Wat zijn zwarte stalen buizen?
Zwart stalen buizen zijn gemaakt van staal dat niet is gecoat met een ondergrond zoals zink of verf. Omdat het een donker gekleurd oppervlak heeft dat tijdens het productieproces door ijzeroxide wordt gevormd, wordt het een zwarte stalen buis genoemd.
Waar worden zwarte stalen buizen voor gebruikt?
Zwart stalen buizen zijn veelzijdig inzetbaar dankzij hun sterkte en behoeftes voor weinig onderhoud. Ze worden meestal gebruikt voor het transporteren van gas en water naar landelijke gebieden en stedelijke gebieden of voor leidingen die elektrische bedrading beschermen en stoom en lucht onder hoge druk leveren. Daarnaast worden zwartstalen buizen ook gebruikt in de olie- en aardolie-industrie om grote hoeveelheden olie door afgelegen gebieden te leiden.
Andere toepassingen van zwarte stalen buizen zijn gasdistributie binnen en buiten huizen, waterputten en rioleringen. Zwartstalen buizen worden echter nooit gebruikt voor het transporteren van drinkwater omdat ze de neiging hebben om in water te corroderen en het mineraal van de buis zal in het water oplossen en de lijn ook verstoppen.
Een korte geschiedenis van zwarte stalen buizen
Stalen buizen worden geproduceerd door twee verschillende methoden die uiteindelijk resulteren in een gelaste of naadloze buis. Bij beide methoden wordt ruw staal eerst in een beter werkbare startvorm gegoten. Vervolgens wordt er een buis van gemaakt door het staal uit te rekken tot een naadloze buis of de randen samen te drukken en af te dichten met een las. De eerste methoden voor het produceren van stalen buizen werden in de vroege 1800 s geïntroduceerd en zijn gestaag uitgegroeid tot de moderne processen van vandaag.
Jaarlijks worden miljoenen tonnen stalen buizen geproduceerd. Door zijn veelzijdigheid zijn het de meest gebruikte producten in de staalindustrie. Stalen buizen zijn op verschillende plaatsen te vinden. Omdat ze sterk zijn, worden ze ondergronds gebruikt voor het transporteren van water en gas door steden en dorpen. Ze worden ook gebruikt in de bouw om elektrische draden te beschermen. Het interessante aan stalen buizen is dat ze zowel sterk als lichtgewicht kunnen zijn. Dit maakt ze ideaal voor gebruik bij de fabricage van fietsframes. Stalen buizen zijn ook te vinden in auto's, koelunits, verwarmings- en sanitairsystemen, vlaggenmasten, straatlantaarns en medicijnen om er maar een paar te noemen. Pijpen worden al duizenden jaren gebruikt. Het eerste gebruik was waarschijnlijk door oude landbouwers om water uit rivieren en beken naar de velden te leiden. Er wordt ook gesuggereerd dat de Chinezen al in 2000 v.Chr. Rietpijpen gebruikten om water naar gewenste locaties te transporteren
De ontwikkeling van de moderne gelaste stalen buizen is terug te voeren tot de vroege 1800 s. In 1815 vond William Murdock een kolenbrandersysteem uit. Om de hele stad Londen van deze lichten te voorzien, voegde Murdock de vaten van afgedankte musketten samen en gebruikte deze continue pijpleiding om het kolengas te transporteren. Toen zijn verlichtingssysteem succesvol bleek, was er een grotere vraag naar lange metalen buizen. Om genoeg buizen te produceren om aan een dergelijke vraag te voldoen, is een reeks uitvinders aan de slag gegaan met het ontwikkelen van nieuwe pijpvervaardigingsprocessen. Een vroeg opmerkelijke methode om snel en goedkoop metalen buizen te produceren, werd gepatenteerd door James Russell in 1824. Bij deze methode creëerde hij buizen door tegenover elkaar liggende randen van een platte ijzeren strip met elkaar te verbinden. Het metaal werd eerst verwarmd tot het vervormbaar was. Vervolgens worden de randen samengevouwen en gelast met een valhamer. De buis werd afgewerkt door hem door een groef en een walserij te leiden. De methode van Russell werd echter niet lang gebruikt omdat Comenius Whitehouse het volgende jaar een betere methode ontwikkelde voor het maken van metalen buizen. Genaamd het stomplasproces, zijn proces is de basis voor de huidige procedures voor het maken van buizen. Bij deze methode werden dunne ijzeren platen verwarmd en door een kegelvormige opening getrokken. Terwijl het metaal door de opening ging, krulden de randen op en creëerden een buisvorm. De twee uiteinden zijn aan elkaar gelast om de buis af te werken.
Gelaste buis wordt gevormd door stalen strips door een reeks gegroefde rollen te rollen die het materiaal tot een cirkelvorm vormen. Vervolgens passeert de ongehuwde buis door laselektroden. Deze apparaten sluiten de twee uiteinden van de buis aan elkaar af. Dit proces in de Verenigde Staten is geopend in 1832 in Philadelphia. Geleidelijk werden er enkele verbeteringen aangebracht in de Whitehouse-methode. John Moon introduceerde een van de belangrijkste innovaties in 1911. Hij stelde de continue procesmethode voor waarbij een fabriek een pijp in een eindeloze stroom kon produceren. Hij bouwde machines voor dit specifieke doel en vele productiefaciliteiten voor buizen hebben het overgenomen. Tijdens de ontwikkeling van de gelaste buisprocessen ontstond er een behoefte aan naadloze metalen buizen. Naadloze buizen zijn buizen die geen lasnaad hebben. Ze zijn voor het eerst gemaakt door een gat door het midden van een massieve cilinder te boren. Deze methode is ontwikkeld in de late 1800 s. Dit soort buizen was ideaal voor fietsframes omdat ze dunne wanden hebben, lichtgewicht maar sterk zijn. In 1895 werd de eerste fabriek gebouwd die naadloze buizen produceerde. Omdat de fabricage van fietsen plaatsmaakte voor de autofabricage, waren naadloze buizen nog steeds nodig voor benzine- en olieleidingen. Deze vraag werd nog groter naarmate grotere olievoorraden werden gevonden.
Al 1840 konden ijzerwerkers al naadloze buizen produceren. Bij één methode werd een gat geboord door een massief metalen ronde staaf. De knuppel werd vervolgens verwarmd en door een reeks matrijzen getrokken die het langwerpig maakten tot een pijp. Deze methode was inefficiënt omdat het moeilijk was om het gat in het midden te boren. Dit resulteerde in een oneffen leiding waarvan de ene kant dikker was dan de andere. In 1888 kreeg een verbeterde methode een patent. In dit proces werd de gefactureerde vaste stof rond een vuurvaste bakstenen kern gegoten. Na afkoeling werd de steen verwijderd en liet een gat in het midden achter. Sindsdien hebben nieuwe roltechnieken deze methoden vervangen.
Hoe verschillen zwarte stalen buizen van andere soorten stalen buizen?
In termen van componenten: zwarte stalen buizen versus koolstofstalen buizen
Kenmerken van koolstofstalen buizen
De hoeveelheid koolstof die staal bevat, bepaalt het kenmerk. Staal wordt beschouwd als koolstofstaal wanneer er geen minimumgehalte is gespecificeerd of vereist voor chroom, kobalt, niobium, molybdeen, nikkel, titanium, wolfraam, vanadium of zirkonium, of andere elementen die moeten worden toegevoegd om een gewenst legeringseffect te verkrijgen; wanneer het gespecificeerde minimum voor koper niet hoger is dan 0. 4%; of wanneer de maximale inhoud die is gespecificeerd voor een van de volgende elementen niet hoger is dan de vermelde percentages: mangaan 1. 65%, silicium 0. 6%, koper 0. {{5} }%. Het merendeel van het wereldwijd geproduceerde staal valt in de categorie koolstofstaal.
Koolstofstalen buizen kunnen worden onderverdeeld in verschillende categorieën volgens een aantal normen:
(1) in termen van eindgebruik kan het worden onderverdeeld in koolstof constructiestaal, koolstof gereedschapsstaal en gemakkelijk snijdbaar staal; koolstofconstructiestaal is onderverdeeld in het projectgebouw constructiestaal en machinebouw staal;
(2) in termen van smeltmethode kan het worden onderverdeeld in openhaardstaal en convertorstaal;
(3) wat betreft de deoxidatiemethode, het kan worden onderverdeeld in kokend staal (F), gedood staal (Z), semi-gedood staal (b) en speciaal gedood staal (TZ);
(4) wat betreft het koolstofgehalte is het onderverdeeld in staal met ultrahoog koolstofgehalte (1. 00 - 2. 00%); koolstofstaal (0. 60 - 0. 99%); medium koolstofstaal (0. 30 - 0. 59%); koolstofarm staal (0. 1 6 - 0. 29%); zacht koolstofstaal (0. 05 - 0. 1 5%);
(5) wat betreft de kwaliteit van staal, is het onderverdeeld in gewoon koolstofstaal (fosfor, zwavel, hoger), hoogwaardig koolstofstaal (fosfor, zwavel, laag), hoogwaardig staal (fosfor, zwavel , lager) en staal van superhoge kwaliteit.
Toepassingen van koolstofstalen buizen
Koolstofstalen buis is de eerste die de grootste hoeveelheid basismateriaal in de moderne industrie gebruikt. De industriële landen van de wereld, in pogingen om de productie van laaggelegeerd staal en gelegeerd staal met hoge sterkte te verhogen, wat ook veel aandacht besteedt aan het verbeteren van de kwaliteit van koolstofstalen buizen en het uitbreiden van het scala aan variëteiten en gebruik. Het aandeel van de productie van koolstofstalen buizen in de totale staalproductie van het land, ongeveer gehandhaafd op ongeveer 80%, wordt niet alleen veel gebruikt in gebouwen, bruggen, spoorwegen, voertuigen, schepen en allerlei soorten machinebouwindustrie , maar ook in de moderne petrochemische industrie, wordt de maritieme ontwikkeling ook veel gebruikt.
Hoe verschillen zwarte stalen buizen van koolstofstalen buizen?
Over het algemeen hebben zwartstalen buizen en koolstofstalen buizen bijna dezelfde lasprocedures. Dat is in het geval van algemeen lassen, maar niet van een specifieke toepassing zoals zeer lage temperaturen. Zwarte stalen buis is niet echt een specificatie, maar eerder een algemene term die voornamelijk door loodgieters wordt gebruikt om gewone stalen buizen te onderscheiden van gegalvaniseerde stalen buizen.
Zwart stalen buizen zijn gegoten uit verschillende soorten nodulair of smeedbaar ijzer, terwijl koolstofstalen buizen over het algemeen gelast of naadloos zijn. Zwart stalen buizen worden gebruikt voor ondergrondse of ondergedompelde toepassingen, evenals voor reguliere leidingen en takken die aan zuren zijn blootgesteld. Het is ook gebruikelijk om gietijzeren buizen en fittingen te gebruiken voor gemeentelijke koudwaterleidingen met een diameter van 4 ″ en meer. Commercieel spuitgieten is niet geschikt voor leidingen die worden blootgesteld aan uitzettingsspanningen, samentrekkingen en trillingen, tenzij de buis erg zwaar is. Het is niet geschikt voor oververhitte stoom of voor temperaturen boven de 575 graden F. Gietijzeren buizen in ondergrondse toepassingen (zoals rioolleidingen) hebben meestal bellen- en tapuiteinden, terwijl blootliggende pijpen meestal flensuiteinden hebben.
Qua coating: zwarte stalen buizen vs. gegalvaniseerde stalen buizen
Kenmerken van gegalvaniseerde stalen buizen
Zwarte en gegalvaniseerde stalen buizen zijn beide van staal, maar gegalvaniseerde buizen hebben een zinklaag en zwarte buizen niet. Daarom zijn gegalvaniseerde buizen duurder en duurzamer.
Hoe beschermt de galvanisatie stalen buizen?
Het zink vangegalvaniseerde stalen buizendient als opofferingslaag. Het zal roesten voor het staal eronder, waardoor de integriteit van de buis veel langer intact blijft dan gewone buizen. Zelfs als de zinklaag bekrast of beschadigd is, kan deze het staal eronder nog steeds beschermen.
Hoe lang gaan gegalvaniseerde stalen buizen mee?
Hoe dikker uw zinklaag, hoe langer de buis meegaat. De omgeving speelt ook een cruciale rol bij het bepalen van de levensduur van de buis. Als de buizen onder zeer corrosieve omstandigheden worden geplaatst, gaan ze vaak 50 tot 100 jaar mee.
Toepassingen van zwart stalen buizen en gegalvaniseerde stalen buizen
Zwart stalen buizen en gegalvaniseerde stalen buizen zijn de twee meest voorkomende soorten buizen die worden gebruikt voor het transporteren van vloeistof en gas.
Zwart stalen buizen eroderen eerder dan gegalvaniseerde buizen en worden daarom vaak gebruikt voor het transporteren van gas terwijl gegalvaniseerde buizen voor het transport van water.
De laag zink die gegalvaniseerde buizen bedekt, biedt een hoger vermogen tot corrosiebescherming, maar naarmate de tijd verstrijkt, kan het mineraal afbladderen en de buis blokkeren, wat kan leiden tot een barst. Gas transporteren door gegalvaniseerde buizen is daarom gevaarlijk. In plaats daarvan wordt het gebruikt voor het transporteren van water om woningen en commerciële gebouwen te bevoorraden of dient het als steigerframe dankzij de roestpreventie.
Zwart stalen buizen daarentegen zijn ongecoat en gemaakt zonder stoom. Daarom wordt het veel gebruikt voor het transport van gas zoals propaan en aardgas naar woon- en bedrijfsgebouwen. Zwart stalen buizen kunnen ook worden gebruikt voor sprinklerinstallaties omdat het brand beter kan voorkomen dan gegalvaniseerde buizen.
Vergelijking van de kosten van zwarte stalen buizen en gegalvaniseerde stalen buizen
Over het algemeen zijn zwarte stalen buizen goedkoper dan gegalvaniseerde buizen. Dit komt door de zinklaag op de gegalvaniseerde buizen en het fabricageproces. Gegalvaniseerde fittingen kosten ook meer dan de fittingen die op zwart staal worden gebruikt vanwege de onderhoudsvraag.
Hoe onderscheid je zwarte stalen buizen en gegalvaniseerde stalen buizen?
Er zijn twee primaire methoden om zwarte stalen buizen en gegalvaniseerde buizen te onderscheiden:
Eerst kunt u de kleur van de buis bekijken. Zwarte stalen buis is donkerder dan gegalvaniseerde buis; het is plat zwart terwijl gegalvaniseerde buis zilver en grijs is.
En ten tweede worden gegalvaniseerde buizen meestal gebruikt voor watertransport, terwijl zwarte stalen buizen voor gaslevering.
Andere soorten coatings
Afhankelijk van het gebruik van de buis worden andere soorten verf of coatings gebruikt. Er wordt een reeks maatregelen genomen om ervoor te zorgen dat de afgewerkte stalen buis aan de specificaties voldoet. Zo worden röntgenmeters gebruikt om de dikte van het staal te regelen. De meters werken door gebruik te maken van twee röntgenstralen. De ene straal is gericht op een staal met een bekende dikte, terwijl de andere op het passerende staal op de productielijn is gericht. Als er een afwijking is tussen de twee stralen, activeert de meter automatisch een formaatwijziging van de rollen ter compensatie. Leidingen worden aan het einde van het proces ook geïnspecteerd op defecten. Een methode om een buis te testen is door een speciale machine te gebruiken die de buis met water vult en vervolgens de druk verhoogt om te zien of deze vasthoudt.
