Kõik terastorudest: tehniliste omaduste ja paigaldusnüansside ülevaade

Tööstuses ja igapäevaelus kasutatakse terastorusid väga laialdaselt. Neid kasutatakse suletud ja avatud kommunikatsioonide paigaldamisel, mis tarnivad gaase ja vedelikke jaotusjaamadesse. Terastoodetega kaitstakse jõu- ja signaalkaableid lennunduses ja autotööstuses.

Terastorud täidavad mitmes valdkonnas konstruktsiooni- ja dekoratiivsete elementide ülesandeid. Igapäevaelus pannakse neist kokku veevarustus- ja küttesüsteeme. Toodetel on kõrged füüsikalised omadused, nad taluvad märkimisväärseid töökoormusi ja teenivad usaldusväärselt palju aastaid.

Terasemargid tootmiseks

Terastorude valmistamisel tööstuslikus tootmises kasutatakse järgmisi tooraine liike:

• süsinikteras St3, St10-20, St17G1S-U – elektrikeevitatud universaalsete üldotstarbeliste torude jaoks;
• teras St20-10 – kuumvaltsitud õmblusteta torude valmistamiseks;
• teras St20 – külmdeformeeritud torumaterjali jaoks;
• korrosioonikindel teras 12H18N12T, 12H18N10T, 08H18N10T – torude jaoks, mida kasutatakse energeetikas ja keemiatööstuses.

Madallegeeritud terase liigid on heade mehaaniliste omaduste ja taskukohase hinnaga. Legeerivad lisandid mõjuvad positiivselt terase füüsikalistele omadustele, parandavad sitkust ja plastilisust, muudavad materjali tugevamaks ja vastupidavamaks kõrgetele temperatuuridele ja atmosfääri korrosiooninähtustele.

Legeeritud terase hind on siiski mõnevõrra kõrgem ja sellest valmistatud torud on alati veidi kallimad. Legeerituse taseme järgi jaguneb teras kolmeks klassiks.

Legeeritud terasest õmblusteta torud tagavad gaasitorustikule veatu terviklikkuse, ei vaja hoolikat hooldustööd ja vähendavad miinimumini võimalikku leket.

Vähelegeeritud materjal koostises sisaldab mitte rohkem kui 2,5% erinevaid lisandeid. Keskmiselt legeeritud liikides kõigub see näitaja vahemikus 2,5-10%. Kõrgele legeeritud sortides on komponentide arv, mis parandavad metalli põhiomadusi, 10% kuni 50%.

Kokku on 14 tüüpi kõrgele legeeritud terasesulameid erinevate omadustega. Kõige nõutumate hulka kuuluvad materjalid, mis näitavad head vastupidavust erinevatele korrosiooninähtustele ja suudavad tõhusalt töötada struktuuri hävimata ekstreemselt kõrgetel temperatuuridel.

Terastorude valmistamine: peamised meetodid

Terastorusid valmistatakse mitmel viisil.

Kõige levinumad valmistamisvariandid on:

• otseõmblusega elektrikeevitatud;
• spiraalõmblusega elektrikeevitatud;
• kuumdeformeeritud õmbluseta;
• külmvaltsitud õmbluseta.

Sobiva metallitöötlusmeetodi valik sõltub tooraine kvaliteedist ja tootja käsutuses olevast seadmest.

Eraldi standard reguleerib vee-gaasitorusid. See ei ole siiski seetõttu, et sellele materjalile oleks olemas eriline valmistamisviis, vaid ainult kasutusvaldkonnast tulenevalt.

Sisuliselt on sellised torud universaalsed sirge õmblusega elektrikeevitatud tooted. Tavaliselt kasutatakse sellist tüüpi mõõduka rõhuga sidesüsteemides.

Kuidas valmistatakse elektrikeevitatud sirgõmblusega tooteid?

Tihedaks rulliks keeratud terasleht (strip) keritakse lahti ja lõigatakse vajaliku pikkuse ja laiusega pikisuunalisteks ribadeks. Saadud fragmendid keevitatakse lõputuks lindiks, tagades sellega tootmises pidevuse.

Seejärel deformeeritakse lint rullides ja muudetakse toorik avatud servadega ümmarguse ristlõikega tooteks. Ühendusõmblus keevitatakse kaarkeevitusega, induktsioonvooludega, plasmaga, laseriga või elektronkiirtega.

Inertgaasi keskkonnas volframelektroodiga (kaarkeevituse tööelement) tehtud õmblus terastorul on üsna tugev ja vastupidav. Töötlemine võtab aga kaua aega. Kõrgsageduslike induktsioonvooludega torude keevitamine toimub peaaegu 20 korda kiiremini, mistõttu on selliste toodete hind alati oluliselt madalam.

Pärast kõiki manipuleerimisi kalibreeritakse ümmargune terastoru rullides ja viiakse läbi delikaatne mittepurustav õmbluse tugevuse ja terviklikkuse kontroll ultraheli või pöörisvooludega. Kui testimise käigus vigu ei tuvastata, lõigatakse toorik kavandatud pikkusega fragmentideks ja saadetakse laoruumi.

Elektrikeevitatud spiraalõmblusega tüüpide tootmine

Terasspiraalõmblusega torude tootmine toimub samal põhimõttel kui sirgõmblusega torudel, ainult et toodete valmistamisel kasutatakse lihtsamaid mehhanisme. Peamine erinevus seisneb selles, et lõigatud teraslint keeratakse rullide abil kokku mitte toruks, vaid spiraaliks. See tagab kõrge ühendustäpsuse kõigil etappidel.

Spiraalõmblusega torudel ei teki avariiolukorra tekkimisel magistraalset pikipragu, mida spetsialistid peavad iga kommunikatsioonisüsteemi kõige ohtlikumaks deformatsiooniks.

Spiraalõmblust peetakse usaldusväärsemaks ja annab torule suurema rebenemiskindluse. Puudusteks on õmbluse suurem pikkus, mis nõuab lisakulusid keevitusmaterjalidele ja rohkem aega ühendamiseks.

Kuumdeformeeritud õmblusteta toodete valmistamine

Kuumdeformeerimismeetodil õmblusteta (tõmmatud) terastoru loomise toorikuna kasutatakse silindrikujulist monoliitset toorikut.

Seda kuumutatakse kõrgel temperatuuril tööstuslikus ahjus ja lastakse läbi augustuspressi. Agregaat muudab toote hülsiks (õõnes silinder) ning järgnev töötlemine mitme rulliga annab elemendile vajaliku seinapaksuse ja sobiva läbimõõdu.

Kuumpressimise teel valmistatud terastoru materjali seinapaksus ulatub 75 mm-ni. Sellise kvaliteediga torusid kasutatakse keerukates töötingimustes ja sidestisteemides, kus tugevus ja usaldusväärsus on peamine prioriteet.

Viimasel etapil jahutatakse kuum terastoru maha, lõigatakse etteantud parameetrite järgi ja antakse üle valmistoodete lattu.

Külmdeformeeritud torude tootmise iseärasused

Külmpressimise meetodil õmblusteta terastorude valmistamise algfaas on identne 'kuuma' variandiga. Kuid pärast läbistusmasinast läbi ajamist jahutatakse hülss kohe maha ja kõiki ülejäänud toiminguid tehakse külmas keskkonnas.

Kui toru on täielikult vormitud, lõõmutatakse see tingimata, kuumutades esmalt terase rekristalliseerumistemperatuurini ja seejärel jälle jahutades. Selliste meetmete järel suureneb struktuuri viskoossus ning metallist lahkuvad külmpressimise ajal vältimatult tekkivad sisepinged.

Külmpressimise meetodil toodetud terastorudest saab rajada väga usaldusväärse sidestisteemi, kus lekkimise oht on viidud miinimumini.

Praegu on turul õmblusteta külmvaltsiga torud seinapaksusega 0,3–24 mm ja läbimõõduga 5–250 mm. Nende eeliste alla kuuluvad kõrge tiheduse tase ja võime taluda kõrget rõhku.

Ristlõike ja katte liigid

Ristlõike tüübi järgi jagunevad terastoruelemendid ümarateks ja profiilseteks. Ümarad kuuluvad universaalsesse tüüpi, neil on väga lai astmestus ava läbimõõdu ja seinapaksuse järgi. Neid toodetakse ainult tööstuslikes tingimustes terasulamitest ja erinevatest lisanditest, mis tugevdavad materjali füüsikalisi omadusi.

Poleeritud ümara ristlõikega terastorust saab teha praktilise ja ilusa varikatuse, mis säilitab kaua atraktiivse välimuse ja kaitseb sissepääsu sademete eest.

Kasutusala hõlmab peaaegu kõiki tööstus- ja olmevaldkondi. Erineva läbimõõduga ümaraid terastorusid kasutatakse nafta ja gaasi transportimiseks, igasuguse keerukuse ja suurusega sidestisteemide usaldusväärse isoleerimise varustamiseks, kergete hoonete ja erinevate sise- ja väliskaunistuselementide loomiseks.

Profiiltorud on progressiivne ehitusmetalltoote tüüp ovaalse, ruudukujulise või ristkülikukujulise ristlõikega. Neid toodetakse madala legeeritud ja süsinikterasest, harvem roostevabast terasest, külm- või kuumpressimise teel sirge õmblusega ümara kaliibriga elektrikeevitatud toorikust.

Vormimine toimub detaili läbimisel valtside vahelt, mis tagavad vajaliku ristlõike.

Profiilsektsiooniga torudest ehitatakse erinevaid metallkonstruktsioone, paigaldatakse hoonete karkasse, tugesid, keerukaid korrustevahelisi ja avalõike. Konstruktsioonid taluvad märkimisväärseid füüsilisi, vibratsiooni- ja mehaanilisi koormusi, teenivad usaldusväärselt aastaid ja sobivad intensiivseks kasutamiseks igasugustes ilmastikutingimustes.

Valmis terastorusid kontrollitakse keevisõmbluse terviklikkuse suhtes ja allutatakse täiendavale termilisele töötlemisele, mis võimaldab eemaldada sisemist mehaanilist pinget. Seejärel lõigatakse need vastavalt nõutavatele mõõtmetele. Terastorude füüsikaliste omaduste parandamiseks kantakse neile kaitsekate.

Kõige nõutumate liikide hulka kuuluvad:

• tsinkimine (külm või kuum);
• polüetüleenist mitmekihiline või ekstrudeeritud;
• epoksiid-bituumeniga;
• tsement-liivaga.

Tsinkimine kaitseb torusid korrosiooni eest, polüetüleen tekitab pinnale tiheda ja läbipaistmatu kihi ning hoiab ära metalli struktuuri lagunemise, bituumen-epoksiid vähendab rändvoolude mõju, tsement-liivakate aga kaitseb sisepinda bioloogilise ummistumise eest.

Terastorude standardid ja mõõtmed

Terastorude jaoks kehtivad spetsiaalsed standardid ja GOSTid. Need parameetrid kirjeldavad toote valmistamise viisi, selle põhimõõtmeid, ristlõiget ja seina paksust. Selle teabe põhjal määratakse konkreetse detaili kasutusala.

Sirgõmblusega keevisdetailide parameetrid

Sirge õmblusega elektrikeevitatud torude tootmist reguleerib GOST 10704-91. Selle kohaselt on toote välisläbimõõt 10–1420 millimeetrit ja seina paksus varieerub 1–32 millimeetrit.

Armatuur läbimõõduga kuni 426 millimeetrit on mõõt- ja mõõtmata pikkusega. Erijuhtudel valmistatakse torusid tugevama õmblusega, kuid nende jaoks kehtib eraldi standard – GOST 10706.

Sirgeõmblusega elektrikeevitatud terastorud on universaalne materjal, millel on väga lai kasutusala. Korralik kvaliteet ja madal hind muudavad nende kasutamise asjakohaseks nii suuremahulistel objektidel kui ka igapäevaelus.

Seda tüüpi torusid kasutatakse kõige sagedamini mõõduka rõhuga tehnoloogiliste kommunikatsioonisüsteemide paigaldamiseks ja praktiliste, mugavate ning kergete metallkonstruktsioonide loomiseks erinevatel eesmärkidel.

Elektrikeevitatud spiraalõmblusega torude määrused

Spiraalõmblusega elektrikeevitatud torude tootmine toimub vastavalt standardile GOST 8696-74. Selliste toodete välisläbimõõt on 159–2520 millimeetrit, seina paksus varieerub vahemikus 3,5 kuni 25 millimeetrit ning pikkus on 10–12 meetrit.

Spiraalõmblusega elektrikeevitatud torud on kallimad kui nende sirgeõmblusega analoogid. Kuid kulud on igati õigustatud, eriti kui süsteemis nõutakse veatult täpset ja ideaalset ühendust.

Sellisel viisil valmistatud torud paistavad silma suurema vastupidavusega ja suudavad taluda kõrget rõhku. Standard lubab neid kasutada nii kodustel kui ka tööstuslikel eesmärkidel, et luua usaldusväärseid, tihedaid ja töökindlaid kommunikatsioonisüsteeme.

Nõuded kuumdeformeeritud õmblusteta toodetele

Õmblusteta kuumdeformeeritud torude standardid on kirjeldatud standardis GOST 8732-78. Nende seina paksus on 2,5–75 millimeetrit ning läbimõõt varieerub 20–550 millimeetrini. Pikkus võib olla nii mõõdetud kui ka mõõtmata, suurus jääb vahemikku 4–12,5 meetrit.

Kuumdeformeerimisel valmistatud õmblusteta torusid ei kasutata igapäevaelus peaaegu kunagi. Kõige sagedamini kasutatakse neid tööstuslikes süsteemides, millel on suuremad nõuded usaldusväärsusele ja tihedusele.

Seda tüüpi torusid kasutatakse kõrgelt mürgiste ainete transportimiseks keemiatööstuses. Õmbluse puudumine tagab, et leke ei saa tekkida ja kahjulikud ained ei pääse pinnasesse ega atmosfääri.

Võime kergesti taluda pidevat kõrget rõhku muudab õmblusteta torud asjakohaseks naftatöötlemis- ja gaasitööstuses.

Külmdeformeeritud õmblusteta torude standardid

Külmvaltsitud terastorud valmistatakse vastavalt standardile GOST 8734-75. Toru välisläbimõõt on 5–250 millimeetrit, seina paksus 0,3–24 millimeetrit. Tooted valmistatakse mõõtmata pikkusega 1,5–11,5 meetrit ja mõõdetud pikkusega 4,5–9 meetrit.

Paksuseinalised õmblusteta külmvaltsitud terastorud kasutatakse samamoodi nagu kuumdeformeeritud torud. Õhukeseinalisi kasutatakse kõige sagedamini seal, kus on vaja laitmatu tugevuse ja väikese kaalu kombinatsiooni (lennundustööstus, laevaehitus jne.)

Külmdeformatsiooni meetodil valmistatud õmblusteta terastorud näitavad üles suurt tugevust, töökindlust ja usaldusväärsust kogu kasutusperioodi vältel.

Vee- ja gaasitorustiku toodete iseärasused ja omadused

Gaasi- ja veetorud valmistatakse vastavalt GOST 3262-75 määrustele. Seda metallvaltstoodete liiki eristatakse eraldi standardina ainult kitsama kasutusala tõttu.

Toote välisläbimõõt on 10,2–165 millimeetrit ja seinapaksus varieerub vahemikus 1,8–5,5 millimeetrit. Mõõdulise ja mittemõõdulise pikkuse suurusvahemik on sama – 4–12 meetrit.

Vee- ja gaasitorusid kasutatakse peamiselt otstarbekohaselt: vee- ja gaasikommunikatsioonisüsteemide rajamiseks. Mõnikord kasutatakse neid kergete konstruktsioonide loomiseks või mööblitööstuses stiilsete interjööri detailide valmistamiseks.

Standard näeb ette mitte ainult tavaliste, vaid ka tsingitud vee- ja gaasitorude tootmise.

Terastorustike paigaldamine: peamised meetodid

Usaldusväärse, tugeva ja täpselt töötava terastorudest kommunikatsioonisüsteemi kokkupanek nõuab märkimisväärset tööpanust, palju aega ja spetsiifilisi professionaalseid tööriistu.

Materjali jagamine vajaliku pikkusega lõikudeks toimub torulõikurite abil. Ühendamine toimub tavaliselt kolmel viisil: keevitamise, keermestamise ja äärikumeetodil.

Ühendamine keevitusmeetodil

Torude paigaldamine, millele järgneb kõigi osade ühendamine gaas- või mõne muu keevituse abil, peetakse võimalikult lihtsaks, praktiliseks ja kättesaadavaks paigaldusmeetodiks.

Sel viisil varustatud süsteem paistab silma kõrge tihedusastmega, talub olulisi töö- ja vibratsioonikoormusi, ei vaja tõsiseid hooldustoiminguid ning on probleemide korral kergesti parandatav.

Terastorudest keevitamise abil ühendatud kommunikatsioonisüsteem töötab usaldusväärselt vähemalt 40 aastat ja tagab konstruktsiooni ideaalse terviklikkuse, mis ei lase vedelikel ja ebameeldivatel lõhnadel läbi õmbluste imbuda.

Kui kommunikatsioonide rajamine toimub keerulistes tingimustes või raskesti ligipääsetavates kohtades ja keevitustööd on füüsiliselt võimatud, kasutatakse vajalike osade ühendamiseks keermestatud (liitmike) või äärikumeetodit.

Keermega ühendamine

Selle variandi puhul keeratakse torud keermele, kasutades erinevat tüüpi ja otstarbega liitmikke. See võimaldab tulevikus teostada kohalikke remonditöid ja kõrvaldada rike konkreetses kohas ilma kogu kommunikatsioonisüsteemi lahtivõtmata.

Ühendusliitmikke toodetakse väga erinevates vormides ja konfiguratsioonides. See võimaldab nende abil monteerida mis tahes keerukusega süsteemi, millel on palju pöördeid ja harusid.

Keermestusmeetodi peamine eelis küttesüsteemi paigaldamise või veevarustussüsteemi paigaldamise puhul on lihtsus ja kättesaadavus. Terastorudest ja liitmikest vajaliku konstruktsiooni loomiseks ei ole vaja spetsiifilisi seadmeid, erialaseid teadmisi ega suurt remondikogemust.

Kogu töö on intuitiivselt arusaadav ja kergesti teostatav isegi inimestele, kellel puudub vastav kvalifikatsioon. Terastoru keermestamist saab teostada käsitsi. Tehnoloogiaga tutvustab soovitatav artikkel.

Süsteemi ehitus flantside abil

Teine võimalus terastorude ühendamiseks ühtseks kommunikatsioonikompleksiks hõlmab erineva kuju ja konfiguratsiooniga äärikute kasutamist (ristid, nurgad, muhvid jne). Need osad keevitatakse torude otstele, aukudesse sisestatakse sobiva kaliibriga poldid ning nendele keeratakse mutrid, tagades kindla kinnituse.

Mutri ja poldi vahele paigaldatakse tingimata tihend. Kuuma ja külma vee (maksimaalne temperatuur kuni 100 kraadi) varustussüsteemi jaoks kasutatakse paksust (umbes 3 mm) papist tihendeid.

Terastorude äärikühenduse puhul on väga oluline keerata mutrid tugevalt kinni, ilma et see põhjustaks kogu konstruktsiooni viltu. Selle probleemi vältimiseks tuleb lõplik kinnikeeramine teha mitte poltide ringikujulise paigutuse järjekorras, vaid kinnitada kordamööda teineteise vastas asuvaid mutreid.

Kõigepealt niisutatakse detail veega ja kuivatatakse täiesti kuivaks. Seejärel immutatakse seda kuumutatud linaseemneõliga 25–30 minuti jooksul. Pärast seda protseduuri omandab tihend vajaliku struktuuri ja töötab kaua ka intensiivse kasutuse tingimustes.

Kõrgema temperatuuriga (kuni 450 kraadi) soojuskandjat ja baasrõhku kuni 5 MPa edastavate kommunikatsioonide puhul kasutatakse paroniidist tihendmaterjali. Süsteemide puhul, mis transpordivad auru rõhuga kuni 0,15 MPa, kasutatakse tihendamiseks paksu (umbes 3–6 mm) asbestpappi, millel on tihe struktuur ja hea paindlikkus.

Et asbesttihend kauem kestaks, kaetakse see eelnevalt looduslikul linaseemneõlil põhineva grafiitkompositsiooniga.

Selleks, et asbesttihend ei «sööks» toru sees kasulikku pinda ja ei suruks servaga vastu välimisi polte, peaksid selle välis- ja siseläbimõõdud olema 2-3 millimeetrit väiksemad kui kasutatava ääriku välis- ja siseläbimõõt.

Kõigi tööpoltide pead paigutatakse ühele küljele, jälgides hoolikalt, et poltide otsad ulatuksid mutritest välja mitte rohkem kui poole poldi läbimõõdu võrra.

Poltide ja mutrite kokkukeeramine toimub kõige tavalisema mutri- või reguleeritava võtmega. Konstruktsioon lammutatakse samade tööriistade abil, keerates kordamööda mutreid ja polte lahti. Kui mõni detail on roostetanud ja ei allu eemaldamisele, lüüakse see haamriga välja.

Roostetanud ühenduselementide haamriga väljalöömisel tuleb poldi alla asetada tugev puidust alus, et mitte kahjustada keerme terviklikkust.

Kasutuse käigus riknenud tihend raiutakse peitli abil maha ja asemele paigaldatakse uus detail. Demonteerimistööde ajal tegutsetakse väga ettevaatlikult ja tähelepanelikult, et ilma kinnitusteta jäänud detail ei kukuks töötaja peale ega põhjustaks talle kahju.

Järeldused ja kasulik video teemal

Põhiline juhend terastorudega töötamiseks algajatele. Kasulikud nõuanded ja montaažitrikid.

Videoklipis on üksikasjalikult näidatud, kuidas terastorusid erinevates asendites õigesti keevitada. Professionaalsed keevitajad jagavad töösaladusi ja -põhimõtteid.

Terastorude ühendamise erinevad viisid: huvitavad nüansid ja soovitused kodumeistritele.

Teades täpselt turul pakutavate terastorude sortimenti, saab hõlpsasti valida tootevariandid, mis sobivad ideaalselt vajaliku kommunikatsioonisüsteemi moodustamiseks.

Kas soovite rääkida, kuidas valisite terassulamist torusid oma maja/korteri kommunikatsioonide ehitamiseks? Kas teil on teavet, mis oleks saidi külastajatele kasulik? Palun kirjutage kommentaare allpool asuvasse plokki, esitage küsimusi, postitage artikli teemal fotosid.