Beth yw pibellau dur du?
Mae pibellau dur du wedi'u gwneud o ddur nad yw wedi'i orchuddio â swbstrad fel sinc neu baent. Gan fod ganddo arwyneb lliw tywyll sy'n cael ei ffurfio gan haearn ocsid yn ystod y broses weithgynhyrchu, fe'i gelwir yn bibell ddur du.
Beth yw pwrpas pibellau dur du?
Mae gan bibellau dur du amrywiaeth o ddefnydd diolch i'w cryfder a'u hanghenion am ychydig o waith cynnal a chadw. Maent yn tueddu i gael eu defnyddio ar gyfer cludo nwy a dŵr i ardaloedd gwledig ac ardaloedd trefol neu ar gyfer cwndidau sy'n amddiffyn gwifrau trydanol ac yn cyflenwi stêm ac aer pwysedd uchel. Yn ogystal, defnyddir pibellau dur du hefyd mewn diwydiannau olew a petroliwm ar gyfer pibellau llawer iawn o olew trwy ardaloedd anghysbell.
Mae defnyddiau eraill o bibellau dur du yn cynnwys dosbarthiad nwy y tu mewn a'r tu allan i gartrefi, ffynhonnau dŵr a systemau carthffosiaeth. Fodd bynnag, ni ddefnyddir pibellau dur du byth ar gyfer cludo dŵr yfed oherwydd y ffaith eu bod yn tueddu i gyrydu mewn dŵr a bydd mwyn y bibell yn hydoddi i'r dŵr ac yn tagu'r llinell hefyd.
Hanes byr o bibellau dur du
Cynhyrchir pibellau dur trwy ddau ddull gwahanol a fyddai yn y pen draw yn arwain at naill ai bibell wedi'i weldio neu ddi-dor. Yn y ddau ddull, mae dur amrwd yn cael ei daflu gyntaf i ffurf gychwyn fwy ymarferol. Yna caiff ei wneud yn bibell trwy ymestyn y dur i mewn i diwb di-dor neu orfodi'r ymylon at ei gilydd a'u selio â weld. Cyflwynwyd y dulliau cyntaf ar gyfer cynhyrchu pibellau dur yn gynnar yn y 1800 s, ac maent wedi esblygu'n raddol i'r prosesau modern heddiw.
Bob blwyddyn, cynhyrchir miliynau o dunelli o bibell ddur. Mae ei amlochredd yn ei wneud y cynhyrchion a ddefnyddir amlaf yn y diwydiant dur. Gellir dod o hyd i bibellau dur mewn ystod o leoedd. Gan eu bod yn gryf, fe'u defnyddir o dan y ddaear ar gyfer cludo dŵr a nwy ledled dinasoedd a threfi. Fe'u cyflogir hefyd ym maes adeiladu i amddiffyn gwifrau trydanol. Yr hyn sy'n ddiddorol am bibellau dur yw y gallant fod yn gryf ac yn ysgafn. Mae hyn yn eu gwneud yn ddelfrydol i'w defnyddio wrth gynhyrchu ffrâm beic. Gellir dod o hyd i bibellau dur hefyd mewn automobiles, unedau rheweiddio, systemau gwresogi a phlymio, polion fflagiau, lampau stryd, a meddygaeth i enwi ond ychydig. Mae pibellau wedi cael eu defnyddio ers miloedd o flynyddoedd. Mae'n debyg mai amaethwyr hynafol oedd y defnydd cyntaf i ddargyfeirio dŵr o afonydd a nentydd i'r caeau. Awgrymir hefyd bod y Tsieineaid yn defnyddio pibellau cyrs ar gyfer cludo dŵr i leoliadau a ddymunir mor gynnar â 2000 CC
Gellir olrhain datblygiad y pibellau dur modern wedi'u weldio yn ôl i'r 1800 s cynnar. Yn 1815, dyfeisiodd William Murdock system lampau llosgi glo. I ffitio dinas gyfan Llundain gyda'r goleuadau hyn, ymunodd Murdock â'r casgenni o fysgedau a daflwyd a defnyddio'r biblinell barhaus hon i gludo'r nwy glo. Pan fu ei system oleuadau yn llwyddiannus roedd mwy o alw am diwbiau metel hir. Er mwyn cynhyrchu digon o diwbiau i ateb y galw hwnnw, bydd ystod o ddyfeiswyr yn gweithio ar ddatblygu prosesau gwneud pibellau newydd. Patentwyd dull nodedig cynnar ar gyfer cynhyrchu tiwbiau metel yn gyflym ac yn rhad gan James Russell yn 1824. Yn y dull hwn, creodd diwbiau trwy uno gyferbyn ag ymylon stribed haearn gwastad. Cafodd y metel ei gynhesu gyntaf nes ei fod yn hydrin. Yna mae ei ymylon yn cael eu plygu gyda'i gilydd a'u weldio gan ddefnyddio morthwyl gollwng. Gorffennwyd y bibell trwy ei phasio trwy rigol a melin rolio. Fodd bynnag, ni ddefnyddiwyd dull Russell yn hir oherwydd yn y flwyddyn ganlynol, datblygodd Comenius Whitehouse ddull gwell ar gyfer gwneud tiwbiau metel. A elwir y broses weldio casgen, ei broses yw sylfaen y gweithdrefnau gwneud pibellau heddiw. Yn y dull hwn, cynheswyd a thynnwyd dalennau tenau o haearn trwy agoriad siâp côn. Wrth i'r metel fynd trwy'r agoriad, cyrliodd ei ymylon i fyny a chreu siâp pibell. Cafodd y ddau ben eu weldio gyda'i gilydd i orffen y bibell.
Mae pibell wedi'i Weldio yn cael ei ffurfio trwy rolio stribedi dur trwy gyfres o rholeri rhigol sy'n mowldio'r deunydd i siâp crwn. Nesaf, mae'r bibell heb ei drin yn mynd trwy weldio electrodau. Mae'r dyfeisiau hyn yn selio dau ben y bibell gyda'i gilydd. Agorwyd y broses hon yn yr Unol Daleithiau yn 1832 yn Philadelphia. Yn raddol, gwnaed rhai gwelliannau yn null y Tŷ Gwyn. Cyflwynodd John Moon un o'r datblygiadau arloesol pwysicaf yn 1911. Awgrymodd y dull proses barhaus y gallai ffatri weithgynhyrchu gynhyrchu pibell mewn nant ddiderfyn. Adeiladodd beiriannau at y diben penodol hwn a mabwysiadodd llawer o gyfleusterau gweithgynhyrchu pibellau. Wrth i'r prosesau tiwbiau weldio gael eu datblygu, mae'r angen am bibellau metel di-dor yn codi. Pibellau di-dor yw'r rhai nad oes ganddynt wythïen wedi'i weldio. Fe'u gwnaed gyntaf trwy ddrilio twll trwy ganol silindr solet. Datblygwyd y dull hwn yn ystod y 1800 s hwyr. Roedd y mathau hyn o bibellau yn ddelfrydol ar gyfer fframiau beic oherwydd bod ganddyn nhw waliau tenau, maen nhw'n ysgafn ond yn gryf. Yn 1895, adeiladwyd y planhigyn cyntaf i gynhyrchu tiwbiau di-dor. Wrth i weithgynhyrchu beic ildio i weithgynhyrchu ceir, roedd angen tiwbiau di-dor o hyd ar gyfer llinellau gasoline ac olew. Gwnaed y galw hwn hyd yn oed yn fwy wrth i ddyddodion olew mwy gael eu darganfod.
Mor gynnar â 1840, gallai gweithwyr haearn gynhyrchu tiwbiau di-dor eisoes. Mewn un dull, cafodd twll ei ddrilio trwy filed crwn metel solet. Yna cafodd y biled ei gynhesu a'i dynnu trwy gyfres o farwolaethau a oedd yn ei estyn i ffurfio pibell. Roedd y dull hwn yn aneffeithlon oherwydd ei bod yn anodd drilio'r twll yn y canol. Arweiniodd hyn at bibell anwastad gydag un ochr yn fwy trwchus na'r llall. Yn 1888, dyfarnwyd patent i ddull gwell. Yn y broses hon, cafodd y biliau solet ei gastio o amgylch craidd brics gwrth-dân. Wrth oeri, tynnwyd y fricsen gan adael twll yn y canol. Ers hynny mae technegau rholer newydd wedi disodli'r dulliau hyn.
Sut mae pibellau dur du yn wahanol i fathau eraill o bibellau dur?
O ran cydrannau: pibellau dur du yn erbyn pibellau dur carbon
Nodweddion pibellau dur carbon
Mae faint o garbon y mae dur yn ei gynnwys yn pennu ei nodwedd. Mae dur yn cael ei ystyried yn ddur carbon pan nad oes isafswm cynnwys wedi'i nodi neu ei angen ar gyfer cromiwm, cobalt, niobium, molybdenwm, nicel, titaniwm, twngsten, vanadium neu zirconium, neu unrhyw elfennau eraill i'w hychwanegu i gael yr effaith aloi ddymunol; pan nad yw'r isafswm penodedig ar gyfer copr yn fwy na 0. 4%; neu pan nad yw'r cynnwys uchaf a bennir ar gyfer unrhyw un o'r elfennau canlynol yn fwy na'r canrannau a nodwyd: manganîs 1. 65%, silicon 0. 6%, copr 0. {{5} }%. Mae mwyafrif y dur a gynhyrchir yn fyd-eang yn dod o fewn y categori dur carbon.
Gellir rhannu pibell ddur carbon yn wahanol gategorïau yn ôl nifer o safonau:
(1) o ran defnydd terfynol, gellir ei rannu'n ddur strwythurol carbon, dur offer carbon a dur torri hawdd; rhennir dur strwythurol carbon yn y prosiect sy'n adeiladu dur gweithgynhyrchu dur a pheiriannau;
(2) o ran dull mwyndoddi, gellir ei rannu'n ddur aelwyd agored a dur trawsnewidydd;
(3) o ran y dull dadwenwyno, gellir ei rannu i'r dur berwedig (F), dur wedi'i ladd (Z), dur wedi'i ladd yn rhannol (b), a dur wedi'i ladd yn arbennig (TZ);
(4) o ran y cynnwys carbon, mae wedi'i rannu'n ddur carbon uwch-uchel (1. 00 - 2. 00%); dur carbon uchel (0. 60 - 0. 99%); dur carbon canolig (0. 30 - 0. 59%); dur carbon isel (0. 1 6 - 0. 29%); dur carbon ysgafn (0. 05 - 0. 1 5%);
(5) o ran ansawdd dur, fe'i rhennir yn ddur carbon cyffredin (ffosfforws, sylffwr, uwch), dur carbon o ansawdd uchel (ffosfforws, sylffwr, isel), dur o ansawdd uchel (ffosfforws, sylffwr , is) a dur o ansawdd uchel iawn.
Cymhwyso pibellau dur carbon
Pibell ddur carbon yw'r cynharaf i ddefnyddio'r swm mwyaf o ddeunydd sylfaenol yn y diwydiant modern. Gwledydd diwydiannol y byd, mewn ymdrechion i gynyddu cynhyrchiant dur aloi isel cryfder uchel a chynhyrchu dur aloi, sydd hefyd yn sylw mawr i wella ansawdd pibell ddur carbon ac ehangu'r ystod o amrywiaethau a defnydd. Y gyfran o gynhyrchu pibellau dur carbon yng nghyfanswm allbwn dur y wlad, a gynhelir oddeutu 80%, nid yn unig fe'i defnyddir yn helaeth mewn adeiladau, pontydd, rheilffyrdd, cerbydau, llongau a phob math o ddiwydiant cynhyrchu peiriannau , ond hefyd yn y diwydiant petrocemegol modern, mae datblygu morol, hefyd wedi'i ddefnyddio'n helaeth.
Sut mae pibellau dur du yn wahanol i bibellau dur carbon?
Yn gyffredinol, mae gan bibellau dur du a phibellau dur carbon bron yr un gweithdrefnau ar gyfer weldio. Mae hynny yn achos weldio cyffredinol, ond nid o ryw gymhwysiad penodol fel tymereddau oer iawn. Nid manyleb yw pibell ddur du mewn gwirionedd ond yn hytrach mae'n derm generig a ddefnyddir yn bennaf gan blymwyr i wahaniaethu rhwng pibell ddur reolaidd a phibell ddur galfanedig.
Mae pibellau dur du yn cael eu castio o sawl gradd o haearn hydwyth neu hydrin, ond yn gyffredinol mae pibellau dur carbon yn cael eu weldio neu'n ddi-dor. Defnyddir pibellau dur du ar gyfer cymwysiadau tanddaearol neu danddwr yn ogystal ag ar gyfer pibellau a changhennau prif ffrwd sy'n destun asidau. Mae hefyd yn gyffredin defnyddio pibellau a ffitiadau haearn bwrw ar gyfer llinellau dŵr oer trefol 4 ″ diamedr ac uwch. Mae castio marw masnachol yn anaddas ar gyfer llinellau sy'n destun straen ehangu, cyfangiadau a dirgryniad oni bai bod y bibell yn drwm iawn. Nid yw'n addas ar gyfer stêm wedi'i gynhesu nac ar gyfer tymereddau uwch na 575 gradd F. Fel rheol mae gan bibellau haearn bwrw mewn cymwysiadau tanddaearol (fel llinellau carthffos) bennau cloch a spigot tra bo pibellau agored fel arfer â phennau flanged.
O ran cotio: pibellau dur du yn erbyn pibellau dur galfanedig
Nodweddion pibellau dur galfanedig
Mae pibellau dur du a galfanedig wedi'u gwneud o ddur, ond mae gorchudd sinc ar bibellau galfanedig tra nad oes gan bibellau duon. Felly, mae pibellau galfanedig yn ddrytach ac yn fwy gwydn.
Sut mae'r galfaneiddio yn amddiffyn pibellau dur?
Sinc opibellau dur galfanedigyn gwasanaethu fel haen aberthol. Bydd yn rhydu cyn y dur oddi tano, gan ganiatáu i gyfanrwydd y bibell aros yn gyfan am amser llawer hirach na phibellau rheolaidd. Ar ben hynny, hyd yn oed os yw'r haen sinc yn cael ei chrafu neu ei difrodi, gall amddiffyn y dur oddi tano o hyd.
Pa mor hir fydd pibellau dur galfanedig yn para?
Po fwyaf trwchus yw eich cotio sinc, yr hiraf y bydd y bibell yn para. Mae'r amgylchedd hefyd yn chwarae rhan hanfodol wrth bennu hyd oes y bibell. Os yw'r pibellau'n cael eu rhoi mewn amodau cyrydol iawn, maen nhw'n aml yn para rhwng 50 a 100 blynedd.
Cymhwyso pibellau dur du a phibellau dur galfanedig
Pibellau dur du a phibellau dur galfanedig yw'r ddau fath mwyaf cyffredin o bibellau a ddefnyddir i gludo hylif a nwy.
Mae pibellau dur du yn fwy tebygol o erydu na phibellau galfanedig ac am y rheswm hwn, maent yn tueddu i gael eu defnyddio i gludo nwy wrth i bibellau galfanedig gario dŵr.
Mae'r haen o sinc sy'n gorchuddio pibellau galfanedig yn cynnig gallu uwch i amddiffyn cyrydiad, ond wrth i amser fynd heibio gall beri i'r mwyn i fflawio a rhwystro'r bibell, a allai arwain at byrstio. Felly mae cludo nwy trwy bibellau galfanedig yn beryglus. Yn lle, fe'i defnyddir ar gyfer cludo dŵr i gyflenwi adeiladau cartref a masnachol neu mae'n gwasanaethu fel fframiau sgaffaldiau diolch i'w atal rhwd.
Mewn cyferbyniad, mae pibellau dur du heb eu gorchuddio a'u gwneud heb stêm. Felly, fe'i defnyddir yn helaeth ar gyfer cludo nwy fel propan a nwy naturiol i adeilad preswyl a masnachol. Gellir defnyddio pibellau dur du hefyd ar gyfer system ysgeintio tân oherwydd gall atal tân yn well na phibellau galfanedig.
Cymharu costau pibellau dur du a phibellau dur galfanedig
Yn gyffredinol, mae pibellau dur du yn rhatach na phibellau galfanedig. Mae hyn oherwydd y gorchudd sinc ar y pibellau galfanedig a'r broses weithgynhyrchu. Mae ffitiadau galfanedig hefyd yn costio mwy na'r ffitiadau a ddefnyddir ar ddur du oherwydd ei alw am gynnal a chadw.
Sut i wahaniaethu pibellau dur du a phibellau dur galfanedig?
Mae dau brif ddull i wahaniaethu rhwng pibellau dur du a phibellau galfanedig:
Yn gyntaf, gallwch archwilio lliw y bibell. Mae pibell ddur du yn dywyllach na phibell galfanedig; mae'n ddu gwastad tra bod y bibell galfanedig yn arian a llwyd.
Ac yn ail, defnyddir pibellau galfanedig fel arfer ar gyfer cludo dŵr tra bo pibell ddur du ar gyfer cludo nwy.
Mathau eraill o haenau
Yn dibynnu ar ddefnydd y bibell, defnyddir mathau eraill o baent neu haenau. Cymerir ystod o fesurau i sicrhau bod y bibell ddur orffenedig yn cwrdd â'r manylebau. Er enghraifft, defnyddir mesuryddion pelydr-X i reoleiddio trwch y dur. Mae'r medryddion yn gweithio trwy ddefnyddio dau belydr-X. Mae un pelydr wedi'i gyfeirio at ddur o drwch hysbys tra bod y llall at y dur sy'n pasio ar y llinell gynhyrchu. Os oes unrhyw amrywiant rhwng y ddwy belydr, bydd y mesurydd yn sbarduno newid maint y rholeri yn awtomatig i wneud iawn. Mae pibellau hefyd yn cael eu harchwilio am ddiffygion ar ddiwedd y broses. Un dull o brofi pibell yw trwy ddefnyddio peiriant arbennig sy'n llenwi'r bibell â dŵr ac yna'n cynyddu'r pwysau i weld a yw'n dal.
