Alles over stalen buizen: overzicht van technische specificaties en montage nuances

In de industrie en in het huishouden wordt de stalen buis zeer veel toegepast. Deze wordt gebruikt bij het aanleggen van gesloten en open leidingen die gassen en vloeistoffen naar verdeelstations transporteren. Met behulp van stalen producten worden stroom- en signaalkabels in de lucht- en auto-industrie beschermd.

Stalen buizen vervullen in een aantal gebieden de functie van constructie- en decoratieve elementen. In het huishouden worden er water- en verwarmingssystemen mee samengesteld. Het product heeft hoge fysieke eigenschappen, is bestand tegen aanzienlijke operationele belastingen en gaat vele jaren betrouwbaar mee.

Staalsoorten voor de productie

Bij de vervaardiging van stalen buizen in de industriële productie worden de volgende grondstoffen gebruikt:

• koolstofstaal St3, St10-20, St17G1S-U – voor elektrisch gelaste universele buizen voor algemeen gebruik;
• staal 20-10 – voor de vervaardiging van warmgewalste naadloze buizen;
• staal 20 – voor buismateriaal van koude vervorming;
• corrosiebestendig staal 12Ch18N12T, 12Ch18N10T, 08Ch18N10T – voor buizen die veel worden gebruikt in de energie- en chemische industrie.

Laaggelegeerde staalsoorten hebben goede mechanische eigenschappen en een betaalbare prijs. Legeringselementen hebben een positieve invloed op de fysieke eigenschappen van staal, verbeteren de taaiheid en plasticiteit, maken het materiaal sterker en beter bestand tegen hoge temperaturen en atmosferische corrosieverschijnselen.

Echter, de kosten van gelegeerd staal zijn iets hoger en buizen die ervan zijn gemaakt, worden altijd iets duurder gewaardeerd. Wat betreft het gehalte aan legeringselementen wordt staal in drie klassen verdeeld.

Naadloze buizen van gelegeerd staal garanderen een onberispelijke integriteit van de gasleiding, vereisen geen nauwgezet onderhoud en minimaliseren potentiële lekkage.

Laaggelegeerd materiaal bevat in de samenstelling niet meer dan 2,5% verschillende toevoegingen. In middelmatig gelegeerde typen varieert dit aandeel tussen 2,5% en 10%. In hooggelegeerde soorten bedraagt het aantal componenten dat de basiseigenschappen van het metaal verbetert, 10% tot 50%.

Er zijn in totaal 14 types hooggelegeerde staallegeringen met verschillende eigenschappen. Tot de meest gevraagde behoren materialen die een goede weerstand tegen verschillende corrosieverschijnselen vertonen en die zonder structuurschade effectief kunnen werken bij extreem hoge temperaturen.

Vervaardiging van stalen buizen: belangrijkste methoden

Stalen buizen worden op verschillende manieren gemaakt.

De meest gangbare productiemethoden zijn:

• elektrisch gelast met rechte naad;
• elektrisch gelast met spiraalnaad;
• warm vervormd naadloos;
• koudgewalst naadloos.

De keuze van de geschikte metaalbewerkingsmethode hangt af van de kwaliteit van de grondstof en de apparatuur waarover de fabrikant beschikt.

Water- en gasleidingbuizen worden geregeld door een aparte norm. Dit is echter niet omdat er voor dit materiaal een speciale productiemethode bestaat, maar alleen vanwege het toepassingsgebied.

In wezen zijn pijpen van dit type universele elektrisch gelaste producten met een rechte las. Meestal wordt dit type toegepast in communicatiesystemen met matige druk.

Hoe worden elektrisch gelaste rechte naadproducten gemaakt?

Het opgerolde stalen plaat (strip) wordt afgerold en in lengtestroken van de gewenste lengte en breedte gesneden. De verkregen fragmenten worden tot een eindeloze band gelast, waardoor continuïteit in de productie wordt gegarandeerd.

Vervolgens wordt de band in walsen vervormd en wordt het halffabrikaat omgezet in een product met ronde doorsnede en open randen. De verbindingsnaad wordt gelast via booglassen, inductiestromen, plasma, laser of elektronenbundels.

De las op een stalen buis, gemaakt in een inerte gasomgeving met een wolfraamelektrode (actief element van booglassen), is tamelijk sterk en duurzaam. De verwerking neemt echter veel tijd in beslag. Het lassen van buizen met hoogfrequente inductiestromen gebeurt bijna 20 keer sneller, daarom is de prijs van dergelijke producten altijd aanzienlijk lager.

Na alle bewerkingen wordt de ronde stalen buis gekalibreerd in walsen en wordt een zorgvuldige niet-destructieve controle van de sterkte en integriteit van de las uitgevoerd met ultrasoon of wervelstroom. Als tijdens het testen geen afwijkingen worden gevonden, wordt het halffabrikaat op maat gesneden in fragmenten van de geplande lengte en naar het magazijn gestuurd.

Productie van elektrisch gelaste spiraalnaadtypen

De productie van stalen spiralnaadbuizen verloopt volgens hetzelfde principe als rechte naadbuizen, alleen worden er eenvoudigere mechanismen gebruikt voor de fabricage. Het belangrijkste verschil is dat de gesneden stalen band met behulp van walsen niet tot een buis wordt gerold, maar tot een spiraal. Dit zorgt voor een hoge nauwkeurigheid van de verbinding in alle fasen.

Bij buizen met een spiralnaad ontstaat bij een noodsituatie geen grote longitudinale scheur, die door experts wordt beschouwd als de gevaarlijkste vervorming van elk communicatiesysteem.

De spiralnaad wordt als betrouwbaarder beschouwd en geeft de buis een hogere treksterkte. De nadelen zijn de grotere lengte van de las, wat extra kosten voor lasmaterialen en meer tijd voor de verbinding met zich meebrengt.

Vervaardiging van warmvervormde naadloze producten

Als halffabrikaat voor het maken van een naadloze (naadloos getrokken) stalen buis door middel van hete vervorming wordt een massieve cilindrische vorm gebruikt.

Het wordt bij hoge temperatuur verhit in een industriële oven en door een doorsteekpers gevoerd. Het aggregaat verandert het product in een huls (holle cilinder), en de daaropvolgende bewerking met meerdere walsen geeft het element de gewenste wanddikte en geschikte diameter.

De wanddikte van stalen buismateriaal dat door hete vervorming is vervaardigd, bereikt 75 mm. Buizen van deze kwaliteit worden gebruikt in zware bedrijfsomstandigheden en in communicatiesystemen waar sterkte en betrouwbaarheid de hoogste prioriteit hebben.

In de laatste fase wordt de hete stalen buis afgekoeld, op maat gesneden volgens de gespecificeerde parameters en naar het magazijn voor eindproducten gestuurd.

Kenmerken van de productie van koudvervormde buizen

De eerste fase van het productieproces van naadloze stalen buizen via koude vervorming is identiek aan de 'hete' variant. Nadat de huls echter door de doorsteekmachine is gegaan, wordt deze onmiddellijk afgekoeld en worden alle verdere bewerkingen in een koude omgeving uitgevoerd.

Wanneer de buis volledig is gevormd, wordt deze gegloeid, eerst verhit tot de herkristallisatietemperatuur van staal en daarna weer afgekoeld. Na deze behandelingen neemt de taaiheid van de structuur toe en verdwijnen de interne spanningen die onvermijdelijk optreden tijdens koude vervorming uit het metaal.

Met stalen buizen die zijn geproduceerd via koude vervorming, kan een zeer betrouwbaar communicatiesysteem worden aangelegd waarbij het risico op lekkage tot een minimum wordt beperkt.

Momenteel zijn er op de markt naadloze koudgewalste buizen verkrijgbaar met een wanddikte van 0,3 tot 24 mm en een diameter van 5 tot 250 mm. Hun voordelen zijn onder meer een hoge dichtheid en het vermogen om hoge druk te weerstaan.

Soorten doorsnede en bekleding

Op basis van het type dwarsdoorsnede worden stalen buiselementen onderverdeeld in ronde en profielbuizen. Ronde buizen zijn universeel en hebben een zeer brede gradatie in openingdiameter en wanddikte. Ze worden alleen in industriële omstandigheden geproduceerd uit staallegeringen en verschillende additieven die de fysieke eigenschappen van het materiaal versterken.

Van een gepolijste stalen buis met ronde doorsnede kan een praktische en mooie overkapping worden gemaakt die langdurig een aantrekkelijk uiterlijk behoudt en de ingang tegen neerslag beschermt.

Het toepassingsgebied omvat bijna alle industriële en huishoudelijke domeinen. Ronde stalen buizen van verschillende diameters worden gebruikt voor het transport van olie en gas, voor het aanbrengen van betrouwbare isolatie van communicatiesystemen van elke complexiteit en grootte, voor het creëren van lichte constructies en diverse elementen van exterieur- en interieurdecoratie.

Profielbuizen zijn een progressieve vorm van bouwstaal met een ovale, vierkante of rechthoekige doorsnede. Ze worden geproduceerd uit laaggelegeerd en koolstofstaal, minder vaak uit roestvrij staal, door koude of hete vervorming van een rechtlas ronde maat elektrisch gelaste voorvorm.

Het vormen gebeurt door het werkstuk door walsen te leiden, die de vereiste doorsnede bepalen.

Met profielbuizen worden metalen constructies van verschillende types en doeleinden gebouwd, worden skeletten van gebouwen, steunen, complexe tussenvloer- en overspanningsvloeren gemonteerd. De constructies weerstaan aanzienlijke fysieke, trillings- en mechanische belastingen, gaan vele jaren betrouwbaar mee en zijn geschikt voor intensief gebruik onder alle weersomstandigheden.

Gereedstaande stalen buizen worden gecontroleerd op de integriteit van de lasnaad en ondergaan een extra warmtebehandeling om de interne mechanische spanning te verlichten. Daarna worden ze op maat gesneden volgens de vereiste afmetingen. Om de fysieke eigenschappen van stalen buizen te verbeteren, wordt er een beschermende coating aangebracht.

Tot de meest gevraagde soorten behoren:

• zink (koud of warm);
• polyethyleen, meerlagig of geëxtrudeerd;
• epoxy-bitumen;
• cement-zand.

Zink beschermt buizen tegen corrosie, polyethyleen creëert een dichte, ondoordringbare laag op het oppervlak en voorkomt aantasting van de metaalstructuur, bitumen-epoxy vermindert de invloed van strooistromen, en cement-zand beschermt het binnenoppervlak tegen biologische aangroei.

Normen en afmetingen van stalen buizen

Voor buizen van stalen metalen profielen bestaan er speciale normen en GOST's. Deze parameters beschrijven de productiemethode van het product, de basisafmetingen, doorsnede en wanddikte. Op basis van deze informatie wordt het toepassingsgebied van een bepaald onderdeel bepaald.

Parameters voor gelaste producten met rechte naad

De productie van elektrisch gelaste buizen met rechte naad wordt geregeld door GOST 10704-91. Volgens deze informatie bedraagt de buitendiameter van het product 10-1420 millimeter en varieert de wanddikte van 1 tot 32 millimeter.

Fittingen met een diameter van niet meer dan 426 millimeter hebben een gemeten en ongemeten lengte. In speciale gevallen worden buizen met een sterkere, versterkte lasnaad vervaardigd, maar hiervoor bestaat een aparte speciale norm – GOST 10706.

Stalen elektrisch gelaste buizen met rechte naad zijn een veelzijdig materiaal met een breed scala aan toepassingen. De goede kwaliteit en de lage prijs maken ze geschikt voor zowel grootschalige projecten als thuisgebruik.

Buizen van dit type worden vaak gebruikt voor het aanleggen van technische leidingsystemen met gematigde druk en voor het maken van praktische, handige en lichte metalen constructies voor verschillende doeleinden.

Reglement voor elektrisch gelaste spiraalnaadbuizen

De productie van elektrisch gelaste buizen met spiraalnaad gebeurt volgens GOST 8696-74. De buitendiameter van deze producten bedraagt 159-2520 millimeter, de wanddikte varieert van 3,5 tot 25 millimeter en de lengte is 10-12 meter.

Elektrisch gelaste buizen met spiraalnaad zijn duurder dan hun tegenhangers met rechte naad. De kosten zijn echter gerechtvaardigd, vooral als het systeem een perfect nauwkeurige, ideale verbinding vereist.

Buizen die op deze manier zijn gemaakt, onderscheiden zich door een grotere duurzaamheid en kunnen hoge druk weerstaan. De norm staat het gebruik ervan zowel in huishoudelijke als in industriële toepassingen toe, voor het creëren van betrouwbare, lekdichte en stabiele communicatiesystemen.

Eisen aan naadloze producten van warme vervorming

De normen voor naadloze warmgedeformeerde buizen zijn beschreven in GOST 8732-78. De wanddikte bedraagt 2,5-75 millimeter en de diameter varieert van 20 tot 550 millimeter. De lengte, zowel op maat als ongesorteerd, varieert van 4 tot 12,5 meter.

Naadloze buizen die zijn vervaardigd door warme vervorming worden in het dagelijks leven nauwelijks gebruikt. Ze worden meestal gebruikt voor industriële systemen met hoge eisen aan betrouwbaarheid en lekdichtheid.

Buizen van dit type worden gebruikt voor het transport van zeer giftige stoffen voor de chemische industrie. De afwezigheid van een las garandeert dat lekkage onmogelijk is en dat schadelijke stoffen niet in de grond of de atmosfeer terechtkomen.

Het vermogen om gemakkelijk constante hoge druk te weerstaan, maakt naadloze buizen relevant voor de olieraffinage- en gasindustrie.

Normen voor koudvervormde naadloze buizen

Stalen koudgewalste buizen worden vervaardigd volgens GOST 8734-75. De buitendiameter van de buizen varieert van 5 tot 250 millimeter en de wanddikte bedraagt 0,3-24 millimeter. De producten worden geproduceerd in ongesorteerde lengtes van 1,5 tot 11,5 meter en in maatlengtes van 4,5 tot 9 meter.

Dikwandige naadloze koudgewalste stalen buizen worden op dezelfde manier gebruikt als warmvervormde. Dunwandige worden meestal toegepast waar een combinatie van uitstekende sterkte en laag gewicht nodig is (luchtvaartindustrie, scheepsbouw enz.).

Naadloze stalen buizen, vervaardigd door middel van koude vervorming, vertonen een hoge sterkte, operationele stabiliteit en betrouwbaarheid gedurende de gehele gebruiksperiode.

Kenmerken en eigenschappen van water- en gasleidingproducten

Gas- en waterleidingbuizen worden geproduceerd volgens de norm GOST 3262-75. Dit type metaalproducten wordt alleen in een aparte norm opgenomen vanwege het beperktere toepassingsgebied.

De buitendiameter van het product bedraagt 10,2-165 millimeter, en de wanddikte varieert van 1,8-5,5 millimeter. Het maatbereik voor ongemeten en gemeten lengtes is hetzelfde – van 4 tot 12 meter.

Water- en gasleidingbuizen worden hoofdzakelijk gebruikt waarvoor ze bedoeld zijn: voor het aanleggen van water- en gascommunicatiesystemen. Soms worden ze gebruikt om lichte constructies te maken of in de meubelindustrie voor het vervaardigen van stijlvolle interieurdecoratieartikelen.

De norm voorziet in de productie van niet alleen gewone, maar ook gegalvaniseerde water- en gasleidingbuizen.

Montage van stalen leidingen: belangrijkste methoden

Het proces van het assembleren van een betrouwbaar, stevig en goed werkend communicatiesysteem van stalen buizen vereist aanzienlijke arbeidsinzet, veel tijd en de beschikbaarheid van specifieke professionele gereedschappen.

Het verdelen van het materiaal in segmenten van de gewenste lengte gebeurt met behulp van buizensnijders. De verbinding wordt meestal op drie manieren gemaakt: door lassen, schroefdraad en flenzen.

Verbinding door middel van lassen

Het installeren van buizen met het daaropvolgende verbinden van alle onderdelen met behulp van gaslassen of een andere lasmethode wordt beschouwd als de eenvoudigste, meest praktische en toegankelijke montagemethode.

Een op deze manier uitgerust systeem kenmerkt zich door een hoge mate van dichtheid, is bestand tegen aanzienlijke operationele en trillingsbelastingen, heeft geen ingrijpend onderhoud nodig en is gemakkelijk te repareren bij een probleem.

Een communicatiesysteem dat is opgebouwd uit stalen buizen die door lassen zijn verbonden, zal ten minste 40 jaar betrouwbaar dienst doen en een perfecte structurele integriteit bieden, waardoor er geen vloeistoffen of onaangename geuren door de naden kunnen sijpelen.

Als de aanleg van communicatieleidingen plaatsvindt onder moeilijke omstandigheden of op moeilijk bereikbare plaatsen en laswerk fysiek onmogelijk is, wordt de schroefdraad- (fitting) of flensmethode gebruikt voor het verbinden van de benodigde onderdelen.

Schroefdraadverbinding

Bij deze optie worden de buizen op de schroefdraad geschroefd met behulp van verschillende soorten fittingen en doeleinden. Hierdoor kunnen in de toekomst lokale reparaties worden uitgevoerd en kan een storing op een specifieke plaats worden verholpen, zonder dat het hele leidingsysteem gedemonteerd hoeft te worden.

Verbindingsfittingen worden in allerlei vormen en configuraties geproduceerd. Dit maakt het mogelijk om met hun hulp een systeem van elke complexiteit met veel bochten en vertakkingen te monteren.

Het belangrijkste voordeel van de schroefdraadmethode voor montage van het verwarmingssysteem of waterleiding is de eenvoud en toegankelijkheid. Voor het maken van de gewenste constructie van stalen buizen en fittingen is geen specifieke apparatuur, professionele kennis of uitgebreide ervaring met reparatiewerkzaamheden vereist.

Al het werk is intuïtief en gemakkelijk uitvoerbaar, zelfs voor mensen zonder de juiste kwalificaties. Schroefdraad op een stalen buis kan met de hand worden gesneden. Het aanbevolen artikel maakt u vertrouwd met de techniek.

Aanleg van het systeem met behulp van flenzen

Een andere methode om stalen buizen te verbinden tot een geïntegreerd leidingnetwerk omvat het gebruik van flenzen in verschillende vormen en configuraties (kruisstukken, hoekstukken, koppelingen, enz.). Deze onderdelen worden aan de uiteinden van de buizen gelast, er worden bouten van de juiste diameter in de gaten gestoken en er worden moeren op gedraaid voor een stevige bevestiging.

Tussen de moer en de bout wordt altijd een pakking gelegd. Voor het systeem dat warm en koud water levert (maximale temperatuur tot 100 graden), worden pakkingen van dik (ongeveer 3 mm) karton gebruikt.

Bij een flensverbinding van stalen buizen is het erg belangrijk de moeren stevig aan te draaien zonder de hele constructie te laten scheef trekken. Om dit probleem te voorkomen, moet het definitief aandraaien niet in de volgorde van de bouten rond de omtrek gebeuren, maar moeten de tegenover elkaar liggende moeren om de beurt worden vastgezet.

Eerst wordt het onderdeel nat gemaakt met water en droog gewreven. Daarna wordt het gedurende 25-30 minuten doordrenkt met verwarmde lijnolie. Na deze procedure krijgt de pakking de juiste structuur en gaat lang mee, zelfs bij intensief gebruik.

Voor leidingen die warmtedrager van verhoogde temperatuur (tot 450 graden) en een basisdruk tot 5 mPa transporteren, wordt pakkingsmateriaal van paroniet gebruikt. Voor systemen die stoom vervoeren met een druk tot 0,15 mPa, wordt voor afdichting dik (ongeveer 3-6 mm) asbestkarton met een dichte structuur en goede flexibiliteit gebruikt.

Om de asbestpakking langer te laten meegaan, wordt deze vooraf bedekt met een grafietverbinding gemaakt op basis van natuurlijke lijnolie.

Voor de asbestpakking niet de nuttige ruimte in de buis 'opeet' en met de rand tegen de externe bouten stoot, moeten de buiten- en binnendiameter 2-3 millimeter kleiner zijn dan de buiten- en binnendiameter van de gebruikte flens.

Voor een correcte flensverbinding worden de koppen van alle werkbouten aan één kant geplaatst, waarbij er zorgvuldig op wordt gelet dat de uiteinden van de bouten niet meer dan de helft van de boutdiameter uit de moeren steken.

Het vast- en losdraaien van bouten en moeren gebeurt met een gewone moersleutel of verstelbare sleutel. De constructie wordt met dezelfde gereedschappen gedemonteerd door afwisselend de moeren en bouten los te draaien. Als een onderdeel roestig is en niet verwijderd kan worden, wordt het eruit geslagen met een hamer.

Bij het uithameren van verroeste verbindingselementen met een hamer moet onder de bout een stevige houten onderlegger worden geplaatst om de draad niet te beschadigen.

Een tijdens het gebruik beschadigde pakking wordt met een beitel weggeslagen en vervangen door een nieuw onderdeel. Bij demontagewerkzaamheden moet men zeer voorzichtig en aandachtig werken, zodat het onderdeel dat zonder bevestiging blijft niet op de werknemer valt en letsel veroorzaakt.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Basisinstructie voor het werken met stalen buizen voor beginners. Nuttige tips en trucs voor de montage.

In de video wordt in detail getoond hoe u stalen buizen in verschillende posities correct kunt lassen. Professionele lassers delen hun geheimen en werkprincipes.

Verschillende manieren om stalen buizen te verbinden: interessante nuances en aanbevelingen voor thuisklussers.

Als u het assortiment van stalen buizen op de markt precies kent, kunt u gemakkelijk productvarianten kiezen die ideaal zijn voor het vormen van het benodigde communicatiesysteem.

Wilt u vertellen hoe u stalen buizen hebt gekozen voor de aanleg van communicatie in uw eigen huis/appartement? Hebt u informatie die nuttig is voor bezoekers van de site? Schrijf dan alstublieft een reactie in het onderstaande blok, stel vragen, plaats foto's over het onderwerp van het artikel.