КАКИЕ ТРУБЫ ЛУЧШЕ: МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЛИ ПЛАСТИКОВЫЕ

Трубы сопровождают нас повсюду. Трудно представить конструкцию или изделие, лишенное этого компонента. Рассмотрим преимущества различных типов труб - металлических или пластиковых, квадратных или круглых, толстостенных или тонких - в зависимости от области применения.

История появления труб

История использования труб уходит настолько далеко, что точно определить ее начало невозможно. Возможно, это произошло в то время, когда был сконструирован первый дымоход из пустотелого ствола или когда люди впервые применили бамбуковый стебель для дыхания. Все путешествие человечества неразрывно связано с использованием труб. Они изготавливались из различных материалов, включая дерево, глину и различные пустотелые растения. С развитием технологий обработки металлов трубы стали изготавливаться из меди, бронзы, железа, свинца, олова и серебра. На сегодняшний день количество разновидностей и областей применения труб просто невозможно перечислить.

В прошлом трубы, представляющие собой полые длинные цилиндрические изделия, находили применение в различных сферах:

1. Оружие. История духовых трубок насчитывает более 10 тысяч лет.

2. Вентиляция. С появлением огня стало необходимым разработать системы для отвода дыма из помещений.

3. Водоснабжение. С развитием сельского хозяйства возникла необходимость в подводе воды к полям для орошения.

4. Бытовое использование. С появлением соответствующих технологий стало возможным использование труб для решения повседневных проблем, таких как водоснабжение, канализация, вентиляция и отопление. Примерно в то же время появилась артиллерия, где снаряд разгонялся порохом внутри трубы.

Прогресс цивилизации всегда сопровождается производством и применением труб различного назначения. С развитием технологий ширится спектр областей, где применяются трубы из различных материалов.

Характеристики стальных труб

Стальные трубы широко используются в различных областях, начиная от прокладки коммуникаций для переноса жидких и газообразных средств и заканчивая системами водоснабжения и отопления в промышленности, сельском хозяйстве и быту.

Эти трубы имеют различные характеристики:

1. По форме: они могут быть круглыми или профильными. Круглые трубы универсальны и используются повсеместно, в то время как профильные представляют собой более передовую разновидность с квадратным, прямоугольным или овальным сечением, изготавливаемую методами холодного или горячего деформирования для различных металлоконструкций.
2. По технологии изготовления: прямошовные, спиралешовные и бесшовные. Прямошовные формируются из узкой полосы с герметично сваренными краями, спиралешовные изготавливаются из спирально свернутой металлической полосы, а бесшовные делаются методом горячей деформации из полнотелой болванки.
3. По материалу: используются различные степени легирования стали, включая нержавеющие марки, такие как 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, в зависимости от предназначения и технологии изготовления.
4. По области применения: различаются классами от неответственных конструкций без давления до транспортировки нефтепродуктов и использования в машиностроении.

Стальные трубы обладают рядом преимуществ:

• Высокая прочность и износостойкость.
• Широкий температурный диапазон эксплуатации.
• Возможность создания конструкций методом сварки.
• Технологическая гибкость монтажа.
• Широкий выбор ассортимента изделий.

Однако у них также есть недостатки, включая большой вес и энергозатратность в производственных операциях.

Трубы из меди

Медь обладает пластичностью, легко поддается деформации без необходимости нагрева, обладает высокими показателями усталостной прочности, отлично паяется, обладает высокой теплопроводностью и устойчивостью к коррозии.

Эти свойства делают медные трубы прекрасным выбором для создания систем маслоснабжения двигателей, радиаторов охлаждения, отопительных устройств и соединительных узлов, подверженных вибрационным нагрузкам.

Преимущества использования медных труб:

• Легкость монтажа, как при прессовании, так и при использовании припоев.
• Способность работать при широком диапазоне температур.
• Повышенная устойчивость к коррозии.
• Высокая электро- и теплопроводность, что позволяет создавать эффективные системы теплообмена.
• Экологическая безопасность.

Однако единственным недостатком является их высокая стоимость.

Трубы из медных сплавов

Сплавы с медью различных металлов придают изделиям уникальные свойства. Этот тип обработки находит применение в областях, где требуются особые характеристики:

Бронзовые трубы изготавливаются с различными формами поперечного сечения - круглыми, овальными и плоскоовальными - с применением методов горячего или холодного деформирования. Их отличают отличные антифрикционные свойства, пластичность, устойчивость к агрессивным средам, неприязнь к образованию бактериального налета, долговечность и простота монтажа, что позволяет использовать их для создания магистральных трубопроводов. Они предназначены для транспортировки не только воды, но и различных технических жидкостей, нефти и нефтепродуктов. Кроме того, из бронзовых труб изготавливаются сальниковые втулки для запорной арматуры, сепараторы подшипников качения, уплотнительные кольца для насосов и трубопроводные фитинги.

Латунные трубы представлены в разнообразных вариациях. В зависимости от предназначения используемого проката различных марок латуни производятся различные типы труб. Они могут быть прессованными (твердыми, полутвердыми или мягкими) или вытянутыми с круглым, шестигранным или восьмигранным поперечным сечением. Их устойчивость к коррозии и износу, легкость обработки и долговечность сделали этот материал неотъемлемым в строительстве, машиностроении, приборостроении, химической промышленности и судостроении.

Трубы из сплава меди и никеля, известные как монель, содержат также железо, марганец, титан и алюминий. Благодаря присадкам этот сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах и сохраняет прочность при широком диапазоне температур. Однако из-за высокой прочности эти трубы сложно поддаются обработке и сварке. Для сварки применяют вольфрамовые электроды, а после сварки изделие проходит гидравлическое испытание. Из-за своей устойчивости к деформации при высоких температурах и отсутствия магнитных свойств они нашли применение в судостроении, химической, нефтяной и фармацевтической промышленности.

Трубы из алюминия

Изготовление труб из алюминиевых сплавов может быть разнообразным: от круглых до квадратных, от прямоугольных до фасонных. В зависимости от формы, процесс их создания может включать методы деформации, холодного проката с последующей вытяжкой или сваривание листов.

Преимущества использования алюминиевых труб:

1. Сопротивление коррозии: При содержании чистого металла на уровне не менее 96%, алюминиевые трубы проявляют низкую восприимчивость к коррозии. Некоторые производители также обрабатывают продукцию, добавляя обезвоженный вазелин для дополнительной защиты.
2. Легкий вес: Благодаря своей небольшой массе, изделия из алюминиевых труб легко транспортировать и устанавливать.
3. Простота обработки: Алюминиевые трубы легко поддаются обработке, включая сварку, штамповку и опрессовку. Холодная обработка металла не вызывает значительных напряжений, которые могли бы повлиять на его качество.
4. Стойкость к агрессивным средам: При контакте с кислородом алюминий образует оксидную пленку, что придает ему естественную защиту от химических воздействий. Это делает алюминиевые трубы идеальным выбором для транспортировки технических жидкостей, не приводя к потере структуры материала.
5. Отличная теплопроводность: Такие трубы широко используются при создании теплообменников.

Однако есть и недостаток: из-за токсичных и канцерогенных свойств некоторых алюминиевых сплавов, их не рекомендуется использовать для водопроводных систем. Также есть ограничения при контакте алюминия с пищевыми продуктами.

Трубы из титана

Трубы изготавливаются из технического титана или его сплавов двумя методами. Бесшовные изделия создаются путем холодной или горячей деформации, а сварные соединения осуществляются через сварку высокой частоты. Диаметр отверстий варьируется от 3 до 325 мм, а толщина стенок составляет от 0,15 до 30 мм.

В последнее время титановые трубы становятся все более популярными. Их уникальные свойства позволяют использовать этот материал для производства деталей, нашедших широкое применение в космической индустрии, ракетостроении, нефтегазовом секторе, военном производстве, медицине и архитектуре.

Преимущества титановых труб включают:

1. Высокая прочность, пластичность и тугоплавкость, позволяющие выдерживать большие нагрузки.
2. Коррозионная стойкость как в атмосферных условиях, так и в почве.
3. Устойчивость к перепадам температур.

Среди недостатков можно выделить высокую стоимость производства и сложности монтажа коммуникаций.

Трубы из свинца

Изделия изготавливаются путем прессования сплавов марок С1 и С2. Создание трубопровода осложняется невозможностью сварки концов трубы. Поэтому для соединения используется метод, при котором один конец трубы вставляется в расширенный конец другой и затем соединяется. Это соединительное место обрабатывается кислородной горелкой и заполняется свинцом.

Однако у труб из свинца есть множество преимуществ:

• Они обладают высокой прочностью, что позволяет им выдерживать значительные нагрузки.
• Также они обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и способны выдерживать критические температуры.
• Эти трубы инертны к воздействию кислот и аммиака и имеют антирадиационную защиту.

Среди их недостатков следует отметить хрупкость материала и его токсичность, поэтому при обращении с ними важно соблюдать меры предосторожности при транспортировке, хранении и монтаже. Основное применение труб из свинца - в химической промышленности.

Трубы из никеля

Трубы из никеля, независимо от их формы - круглой или многогранной, изготавливаются путем холодной деформации с последующей обработкой. Важнейшие преимущества таких труб включают:

1. Коррозионная стойкость: Никелевые сплавы обладают исключительной устойчивостью к различным видам коррозии, не подвергаясь окислению при контакте с морской водой, почвой, солями и химическими веществами.
2. Термостойкость: Изделия сохраняют свою форму при высоких температурах, не подвергаясь деформации.
3. Низкое тепловое расширение: Материал обладает хорошей памятью формы, что позволяет ему восстанавливать свой первоначальный объем и форму после нагрева.
4. Магнитная непроницаемость: Никель не поддается намагничиванию под воздействием магнитного поля.

Однако следует учитывать, что трубы из никеля имеют высокую стоимость изготовления, которая зависит от состава сплава.

Такие трубы находят применение в отраслях, где высоко ценится антикоррозионная стойкость. Основные сферы применения включают химическую промышленность для перекачки щелочей, производства конденсатов для выделения водорода, а также в лабораторных исследованиях.

Трубы из нержавеющих сталей

Для изготовления труб используются все существующие варианты нержавеющих сплавов. В зависимости от состава добавок эти трубы находят применение в создании систем, подверженных интенсивной коррозии и экстремальным температурным условиям. Особые сплавы используются в областях, где требуется абсолютная инертность, таких как пищевая промышленность, медицина и фармацевтика.

Преимущества нержавеющих труб:

1. Высокая прочность конструкции.
2. Сопротивление разрушению при воздействии агрессивных сред.
3. Привлекательный внешний вид, не требующий дополнительной обработки.
4. Хорошая свариваемость.
5. Высокие эксплуатационные показатели, такие как долговечность и устойчивость к износу.

Однако использование нержавеющих труб сопряжено с определенными ограничениями. Например, не рекомендуется взаимодействие с хлором и прямой контакт с черными металлами. Сварка требует создания инертной среды.

Пластиковые трубы

Современная промышленность по производству химических изделий предлагает разнообразие труб из различных полимеров. Они отличаются невысокой стоимостью, легкостью монтажа и устойчивостью к воздействию окружающей среды. Во многих случаях пластиковые трубы могут стать более экономичной альтернативой дорогим металлическим системам.

Однако есть некоторые ограничения, которые ограничивают их применение:

• Прочность и рабочее давление намного ниже, чем у металлических труб.
• Диапазон рабочих температур ограничен: при сильном морозе пластик становится хрупким, а при высоких температурах – слишком пластичным.
• Большинство полимеров разрушаются под воздействием ультрафиолета.
• Многие пластиковые материалы неустойчивы к агрессивным растворителям.

Для транспортировки различных веществ применяются трубы из стекла, керамики или асбеста. Выбор между металлическими и пластиковыми трубами зависит от множества факторов, включая условия эксплуатации. В большинстве случаев металлические трубы обладают лучшими характеристиками, но если это возможно, использование более доступных пластиковых изделий может оправдаться с экономической точки зрения.