Plieniniai vamzdžiai yra cilindriniai vamzdžiai, pagaminti iš plieno, kurie įvairiais būdais naudojami gamyboje ir infrastruktūroje. Tai yra labiausiai naudojamas plieno pramonės gaminys. Pagrindinis vamzdžių panaudojimas yra skysčių ar dujų transportavimas po žeme, įskaitant naftą, dujas ir vandenį. Tačiau gamyboje ir statyboje naudojami įvairaus dydžio vamzdžiai. Bendras buitinės gamybos pavyzdys yra siauras plieninis vamzdis, kuris šaldytuve valdo aušinimo sistemą. Statybai naudojami vamzdžiai šildymui ir vandentiekiui. Konstrukcijos gali būti statomos naudojant įvairaus dydžio plieninius vamzdžius, tokius kaip turėklai, dviračių lentynos ar vamzdžių stulpeliai.
Manoma, kad Williamas Murdochas yra plieninių vamzdžių pradininkas. 1815 m. Jis sujungė muškietų statines kartu su anglies lempų degimo sistema. Murdochas naudojo savo novatorišką vamzdynų sistemą anglies dujoms gabenti į lempas Londono gatvėse.
Nuo 1800-ųjų buvo padaryta didžiulė pažanga plieninių vamzdžių technologijoje, įskaitant gamybos metodų tobulinimą, jų naudojimo programų tobulinimą ir reglamentų bei standartų, reglamentuojančių jų sertifikavimą, sukūrimą.
KAIP PAVIRŠIAMAS PLIENO VAMZDYS?
Nuo žaliavų lydymosi iki liejimo ar suvirinimo ši visur esanti statybinė medžiaga sukuriama dviem pagrindiniais procesais:
Neapdorotą plieną paverskite tinkamesne forma
Abu procesai turi būti pradėti nuo geros kokybės plieno. Neapdorotą plieną gamina liejyklos, lydydamos žaliavas krosnyje. Kad kompozicija būtų teisinga, elementai gali būti pridedami prie išlydyto metalo ir pašalintos priemaišos. Gautas išlydytas plienas supilamas į formas, kad būtų gaminami luitai, arba perpilamas į nuolatinį liejimo aparatą, kad būtų pagamintos plokštės, ruošiniai ir žydėjimas. Vamzdžiai gaminami iš dviejų šių gaminių: plokščių ar ruošinių.
Plieninės plokštės ir plieno vamzdžiai gaminant vamzdžius
Plieninis liukas gaminamas iš plokščių, pašildytų iki 2 200 ° F. Dėl karščio paviršiuje susidaro skalė, kuri turi būti pašalinta per skalbyklę ir valant aukšto slėgio įrenginiu. Po to, kai plieno plokštė bus išvalyta, ji karštu būdu susukama į plonas siauras plieno juostas, vadinamas skelp. Skelpas marinuojamas (paviršius valomas) sieros rūgštimi, nuplaunamas vandeniu ir supilamas ant didelių ritių kaip žaliava vamzdžiams gaminti. Skelp plotis lemia vamzdžio, kurį galima pagaminti, skersmenį.
Skelpas yra išvyniotas iš ritės, pašildomas ir valcuojamas per griovelius, ritinius, kurie sulenkia skelpės kraštus aukštyn. Šiuo procesu gaunamas cilindrinis vamzdis, kuriame abu kraštai buvo sulenkti aplink, kad atitiktų vienas kitą, ir sudaro ilgą cilindrą. Suvirinimo procesas sujungia kraštus ir sandarina vamzdį.
Nepertraukiamo suvirinimo metu suvirinimo ritinėliai prispaudžia vamzdžio kraštus vienas prie kito ir taip suformuoja suklastintą suvirinimo siūlę dėl karščio, kuris jau buvo pritaikytas skiediniui. Virinant nededamas metalas, o galutiniai ritinėliai sumažina vamzdžio skersmenį ir sienelės storį iki specifikacijų.
Elektros varžos suvirinimas vyksta panašiu būdu kaip ir nuolatinis suvirinimas, išskyrus tai, kad šlifavimo staklės yra šalto valcavimo formos. Į vamzdžio kraštus srovė tiekiama besisukančiais variniais diskais, kurie kraštus šildo iki suvirinimo temperatūros. Suvirinimo ritinėliai prisijungia prie vamzdžio kraštų, kad būtų suklastotas suvirinimas.
Spiralinis suvirinimas ir dvigubas panardinamasis lankinis suvirinimas naudoja labiau įprastus suvirinimo būdus ir prideda suvirinimo medžiagos, kad susidarytų jungtis.
Plieniniai ruošiniai besiūliams vamzdžiams
Plieno ruošiniai yra ilgi kvadratiniai plieno gabalai, gaminami tiesiai iš nepertraukiamo liejimo mašinos arba kaip antrinis produktas, pagaminti iš valcuotų ir ištemptų lietinių luitų. Šie ruošiniai gali būti naudojami besiūliams vamzdžiams gaminti, o tai kai kuriose programose yra saugesnė, nes nėra suvirinimo linijos.
Tvirto plieno ruošiniai turi būti įkaitinti ekstremaliomis temperatūromis, tapdami balti, bet neištirpę. Mašinos jas susuka taip, kad jos taptų cilindrine kietąja medžiaga. Kol dar karšta, tuščiavidurio vidurio įduba pagal matmenis naudojama kulkos formos pradūrinė. Tam, kad vamzdis atitiktų reikiamas specifikacijas, reikia atlikti daugybę frezavimo operacijų.
Apdailos žingsniai
Prieš baigiant montuoti vamzdžius, vamzdžiai gali būti tiesiami per tiesinimo mašiną. Mažo gręžinio vamzdynai paprastai montuojami su srieginėmis jungtimis, tačiau didesniuose vamzdynuose paprastai tvirtinami flanšai, privirinami ant vamzdžio galo. Matavimo aparatai patikrina gatavo vamzdžio matmenis ir kokybės kontrolės tikslais užklijuoja detales ant vamzdžio šono.
Kokybės kontrolė
Kokybės kontrolės etapai apima vamzdžio defektų patikrinimą naudojant rentgeno aparatus, ypač išilgai suvirinimo. Kitas būdas yra slėginis vamzdžio bandymas, pripildant jį vandens, tada tam tikrą laiką palaikant slėgį, kad būtų galima nustatyti defektus, kurie gali sukelti katastrofišką gedimą prieš pradedant jį naudoti.
KAIP NAUDOJAMAS PLIENO VAMZDYS?
Vamzdžiai naudojami konstrukcijose, transportavime ir gamyboje. Jų dydis nustatomas pagal išorinį skersmenį, o vidinis skersmuo kinta atsižvelgiant į sienos storį. Kai kurioms reikmėms reikia storesnių sienų nei kitoms, atsižvelgiant į jėgas, kurias vamzdis turi valdyti.
Struktūrinis naudojimas
Konstrukcijų paskirtis yra įprasta pastatų statyba. Šiose pramonės šakose statybinė medžiaga paprastai vadinama plieniniais vamzdžiais.
Plieniniai vamzdžiai suteikia tvirtumą pamatams procese, vadinamame poliais. Tokiais atvejais vamzdis gilinamas į žemę prieš klojant pamatą. Tai suteikia aukšto pastato ar konstrukcijos, esančios nesaugioje vietoje, stabilumo. Yra du pagrindiniai polinių pamatų tipai: Galinių guolių polių apatinis galas remiasi į ypač stipraus grunto ar uolienų sluoksnį. Pastato apkrova perkeliama per krūvą ant stipraus sluoksnio. Frikciniai poliai trinties būdu perduoda pastato apkrovą dirvožemiui per visą krūvos aukštį. Visas krūvos paviršius padeda perkelti jėgas į dirvožemį. Pastolių poliai gaminami sujungiant plieninius vamzdžius narve, kuris leidžia statybininkams patekti į aukštai virš žemės paviršiaus esančias vietas. Apsauginiai turėklai taip pat gaminami iš plieninių vamzdžių, sukuriant estetinę laiptelių ir balkonų saugos funkciją. Apsaugos stulpeliai naudojami norint atitraukti teritoriją nuo transporto priemonių eismo, siekiant apsaugoti žmones, pastatus ar infrastruktūrą. Daugelis komercinių dviračių lentynų yra suformuotos lenkiant plieninius vamzdžius. Dėl tvirtų plieno medžiagų savybių jis apsaugomas nuo vagių. Dažniausiai plieniniai vamzdžiai naudojami gaminiams gabenti, nes medžiaga gerai tinka ilgalaikiam montavimui. Jis gali būti palaidotas po žeme dėl savo kietumo ir atsparumo gedimui. Esant žemo slėgio vamzdžiams, vamzdžiai neturi būti stiprūs, nes jie nėra veikiami didelių įtempių. Siauras sienos storis leidžia pigiau gaminti. Daugiau specializuotų programų, tokių kaip vamzdžiai, naudojami naftos ir dujų pramonėje, reikia griežtesnių specifikacijų. Dėl pavojingo gabenamo gaminio pobūdžio ir padidėjusio slėgio linijoje gali prireikti didelio stiprumo, taigi ir didesnio sienelės storio. Paprastai tai sukelia susijusių išlaidų. Šių programų kokybės kontrolė yra kritinė. Gali būti painiava dėl to, kaip nurodomos šios medžiagos ir kokios yra tikslios vamzdžio savybės. Amerikos bandymo ir medžiagų draugija (ASTM), taip pat Amerikos mechanikos inžinierių draugija (ASME) ir Amerikos naftos institutas (API) yra labiausiai nurodytos organizacijos vamzdynų specifikacijoms Šiaurės Amerikoje. Specifikacijas galima suskirstyti į tris pagrindines kategorijas: Vamzdžių dydis nurodomas kaip „Nominal Pipe Size“ arba NPS. Mažesnių vamzdžių ( Plieninių vamzdžių grafikai yra būdas apibūdinti vamzdžio sienelių storį. Tai yra kritinis parametras, nes jis yra tiesiogiai susijęs su vamzdžio tvirtumu ir tinkamumu konkretiems tikslams. Vamzdžių grafikas yra be matmenų skaičius ir apskaičiuojamas remiantis sienų storio projektine formule, atsižvelgiant į projektinį slėgį ir leistiną įtempį. Tvarkaraščių numerių pavyzdžiai yra šie: 5, 5S, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS ir XXS - dažniausiai naudojami 40 ir 80 tvarkaraščiai. Didėjant tvarkaraščio skaičiui, vamzdžio sienelės storis didėja. Taigi numatytas vamzdžio numeris apibrėžia vidinį skersmenį, nes OD fiksuojamas pagal NPS numerį. Vamzdžio svoris gali būti apskaičiuojamas remiantis NPS, apibrėžiančiu išorinį skersmenį, ir grafiku, apibrėžiančiu sienos storį. Konstancijai nustatyti formulėje naudojamas teorinis plieno svoris - 40,8 svaro už kvadratinį pėdą ir 1 colio storio. W = 10,69 xt (OD - t) Kur: W = svoris (svarais už pėdą) Šioje „Engineering Toolbox“ lentelėje pateikiami skirtingų NPS vamzdžių OD, sienos storio ir svorio matavimai. Parodyti tiek 40, tiek 80 grafikai. Gamintojai išleidžia medžiagos bandymo ataskaitą arba malūno bandymo ataskaitą, kad patvirtintų, jog produktas atitinka cheminės analizės ir mechaninių savybių specifikaciją. MTR bus visi svarbūs su produktu susiję duomenys ir bus pridedami prie produkto per jo gyvavimo ciklą. Šie tipiniai parametrai gali būti įrašomi į MTR: Cheminė sudėtis, įskaitant anglies kiekį, lydinius ir sierą Medžiagos dydis, svoris, identifikacija ir klasė Medžiagos šilumos skaičius, susietas su perdirbimo partija Mechaninės savybės, tokios kaip atsparumas tempimui, tempimo stipris ir pailgėjimas Plieniniams stulpeliams dažniausiai nurodomos ASTM A53 ir ASTM A500 specifikacijos. „Reliance Foundry“ tiekia vamzdžių stulpelius, kurie yra pagaminti iš plieninių vamzdžių. Stulpai yra vertikalūs vamzdžių ilgiai, sumontuoti žemėje, siekiant apsaugoti žmones, pastatus ir aplinkinę infrastruktūrą nuo transporto priemonių susidūrimo. Plieninių vamzdžių stulpeliai turi atitikti saugos specifikacijas, kad būtų pakankamai stiprūs, kad būtų atsparūs transporto priemonių susidūrimams. Plieninių vamzdžių stulpeliams gaminti, atsižvelgiant į pritaikymą, gali būti naudojamas 40 grafikas ir 80 grafikas. Plieninių vamzdžių stulpeliai dažnai būna padengti nerūdijančio plieno, plastiko ar kitais metaliniais dekoratyviniais dangteliais, kad būtų estetiškai patrauklūs ir būtų apsaugoti plieniniai vamzdžiai nuo korozijos. 
Statybiniai poliai
Pastolių stulpai
Gamybos naudojimas
Apsauginiai turėklai
Stulpeliai
Dviračių lentynos
Transporto naudojimas
KAIP SPECIFIKUOTAS PLIENO VAMZDYS?
Vardinis vamzdžio dydis
Tvarkaraščiai
Vamzdžio svoris
OD = išorinis skersmuo
t = storis SERTIFIKAVIMAS
KAIP ATITIKTIES KETVIRTUMAS NAUDA PLIENO VAMZDŽIUS?
