Se você olhar para o passado recente, você pode ver que tubos de aço para água e gás eram usados em todos os lugares, já que não havia alternativa digna para eles. Atualmente, tubos de novos materiais estão sendo ativamente desenvolvidos e introduzidos em todas as áreas. Assim, durante a construção de arranha-céus modernos, a água é fornecida aos apartamentos através de tubos de plástico. Este produto tem suas vantagens, mas em muitos aspectos ainda é inferior aos tradicionais tubos de água e gás de aço. Este tipo de tubo está em demanda estável até hoje e, portanto, está incluído na gama de produção das usinas metalúrgicas.
Classificação e requisitos para produtos tubulares
Requisitos, procedimento de teste, métodos de produção e composição química são estabelecidos pelo GOST 3262-75. Os tubos de aço para água e gás, de acordo com este padrão estadual, são divididos em três grupos. Pertencer a um determinado grupo é determinado pela tecnologia de produção, pelos tipos de aço utilizados e sua composição química, pela tecnologia de aquecimento eusinagem, de acordo com o método de proteção contra corrosão.
Proteção de tubos contra corrosão
De acordo com o grau de proteção contra corrosão, todos os produtos tubulares são divididos nos seguintes tipos: um tubo sem camada protetora anticorrosiva, um tubo galvanizado de água e gás. A galvanização pode ser feita de duas maneiras: difusão galvânica e térmica. O segundo método requer muitos recursos e energia, o que significa que aumenta significativamente o preço de varejo dos produtos. De fato, para obter uma camada de difusão de espessura suficiente, a tubulação de água e gás deve ser mantida em um forno a alta temperatura por pelo menos um dia. Dados os preços atuais da eletricidade, esse processamento seria muito caro. É aconselhável usá-lo apenas na produção de tubulações de água e gás para instalações muito responsáveis e estrategicamente importantes.
A galvanização é realizada muito rapidamente, mas a qualidade dessa proteção é muito menor do que com a galvanização por difusão térmica: o menor toque descuidado do tubo com qualquer objeto duro pode deixar um arranhão. A partir desse arranhão, o aço (se não for ligado com mais de 13% de cromo) começa a corroer, fazendo com que toda a superfície inche.
Nitrogênio pode ser usado como elemento saturante. A superfície nitretada também resiste bem à corrosão em condições normais. No entanto, o processo tecnológico de nitretação é bastante complexo e caro, o que inviabiliza economicamente a produção de tubulações de água e gás utilizando essa tecnologia. Apenas uma limpezasuperfícies da poluição será muito caro. E sem uma limpeza de superfície de alta qualidade, o processo de nitretação não prosseguirá adequadamente, pois a sujeira impedirá a difusão de átomos ou íons (no caso de nitretação de íon-plasma em uma descarga incandescente) de nitrogênio profundamente no metal.
Classificação dos produtos tubulares em função da espessura da parede
As usinas metalúrgicas produzem uma ampla gama de tubos de água e gás. Assim, dependendo da finalidade e das condições de operação, são produzidos tubos com espessura de parede comum (2-4 milímetros), tubos leves (até 2 milímetros) e tubos reforçados. A espessura deste último não é limitada e pode ser bastante significativa. Tais tubos, via de regra, são produzidos sem costura e destinam-se à perfuração de poços, operação nas duras condições do norte, etc.
O diâmetro interno mínimo da tubulação de água e gás é de 6 milímetros. O valor máximo do diâmetro interno é de um metro e meio. Tubos com diâmetro máximo são usados na colocação de oleodutos e gasodutos e com diâmetro mínimo - na produção de equipamentos hidráulicos para máquinas e mecanismos. Ao mesmo tempo, é um erro supor que não são impostos requisitos rigorosos para tubos de pequeno diâmetro. Pelo contrário, eles devem suportar a incrível pressão do cilindro hidráulico e da bomba hidráulica.
Tecnologia para produção de tubos com costura soldada
Como mencionado anteriormente, os tubos podem ser soldados ou não.
Na produção do primeiro, o habitualchapa de aço. Em uma prensa especial, ele se dobra em um tubo e, na junção das bordas, uma máquina soldada aplica uma costura em grande velocidade. A tecnologia foi trabalhada nos mínimos detalhes, e o desempenho de tais tubos é simplesmente enorme. A velocidade com que uma folha de metal é enrolada, dobrada e soldada é comparável à velocidade de uma bala disparada de uma pistola Makarov. No entanto, esses tubos têm uma desvantagem significativa - em altas pressões, a solda pode estourar (especialmente se houver desvios do processo tecnológico) e ocorrerá um acidente. As consequências de tal acidente podem ser catastróficas tanto para a natureza quanto para os seres humanos. Portanto, esses tubos não são usados para a construção de rodovias críticas e a produção de produtos de engenharia de energia de alta carga.
Após o processo de soldagem, a seção do tubo não é redonda. É um contorno fechado de forma irregular. GOST 3262-75 "Tubos de aço para água e gás" fornece a calibração e correção da forma geométrica da seção. Para alinhar as paredes do tubo, ele é alimentado ao moinho de dimensionamento. Nele, a peça de trabalho é girada e é pressionada contra os rolos com um esforço considerável. Na saída, o tubo já apresenta um círculo quase perfeito em seção transversal.
Tecnologia de tubos sem costura
Relativamente recentemente (várias décadas atrás) a produção de tubos sem costura foi dominada. A tecnologia é muito complexa, e os equipamentos e consumíveis são caros e importados do exterior (nossosengenheiros ainda não aprenderam a fazer pontas de metal duro para perfurar furos). Mas apesar do fato de que este tipo de produto é muito caro, tais tubos estão em demanda estável de companhias de petróleo e não só.
Em termos gerais, o processo de produção pode ser descrito da seguinte forma. A barra imediatamente após o laminador entra na área de perfuração. Nesse caso, a eficiência é importante, pois a barra não pode esfriar (isso levará à necessidade de reaquecimento e, portanto, a altos custos). Esta operação é realizada em uma peça aquecida a uma temperatura acima da temperatura de recristalização. Somente nestas condições, o aço torna-se maleável (fluido), e a estrutura do grão deformado é dinamicamente normalizada, o que garante boas características mecânicas e operacionais.
Vantagens de usar tubos de aço para água e gás
GOST regulamenta todas as características e parâmetros de produtos tubulares sem exceção. E se compararmos o desempenho desses tubos com o que é oferecido pelo fabricante de tubos de PVC e outros materiais, fica claro que os tubos de metal estão além da concorrência.
Assim, eles podem ser usados em altas temperaturas, mantendo sua resistência. Isto é muito importante em sistemas de aquecimento onde o vapor de alta pressão é fornecido através de tubos. O uso de tubos de outros materiais simplesmente não é possível. Eles vão derreter ou rasgar em segundos.
Liga adicional de açopermite aumentar significativamente o limiar de fragilidade vermelha e resistência mecânica dos tubos.
Desvantagens das tubulações de água e gás
GOST é a principal fonte de informações técnicas úteis. E ao estudar a documentação dos tubos, uma pessoa tecnicamente competente não pensará por muito tempo nas deficiências deste produto. Em primeiro lugar, deve-se notar que todas as estruturas de aço (e tubos não são exceção) são pesadas. Isso complica significativamente a instalação de produtos e apresenta certos requisitos para a confiabilidade dos fixadores.
As ligas metálicas e os aços têm uma condutividade térmica muito alta. Isso significa que eles emitem calor. Para aumentar a eficiência do sistema de aquecimento, os tubos de metal devem ser isolados ao colocar na rua. As empresas modernas produzem tubos prontos e isolados de vários diâmetros. Esses produtos são de alta tecnologia e não são baratos, mas economizam dinheiro e recursos energéticos, o que é especialmente importante em nosso tempo.
Como os tubos são instalados
De acordo com GOST 3262, os tubos de aço para água e gás podem ser conectados por soldagem ou por conexões rosqueadas.
Ao soldar, as extremidades de dois tubos são unidas e uma solda é feita ao longo da junta. Todos os trabalhos são manuais, o que significa que exigem alta qualificação do soldador (especialmente quando se trata de colocar um oleoduto). A costura deve ser uniforme, sem inclusões não metálicas. Cadaa junta soldada deve ser testada por ultra-som.
A instalação de um sistema de tubulação usando conexões é usada exclusivamente quando se trabalha com tubos de pequeno diâmetro. Por um lado, esse trabalho exige menos qualificação do executor do que na soldagem de tubos. Por outro lado, eles terão que mexer com mais. Apenas um passo preparatório vale a pena: você precisa cortar manualmente os fios com um molde e uma torneira em cada tubo de um lado e do outro.
Procedimento para conectar tubos com conexões
No caso geral, a montagem de tubulações de água e gás (GOST 3262) com rosca em um único sistema é realizada na seguinte sequência:
- a superfície da rosca é tratada com selante, após o que a contraporca é aparafusada;
- uma conexão é aparafusada no tubo e a porca é pressionada contra ela com força máxima de aperto;
- selante é aplicado sobre a conexão e a porca (na junção).
A cera pode ser usada no lugar do selante. Quando molhado, este material incha e a água para de fluir.
Uso de tubos de cobre
Tubos de cobre têm sido usados relativamente recentemente. Anteriormente, o GOST não previa essa possibilidade, e os produtos de cobre eram produzidos exclusivamente para fins de instrumentação e engenharia de precisão. Mas um pouco mais tarde, as vantagens de usar esses tubos foram apreciadas e as mudanças apropriadas foram feitas no GOST por iniciativa de um grupo de interessados.
Então, tubos de cobre são bem fáceis de dobrar,têm um diâmetro pequeno. Portanto, eles se escondem facilmente em portões. E devido à sua flexibilidade, você pode usar um tubo longo, dobrando-o nos lugares certos, em vez de conectar muitos comprimentos curtos, o que exige muito tempo e trabalho.
Em condições normais, o cobre não é exposto aos efeitos corrosivos de ambientes úmidos e água, o que prolonga significativamente sua vida útil e o torna muito competitivo, apesar de o cobre ser um metal não ferroso e ser bastante caro.
Como reconhecer produtos com defeito
GOST 3262-75 "Tubos de água e gás" estabelece os critérios pelos quais os produtos devem ser classificados como defeituosos. Esses tubos não devem ser utilizados para o fim a que se destinam. Devem ser enviados ao fabricante com o protocolo apropriado (ato). Violação da forma geométrica, expansão (inchaço) do tubo, rebarbas nas extremidades (a superfície deve ser preparada para soldagem e ter chanfros especiais), não é permitido descascar o revestimento protetor. Além disso, não deve haver rachaduras nas superfícies externa e interna.
Muitas empresas realizam o controle de entrada de produtos recebidos. Se os meios técnicos permitirem, é necessário, de acordo com o GOST 3262 "Tubos de água e gás", realizar uma análise detalhada da composição química do aço a partir do qual os produtos são feitos, a fim de exceder os níveis permitidos de danos nocivos substâncias (principalmente enxofre e fósforo).
Mas mesmo que a organização não tenha equipamentos tão caros à sua disposição, o micro emacroanálise em qualquer caso deve ser realizada. Para fazer isso, uma pequena amostra é cortada do tubo. Neste caso, é desejável evitar seu superaquecimento para evitar transformações de fase no metal. Uma superfície (de preferência várias - para uma avaliação objetiva) é submetida a esmerilhamento e polimento com pasta GOI (desenvolvida pelo Instituto Óptico do Estado, URSS). Para este propósito, o pó de óxido de alumínio é adequado. Após o polimento, a amostra deve ser submetida a ataque com reagentes químicos especiais, como resultado dos limites de grão e componentes de fase aparecem e podem ser observados em um microscópio metalográfico. Além disso, porosidade ou inclusões não metálicas podem ser detectadas. Se o conteúdo de carbono e impurezas nocivas não estiver em conformidade com o GOST 3262-75 “Tubos de água e gás” e houver inclusões e poros no próprio metal, esse produto será reconhecido como defeituoso. Além disso, como regra, não um ou dois cachimbos se casam, mas um lote inteiro.
