Che cosa sono i tubi d'acciaio neri?
I tubi di acciaio nero sono realizzati in acciaio che non è stato rivestito con un substrato come zinco o vernice. Dal momento che ha una superficie di colore scuro che si forma dall'ossido di ferro durante il processo di fabbricazione, si chiama tubo di acciaio nero.
A cosa servono i tubi di acciaio nero?
I tubi in acciaio nero hanno una varietà di usi grazie alla loro forza e necessità di poca manutenzione. Tendono ad essere utilizzati per il trasporto di gas e acqua nelle aree rurali e urbane o per condotte che proteggono i cavi elettrici e forniscono vapore e aria ad alta pressione. Inoltre, i tubi in acciaio nero vengono utilizzati anche nelle industrie petrolifere e petrolifere per convogliare grandi quantità di petrolio attraverso aree remote.
Altri usi dei tubi di acciaio nero includono la distribuzione di gas all'interno e all'esterno delle case, pozzi d'acqua e sistemi fognari. Tuttavia, i tubi in acciaio nero non vengono mai utilizzati per il trasporto di acqua potabile a causa del fatto che tendono a corrodersi in acqua e il minerale del tubo si dissolverà nell'acqua e ostruirà anche la linea.
Una breve storia di tubi d'acciaio neri
I tubi di acciaio sono prodotti con due metodi distinti che alla fine porterebbero a un tubo saldato o senza saldatura. In entrambi i metodi, l'acciaio grezzo viene prima gettato in una forma di partenza più praticabile. Quindi viene trasformato in un tubo allungando l'acciaio in un tubo senza saldatura o forzando i bordi insieme e sigillandoli con una saldatura. I primi metodi per produrre tubi in acciaio sono stati introdotti nei primi 1800 e si sono costantemente evoluti nei moderni processi di oggi.
Ogni anno vengono prodotte milioni di tonnellate di tubi d'acciaio. La sua versatilità lo rende i prodotti più utilizzati nell'industria siderurgica. I tubi d'acciaio possono essere trovati in vari punti. Dal momento che sono forti, vengono utilizzati sottoterra per il trasporto di acqua e gas in città e paesi. Sono anche impiegati nella costruzione per proteggere i cavi elettrici. La cosa interessante dei tubi in acciaio è che possono essere sia resistenti che leggeri. Questo li rende ideali per essere utilizzati nella produzione di telai per biciclette. Tubi d'acciaio possono anche essere trovati in automobili, unità di refrigerazione, sistemi di riscaldamento e idraulici, aste di bandiera, lampioni e medicine per citarne alcuni. I tubi sono stati usati per migliaia di anni. Il primo uso fu probabilmente dagli antichi agricoltori per deviare l'acqua dai fiumi e dai corsi d'acqua nei campi. Si suggerisce inoltre che i cinesi usassero canne per trasportare l'acqua nelle posizioni desiderate già dal 2000 aC
Lo sviluppo dei moderni tubi in acciaio saldati può essere fatto risalire ai primi 1800. In 1815, William Murdock ha inventato un sistema di lampade a carbone. Per adattarsi a tutta la città di Londra con queste luci, Murdock unì le canne dai moschetti scartati e usò questo gasdotto continuo per trasportare il gas di carbone. Quando il suo sistema di illuminazione ebbe successo, vi fu una maggiore richiesta di tubi metallici lunghi. Per produrre abbastanza tubi per soddisfare tale domanda, una serie di inventori si mise al lavoro per sviluppare nuovi processi di fabbricazione di tubi. Un metodo notevole per produrre tubi metallici in modo rapido ed economico è stato brevettato da James Russell in 1824. Con questo metodo, ha creato i tubi unendo i bordi opposti di una striscia di ferro piatta. Il metallo è stato prima riscaldato fino a essere malleabile. Quindi i suoi bordi vengono piegati insieme e saldati con un martello a caduta. Il tubo fu terminato facendolo passare attraverso una scanalatura e un laminatoio. Tuttavia, il metodo di Russell non è stato utilizzato a lungo perché l'anno successivo, Comenius Whitehouse ha sviluppato un metodo migliore per la produzione di tubi metallici. Chiamato processo di saldatura testa a testa, il suo processo è oggi la base per le procedure di fabbricazione dei tubi. In questo metodo, sottili fogli di ferro venivano riscaldati e tirati attraverso un'apertura a forma di cono. Mentre il metallo attraversava l'apertura, i suoi bordi si rannicchiavano e creavano una forma a tubo. Le due estremità sono state saldate insieme per finire il tubo.
Il tubo saldato è formato da laminazione di nastri di acciaio attraverso una serie di rulli scanalati che modellano il materiale in una forma circolare. Successivamente, il tubo non collegato passa mediante elettrodi per saldatura. Questi dispositivi sigillano insieme le due estremità del tubo. Questo processo negli Stati Uniti è stato aperto a 1832 a Filadelfia. A poco a poco, sono stati apportati alcuni miglioramenti al metodo Whitehouse. John Moon ha introdotto una delle innovazioni più importanti in 1911. Ha suggerito il metodo di processo continuo in cui un impianto di produzione potrebbe produrre tubi in un flusso senza fine. Ha costruito macchinari per questo scopo specifico e molti impianti di produzione di tubi l'hanno adottato. Durante lo sviluppo dei processi di tubi saldati, è emersa la necessità di tubi metallici senza saldatura. I tubi senza saldatura sono quelli che non hanno una cucitura saldata. Furono inizialmente realizzati praticando un foro attraverso il centro di un solido cilindro. Questo metodo è stato sviluppato alla fine del 1800 s. Questi tipi di tubi erano ideali per telai di biciclette perché hanno pareti sottili, sono leggeri ma resistenti. In 1895 è stato costruito il primo impianto per produrre tubi senza saldatura. Poiché la produzione di biciclette ha lasciato il posto alla produzione automobilistica, i tubi senza saldatura erano ancora necessari per le linee di benzina e olio. Questa richiesta è stata resa ancora maggiore quando sono stati trovati depositi di petrolio più grandi.
Già 1840, i lavoratori del ferro potevano già produrre tubi senza saldatura. In un metodo, è stato praticato un foro attraverso un solido metallo, billetta rotonda. La billetta è stata quindi riscaldata e tirata attraverso una serie di matrici che lo hanno allungato per formare un tubo. Questo metodo era inefficiente perché era difficile praticare il foro al centro. Ciò ha comportato un tubo irregolare con un lato più spesso dell'altro. In 1888, a un metodo migliorato è stato assegnato un brevetto. In questo processo, il solido fatturato è stato lanciato attorno a un nucleo di mattoni ignifugo. Una volta raffreddato, il mattone è stato rimosso lasciando un buco nel mezzo. Da allora nuove tecniche a rullo hanno sostituito questi metodi.
In che modo i tubi in acciaio nero sono diversi dagli altri tipi di tubi in acciaio?
In termini di componenti: tubi in acciaio nero contro tubi in acciaio al carbonio
Caratteristiche dei tubi in acciaio al carbonio
La quantità di carbonio contenuta nell'acciaio determina la sua caratteristica. L'acciaio è considerato acciaio al carbonio quando non è specificato o richiesto un contenuto minimo di cromo, cobalto, niobio, molibdeno, nichel, titanio, tungsteno, vanadio o zirconio o qualsiasi altro elemento da aggiungere per ottenere l'effetto lega desiderato; quando il minimo specificato per il rame non supera lo 0. 4%; o quando il contenuto massimo specificato per uno dei seguenti elementi non supera le percentuali indicate: manganese 1. 65%, silicio 0. 6%, rame 0. {{5} }%. La maggior parte dell'acciaio prodotto a livello globale rientra nella categoria dell'acciaio al carbonio.
I tubi in acciaio al carbonio possono essere suddivisi in diverse categorie in base a una serie di standard:
(1) in termini di uso finale, può essere suddiviso in acciaio strutturale al carbonio, acciaio per utensili in carbonio e acciaio facile da tagliare; l'acciaio strutturale al carbonio è diviso nel progetto per la costruzione di acciaio strutturale e macchinari per la produzione di acciaio;
(2) in termini di metodo di fusione, può essere suddiviso in acciaio a focolare aperto e acciaio per convertitori;
(3) in termini di metodo di disossidazione, può essere diviso in acciaio bollente (F), acciaio ucciso (Z), acciaio semi-ucciso (b) e acciaio speciale ucciso (TZ);
(4) in termini di contenuto di carbonio, è diviso in acciaio al carbonio ultra alto (1. 00 - 2. 00%); acciaio ad alto tenore di carbonio (0. 60 - 0. 99%); acciaio al carbonio medio (0. 30 - 0. 59%); acciaio a basso tenore di carbonio (0. 1 6 - 0. 29%); acciaio al carbonio dolce (0. 05 - 0. 1 5%);
(5) in termini di qualità dell'acciaio, è suddiviso in acciaio al carbonio ordinario (fosforo, zolfo, superiore), acciaio al carbonio di alta qualità (fosforo, zolfo, basso), acciaio di alta qualità (fosforo, zolfo , inferiore) e acciaio di altissima qualità.
Applicazioni di tubi in acciaio al carbonio
Il tubo in acciaio al carbonio è il primo ad utilizzare la più grande quantità di materiale di base nell'industria moderna. I paesi industriali del mondo, nel tentativo di aumentare la produzione di acciai a bassa lega e acciai legati ad alta resistenza, che è anche molto attenta al miglioramento della qualità dei tubi in acciaio al carbonio e all'ampliamento della gamma di varietà e utilizzo. La percentuale di produzione di tubi in acciaio al carbonio nella produzione totale di acciaio del paese, mantenuta approssimativamente intorno al 80%, non è ampiamente utilizzata solo in edifici, ponti, ferrovie, veicoli, navi e tutti i tipi di industria manifatturiera di macchinari , ma anche nella moderna industria petrolchimica, lo sviluppo marino è stato ampiamente utilizzato.
In che modo i tubi in acciaio nero sono diversi dai tubi in acciaio al carbonio?
In generale, i tubi in acciaio nero e quelli in acciaio al carbonio hanno quasi le stesse procedure per la saldatura. Questo è il caso della saldatura generale, ma non di alcune applicazioni specifiche come temperature molto fredde. Il tubo d'acciaio nero non è in realtà una specifica, ma piuttosto un termine generico usato principalmente dagli idraulici per distinguere il tubo d'acciaio normale da quello d'acciaio galvanizzato.
I tubi in acciaio nero sono fusi da diversi tipi di ferro duttile o malleabile, mentre i tubi in acciaio al carbonio sono generalmente saldati o senza saldatura. I tubi in acciaio nero vengono utilizzati per applicazioni sotterranee o sommerse, nonché per tubi e rami tradizionali soggetti ad acidi. È anche comune utilizzare tubi e raccordi in ghisa per le linee municipali di acqua fredda con diametro 4 ″ e superiori. La pressofusione commerciale non è adatta per le linee soggette a deformazioni, contrazioni e vibrazioni di espansione a meno che il tubo non sia molto pesante. Non è adatto per il vapore surriscaldato o per temperature superiori a 575 gradi F. I tubi in ghisa nelle applicazioni sotterranee (come le linee di fognatura) di solito hanno estremità a campana e maschio mentre i tubi esposti di solito hanno estremità flangiate.
In termini di rivestimento: tubi in acciaio nero contro tubi in acciaio zincato
Caratteristiche dei tubi in acciaio zincato
I tubi in acciaio nero e zincato sono entrambi realizzati in acciaio, ma i tubi zincati hanno un rivestimento di zinco mentre i tubi neri no. Pertanto, i tubi zincati sono più costosi e più durevoli.
In che modo la zincatura protegge i tubi di acciaio?
Lo zinco ditubi di acciaio zincatofunge da strato sacrificale. Arrugginirà prima dell'acciaio sottostante, lasciando che l'integrità del tubo rimanga intatta per un tempo molto più lungo rispetto ai normali tubi. Inoltre, anche se lo strato di zinco è graffiato o danneggiato, può comunque proteggere l'acciaio sottostante.
Quanto dureranno i tubi di acciaio zincato?
Più spesso è il tuo rivestimento di zinco, più dura il tubo. L'ambiente svolge anche un ruolo cruciale nel determinare la durata della pipa. Se i tubi vengono posizionati in condizioni altamente corrosive, spesso durano da 50 a 100 anni.
Applicazioni di tubi in acciaio nero e tubi in acciaio zincato
I tubi in acciaio nero e quelli in acciaio zincato sono i due tipi più comuni di tubi utilizzati per il trasporto di liquidi e gas.
I tubi in acciaio nero hanno maggiori probabilità di erodersi rispetto ai tubi zincati e per questo motivo, tendono ad essere utilizzati per il trasporto di gas mentre i tubi zincati per il trasporto di acqua.
Lo strato di zinco che ricopre i tubi zincati offre una maggiore capacità di protezione dalla corrosione, ma col passare del tempo può causare il distacco del minerale e il blocco del tubo, che potrebbe causare uno scoppio. Il trasporto di gas mediante tubi zincati è pertanto pericoloso. Invece, viene utilizzato per il trasporto di acqua per la fornitura di edifici domestici e commerciali o funge da struttura per impalcature grazie alla sua prevenzione della ruggine.
Al contrario, i tubi in acciaio nero sono non rivestiti e realizzati senza vapore. Pertanto, è ampiamente utilizzato per il trasporto di gas come propano e gas naturale in edilizia residenziale e commerciale. I tubi in acciaio nero possono anche essere utilizzati per il sistema antincendio in quanto possono prevenire il fuoco meglio dei tubi zincati.
Confronto dei costi di tubi in acciaio nero e tubi in acciaio zincato
In generale, i tubi in acciaio nero sono più economici dei tubi zincati. È dovuto al rivestimento di zinco sui tubi zincati e al processo di fabbricazione. I raccordi zincati costano anche più dei raccordi utilizzati su acciaio nero a causa della sua richiesta di manutenzione.
Come differenziare tubi in acciaio nero e tubi in acciaio zincato?
Esistono due metodi principali per distinguere i tubi in acciaio nero e i tubi zincati:
Innanzitutto, puoi esaminare il colore della pipa. Il tubo d'acciaio nero è più scuro del tubo galvanizzato; è nero piatto mentre il tubo zincato è argento e grigio.
E in secondo luogo, i tubi zincati vengono solitamente utilizzati per il trasporto dell'acqua, mentre i tubi in acciaio nero per il trasporto del gas.
Altri tipi di rivestimenti
A seconda dell'uso del tubo, vengono utilizzati altri tipi di vernici o rivestimenti. Viene adottata una serie di misure per garantire che il tubo di acciaio finito soddisfi le specifiche. Ad esempio, i misuratori di raggi X vengono utilizzati per regolare lo spessore dell'acciaio. Gli indicatori funzionano utilizzando due raggi X. Un raggio è diretto su un acciaio di spessore noto, mentre l'altro sull'acciaio di passaggio sulla linea di produzione. Se c'è una variazione tra i due raggi, il misuratore attiverà automaticamente un ridimensionamento dei rulli per compensare. I tubi vengono inoltre ispezionati per individuare eventuali difetti alla fine del processo. Un metodo per testare un tubo consiste nell'utilizzare una macchina speciale che riempie il tubo con acqua e quindi aumenta la pressione per vedere se regge.
