6 października 2023 | Труби
Сталеві труби відіграють ключову роль як у будівництві, хімічній промисловості, так і енергетиці, становлячи надійну основу для багатьох санітарних та промислових інсталяцій
У 1830 році в Сполучених Штатах з'явилась перша піч для виробництва чавунних труб через потреби міст, що розвивались, та води. Незабаром з'явились інші печі, але доступність заліза була обмеженою. У 1855 році настала ера сталі завдяки винаходу сера Генрі Бессемера, що дозволило виробляти дешеву сталь у великих кількостях.
У 1861 році розвиток мартенівської печі ще більше збільшив виробництво цього металу. Наступним кроком було впровадження сталевих труб із замковим з'єднанням на довжину у 1905 році в Нью-Йорку. Напівтруби з'єднували шляхом вставлення їх країв у замкові балки Н-подібної форми та закривали значною силою.
У 1920 році розпочалося електричне зварювання, а 30-ті роки принесли величезний прогрес у цій технології. У період 1920-1940 років було встановлено близько 2,1 мільйона метрів зварених сталевих труб, а під час Другої світової війни виробництво сталі було спрямоване на військові потреби.
З початку 50-х років сталеві труби використовуються для транспортування води в Сполучених Штатах. Спочатку вони виготовлялись шляхом прокатування сталевих листів або плит та клепання швів, що дозволяло пристосовувати товщину стінки труб до різних тисків у профілі трубопроводу.
Чорні сталеві труби використовуються в:
Сталеві інсталяції з'єднуються через зварювання або на різьбу. У випадку труб для водяних інсталяцій завжди слід застосовувати оцинковану сталь, оскільки чорна сталь не має жодного захисту від корозії і тим самим характеризується виключно високою схильністю до іржі. Однак оцинковані труби не підходять для опалювальних інсталяцій. Треба пам'ятати, що високі температури понад 60°C руйнують захисні властивості цинку. Крім того, такі труби не можна гнути на гаряче, а також зварювати, а це означає, що значно збільшується обсяг роботи, витрата з'єднувальних елементів і більшими є також опори потоку. У випадку опалювальних інсталяцій гарячої води застосовуються труби з чорної сталі, з'єднані зварюванням та зігнуті на гаряче, що полегшує прокладання труб для інсталяції. Завдяки зварюванню уникають великої кількості з'єднань, які збільшують опір проводів, а це має значення при інсталяціях центрального опалення з конвекційним потоком (хоча в наш час практично не зустрічається). Варто зазначити, що для зварювання використовуються ацетилено-кисневі пальники.
Надзвичайна механічна міцність на розтягування, стискання та згинання - це характеристики, що характеризують сталеві інсталяції, які роблять їх надзвичайно витривалими. Навіть при дуже довгих відрізках труб немає потреби використовувати багато опор.
Чудова стійкість до високої температури є ще однією перевагою сталі. Немає побоювань щодо деформації або розширення труб під впливом тепла. Порівняно з іншими матеріалами, що застосовуються в будівництві водяних інсталяцій, сталь має найменший коефіцієнт теплового розширення. Тому вона може використовуватися в інсталяціях з високими температурами.
Нечутливість до УФ-випромінювання - це інша перевага. Ця властивість певною мірою пов'язана з попередньою, оскільки і в цьому випадку тепло впливає на довговічність труб, але цього разу це тепло з навколишнього середовища.
Сталеві труби дуже щільні. Ця властивість усуває ризик проникнення небажаних речовин, таких як кисень, ззовні всередину труб.
Висока теплопровідність сталевих труб окрім переваги є також недоліком. Водяні інсталяції зі сталевих труб не підтримують високу температуру води протягом тривалого часу.
Високі витрати - це ще одне питання для розгляду. Хоча сталь є відносно дешевим матеріалом, інсталяції зі сталевих труб не є легкими для монтажу і потребують спеціалізованого інструменту, такого як різьбонарізний станок чи різак. Витрати на обробку роблять сталь не дуже економічним вибором при будівництві водяних інсталяцій. Крім того, існує необхідність регулярної заміни труб кожні кілька років.
Висока схильність до корозії є істотною проблемою. Різноманітні мінеральні речовини, а також присутність діоксиду вуглецю та кисню у воді безпосередньо сприяють процесу корозії. Не дивно, що аварії, пов'язані з корозією водяних інсталяцій зі сталевих труб, можуть виникнути вже через кілька років використання, а зазвичай необхідна їх заміна через десять років.
Осадження каменю. Поверхні сталевих труб швидко втрачають свою гладкість через осадження іонів кальцію та магнію, присутніх у воді. Це призводить до значного зменшення перерізу труби, що в свою чергу впливає на слабший потік води та зниження якості питної води.
Сталь важка, що може створювати труднощі при транспортуванні та монтажу. На сталевих трубах легко конденсується волога з навколишнього середовища, що в свою чергу може пошкодити предмети, що знаходяться під трубою, або спричинити зволоження стін, особливо коли водяна інсталяція розміщена в стельовому каналі або стінних борознах.