione di plasma ionico in una scarica a bagliore) di azoto in profondità nel metallo.
Classificazione dei prodotti per tubi in base allo spessore della parete
Gli impianti metallurgici producono un'ampia gamma di tubi per acqua e gas. Pertanto, a seconda dello scopo e delle condizioni operative, vengono prodotti tubi con uno spessore della parete normale (2-4 millimetri), tubi leggeri (fino a 2 millimetri) e tubi rinforzati. Lo spessore di quest'ultimo non è limitato e può essere abbastanza significativo. Tali tubi, di regola, sono prodotti senza saldatura e sono destinati alla perforazione di pozzi, al funzionamento nelle difficili condizioni del nord, ecc.
Il diametro interno minimo del tubo dell'acqua e del gas è di 6 millimetri. Il valore massimo del diametro interno è di un metro e mezzo. I tubi con un diametro massimo vengono utilizzati nella posa di oleodotti e gasdotti e con un diametro minimo nella produzione di apparecchiature idrauliche per macchine e meccanismi. Allo stesso tempo, è un errore presumere che non vengano imposti requisiti severi ai tubi di piccolo diametro. Al contrario, devono resistere all'incredibile pressione del cilindro idraulico e della pompa idraulica.
Tecnologia per la produzione di tubi saldati
Come accennato in precedenza, i tubi possono essere saldati o meno.
Nella produzione del primo, il solitofoglio d'acciaio. Su una pressa speciale, si piega in un tubo e, alla giunzione dei bordi, una macchina saldata applica una cucitura a grande velocità. La tecnologia è stata elaborata nei minimi dettagli e le prestazioni di tali tubi sono semplicemente enormi. La velocità con cui una lamiera viene arrotolata, piegata e saldata è paragonabile alla velocità di un proiettile sparato da una pistola Makarov. Tuttavia, tali tubi presentano uno svantaggio significativo: ad alte pressioni, la saldatura può scoppiare (soprattutto se sono state effettuate deviazioni dal processo tecnologico) e si verificherà un incidente. Le conseguenze di un tale incidente possono essere catastrofiche sia per la natura che per l'uomo. Pertanto, questi tubi non vengono utilizzati per la costruzione di autostrade critiche e la produzione di prodotti di ingegneria energetica ad alto carico.
Al termine del processo di saldatura, la sezione del tubo non è rotonda. È un contorno chiuso di forma irregolare. GOST 3262-75 "Tubi in acciaio per acqua e gas" prevede la calibrazione e la correzione della forma geometrica della sezione. Per allineare le pareti del tubo, questo viene alimentato al laminatoio di dimensionamento. Su di esso, il pezzo viene ruotato e viene premuto contro i rulli con uno sforzo considerevole. All'uscita, il tubo ha già un cerchio quasi perfetto nella sezione trasversale.
Tecnologia dei tubi senza saldatura
Relativamente di recente (diversi decenni fa) la produzione di tubi senza saldatura è stata padroneggiata. La tecnologia è molto complessa e le attrezzature e i materiali di consumo sono costosi e importati dall'estero (nostrogli ingegneri non hanno ancora imparato a realizzare punte in metallo duro per praticare fori). Ma nonostante il fatto che questo tipo di prodotto sia molto costoso, tali tubi sono costantemente richiesti dalle compagnie petrolifere e non solo.
In termini generali, il processo produttivo può essere descritto come segue. La barra subito dopo il laminatoio entra nell'area per la punzonatura dei fori. In questo caso l'efficienza è importante, poiché non è possibile far raffreddare la barra (questo comporterà la necessità di riscaldarla, e quindi costi elevati). Questa operazione viene eseguita su un pezzo riscaldato ad una temperatura superiore alla temperatura di ricristallizzazione. Solo in queste condizioni l'acciaio diventa malleabile (fluido) e la struttura del grano deformato viene normalizzata dinamicamente, il che garantisce buone caratteristiche meccaniche e operative.
Vantaggi dell'utilizzo di tubi in acciaio per acqua e gas
GOST regola tutte le caratteristiche ei parametri dei prodotti tubolari senza eccezioni. E se confrontiamo le prestazioni di tali tubi con quanto offerto dal produttore di tubi in PVC e altri materiali, diventa chiaro che i tubi in metallo sono fuori dalla concorrenza.
Quindi possono essere usati ad alte temperature, pur mantenendo la loro forza. Questo è molto importante negli impianti di riscaldamento in cui il vapore ad alta pressione viene fornito attraverso tubi. L'uso di tubi di altri materiali semplicemente non è possibile. Si scioglieranno o si romperanno in pochi secondi.
Altra lega di acciaiopermette di aumentare notevolmente la soglia di fragilità rossa e la resistenza meccanica dei tubi.
Svantaggi dei tubi dell'acqua e del gas
GOST è la principale fonte di utili informazioni tecniche. E quando si studia la documentazione per i tubi, una persona tecnicamente competente non penserà a lungo alle carenze di questo prodotto. Innanzitutto, va notato che tutte le strutture in acciaio (e le tubazioni non fanno eccezione) sono pesanti. Ciò complica notevolmente l'installazione dei prodotti e presenta determinati requisiti per l'affidabilità degli elementi di fissaggio.
Le leghe metalliche e gli acciai hanno una conduttività termica molto elevata. Ciò significa che emanano calore. Per aumentare l'efficienza dell'impianto di riscaldamento, i tubi metallici devono essere isolati durante la posa su strada. Le imprese moderne producono tubi già pronti e isolati di vari diametri. Tali prodotti sono piuttosto high-tech e non sono economici, ma faranno risparmiare denaro e risorse energetiche, il che è particolarmente importante ai nostri tempi.
Come vengono installati i tubi
In conformità con GOST 3262, i tubi dell'acqua e del gas in acciaio possono essere collegati mediante saldatura o raccordi filettati.
Durante la saldatura, le estremità di due tubi vengono unite e viene eseguita una saldatura lungo il giunto. Tutti i lavori sono manuali, il che significa che richiedono elevate qualifiche da parte del saldatore (soprattutto quando si tratta di posare un oleodotto). La cucitura deve essere uniforme, senza inclusioni non metalliche. Ogniil giunto saldato deve essere testato mediante ultrasuoni.
L'installazione di un sistema di tubazioni mediante raccordi viene utilizzata esclusivamente quando si lavora con tubi di piccolo diametro. Da un lato, tale lavoro richiede meno qualifiche da parte dell'esecutore rispetto alla saldatura di tubi. D' altra parte, dovranno armeggiare con di più. Vale solo un passaggio preparatorio: devi tagliare manualmente i fili con una filiera e un colpetto su ogni tubo da un lato e dall' altro.
Procedura di collegamento tubi con raccordi
Nel caso generale, l'assemblaggio di tubi dell'acqua e del gas (GOST 3262) con una filettatura in un unico sistema viene eseguito nella seguente sequenza:
- la superficie del filetto viene trattata con sigillante, dopodiché si avvita il controdado;
- un raccordo viene avvitato sul tubo e il dado viene premuto contro di esso con la massima forza di serraggio;
- Il sigillante viene applicato sopra il raccordo e il dado (alla giunzione).
La cera può essere utilizzata al posto del sigillante. Quando è bagnato, questo materiale si gonfia e l'acqua smette di scorrere.
Usare tubi di rame
I tubi di rame sono stati usati relativamente di recente. In precedenza, GOST non prevedeva tale possibilità e i prodotti in rame venivano prodotti esclusivamente per scopi di strumentazione e ingegneria di precisione. Ma poco dopo, i vantaggi dell'utilizzo di tali tubi sono stati apprezzati e sono state apportate modifiche appropriate a GOST su iniziativa di un gruppo di parti interessate.
Quindi, i tubi di rame sono abbastanza facili da piegare,avere un piccolo diametro. Pertanto, si nascondono facilmente nei cancelli. E grazie alla loro flessibilità, puoi utilizzare un tubo lungo, piegandolo nei punti giusti, invece di collegare molti pezzi corti, il che richiede molto tempo e manodopera.
In condizioni normali, il rame non è esposto agli effetti corrosivi degli ambienti umidi e dell'acqua, il che ne prolunga notevolmente la durata e lo rende molto competitivo, nonostante il rame sia un metallo non ferroso ed è piuttosto costoso.
Come riconoscere i prodotti difettosi
GOST 3262-75 "Tubi dell'acqua e del gas" stabilisce i criteri in base ai quali i prodotti devono essere classificati come difettosi. Tali tubi non devono essere utilizzati per lo scopo previsto. Devono essere inviati al fabbricante con l'apposito protocollo (atto). Non sono consentite la violazione della forma geometrica, l'espansione (gonfiore) del tubo, le bave alle estremità (la superficie deve essere preparata per la saldatura e presentare smussi speciali), il peeling del rivestimento protettivo. Inoltre, non dovrebbero esserci crepe sulla superficie esterna ed interna.
Molte aziende effettuano il controllo degli input dei prodotti in entrata. Se i mezzi tecnici lo consentono, è necessario, in conformità con GOST 3262 "Tubi dell'acqua e del gas", condurre un'analisi dettagliata della composizione chimica dell'acciaio da cui sono realizzati i prodotti, al fine di superare i livelli consentiti di nocivi sostanze (principalmente zolfo e fosforo).
Ma anche se l'organizzazione non dispone di apparecchiature così costose, il micro- ein ogni caso deve essere eseguita la macroanalisi. Per fare ciò, un piccolo campione viene tagliato dal tubo. In questo caso, è desiderabile prevenirne il surriscaldamento per evitare trasformazioni di fase nel metallo. Una superficie (preferibilmente più - per una valutazione oggettiva) viene sottoposta a molatura e quindi lucidatura utilizzando la pasta GOI (sviluppata dall'Istituto di ottica statale, URSS). A questo scopo, la polvere di ossido di alluminio è adatta. Dopo la lucidatura, il campione deve essere sottoposto a mordenzatura con speciali reagenti chimici, a seguito dei quali compaiono bordi di grano e componenti di fase e possono essere osservati al microscopio metallografico. Inoltre, possono essere rilevate porosità o inclusioni non metalliche. Se il contenuto di carbonio e impurità nocive non è conforme a GOST 3262-75 "Tubi dell'acqua e del gas" e ci sono inclusioni e pori nel metallo stesso, un tale prodotto viene riconosciuto come difettoso. Inoltre, di regola, non si sposano una o due pipe, ma un intero lotto.
