Heute werden wir zwei grundlegende Arten von Rohren analysieren, die in industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Rohre aus Kohlenstoffstahl sind robust, langlebig und bieten eine hohe Zugfestigkeit. Rohre aus schwarzem Stahl sind starre, universell einsetzbare Stahlrohre, die in vielen Bereichen verwendet werden. Beide Rohre haben eindeutige Vorteile und erbringen in bestimmten Anwendungsfällen optimale Leistungen. Sie werden in verschiedenen Branchen wie dem Baugewerbe, der Öl- und Gasindustrie, der Abwasserwirtschaft und der verarbeitenden Industrie eingesetzt. Umfassende Kenntnisse über ihre Eigenschaften helfen Ihnen bei der Auswahl entsprechend Ihren Anforderungen.
Definition und Zusammensetzung
Rohre aus Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. Er wird in 3 Kategorien eingeteilt: Stahl mit hohem, mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt. Der prozentuale Anteil des Kohlenstoffs an der Masse kann von 0,05% bis 2,5% reichen. Rohre aus Kohlenstoffstahl sind bekannt für ihre Härte und Langlebigkeit. Sie können im nahtlosen, spiralgeschweißten oder stumpfgeschweißten Verfahren hergestellt werden. Rohre aus Kohlenstoffstahl können je nach Herstellungsverfahren unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen.
Schwarze Stahlrohre
Rohre aus unlegiertem Stahl ohne Beschichtung werden als Schwarzstahlrohre bezeichnet. Sie haben ihren Namen von der schwarzen Oberfläche, die durch die Bildung einer Eisenoxidschicht entsteht. Die Herstellung von Schwarzstahlrohren umfasst die Vorbereitung des Rohmaterials: Weichstahlplatten. Das Stahlrohr wird gewalzt, geschweißt und einer Wärmebehandlung unterzogen, um seine Festigkeit zu verbessern. Schwarzstahlrohre sind preiswert und vielseitig einsetzbar. Sie leiten verschiedene Materialien wie Öl, Gas, Abfälle und Schlämme.
Unterschiede in der Zusammensetzung
Die Hauptbestandteile von Kohlenstoffstahlrohren sind Eisen und Kohlenstoff. Weitere Elemente sind in Spuren enthalten: Phosphor, Schwefel, Silizium und Mangan. Rohre aus Kohlenstoffstahl gibt es in verschiedenen Güteklassen, wie ASTM A53, A106 und A333. Die verschiedenen Güteklassen haben unterschiedliche Herstellungsverfahren und Zusammensetzungen, die ihnen einzigartige Eigenschaften verleihen.
Von der Zusammensetzung her unterscheiden sich Schwarzstahlrohre nicht wesentlich von Kohlenstoffstahlrohren. Tatsächlich handelt es sich bei schwarzen Stahlrohren um Rohre aus Kohlenstoffstahl, die einem einzigartigen Herstellungsprozess unterzogen werden. Ihre Hauptelemente sind Eisen und Kohlenstoff, wobei sich an der Oberfläche eine Eisenoxidschicht bildet. Diese Verbindung verleiht dem Rohr einen dunklen Farbton, was ihm den Namen Schwarzstahlrohr einbrachte.
Herstellungsprozess
Das Herstellungsverfahren ist bei vielen Arten von Kohlenstoffstahlrohren unterschiedlich. Das Leben eines Stahlrohrs beginnt im Allgemeinen als Knüppel. Der Knüppel wird in einem Ofen erhitzt und zu einem rotierenden Lochstempel transportiert. Das Lochwerkzeug besteht aus einer starken Legierung. Er bohrt ein Loch durch den Knüppel. Bei diesem Vorgang wirken Druckkräfte in Form von Kreuzbewegungen. Schließlich wird die hohle Schale wärmebehandelt, mit einem Laser geschnitten und abgekühlt, um die Rohre zu formen, die wir täglich sehen.
Es gibt zwei Hauptvarianten von schwarzen Stahlrohren: geschweißte und nahtlose. Nahtlose schwarze Stahlrohre beginnen ihre Reise als Stahlknüppel. Sie werden durch Strangpressen, Kaltziehen oder Warmwalzen in Rohre umgewandelt. Bei geschweißten schwarzen Stahlrohren werden flache Metallplatten in Form gewalzt. Anschließend werden sie zusammengeschweißt und einer Wärmebehandlung unterzogen.
Temperatur- und Druckbeständigkeit
Rohre aus Kohlenstoffstahl sind für ihre Vielseitigkeit bekannt. Es gibt sie in verschiedenen Güten mit Eigenschaften, die den jeweiligen Temperatur- und Druckstufen entsprechen. Die wichtigsten Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt, sind im Allgemeinen die Stahlsorten, die Länge und die Dicke. Rohre aus Kohlenstoffstahl können Temperaturen von bis zu 650 Grad Celsius standhalten. Gängige Normen für Weichstahlrohre sind API 5L, ASTM A53 und A106.
Rohre aus schwarzem Stahl weisen ebenso wie ihre Pendants aus Kohlenstoffstahl ausgezeichnete Temperatur- und Druckwerte auf. Aufgrund ihrer Zusammensetzung können sie hohen Temperaturen standhalten. Wenn Sie die Rohrdimensionen und -dicken auf Ihre Bedürfnisse abstimmen, können Sie eine hohe Druckbeständigkeit gewährleisten.
Anfälligkeit für Korrosion
Kohlenstoffstahl ist aufgrund des fehlenden Chroms anfällig für Rost. Daher sind verzinkte Rohre eine gute Wahl, vor allem wenn Sie die Rohre im Freien verlegen wollen.
Schwarze Stahlrohre haben keine Zinkbeschichtung auf der Außenfläche, was sie anfällig für Korrosionsschäden macht. Für eine optimale Nutzung sollten sie in Innenräumen verwendet werden. Während sie für den Transport von Öl und Gas bevorzugt werden, sind sie für die Wasserversorgung im Haushalt nicht zu empfehlen.
Erscheinungsbild
Die Oberfläche eines Kohlenstoffstahlrohrs weist eine raue, matte Oberfläche auf. Sie ist stumpf und glanzlos. Bei Oxidation kann sich eine Rostschicht bilden.
Wie der Name schon vermuten lässt, haben schwarze Stahlrohre eine dunkle Oberfläche. Sie fühlen sich auch rau an. Dies wird durch eine Schicht aus Eisenoxid auf der Oberfläche verursacht.
Kosteneffizienz
Da es verschiedene Stahlsorten gibt, können Rohre aus Kohlenstoffstahl unterschiedliche Preise haben. Während Rohre aus unlegiertem Stahl billig sind, können Rohre mit hohem Kohlenstoffgehalt teuer sein. So ist zum Beispiel Baustahl nach ASTM A36 deutlich billiger als Rohre nach ASTM AISI 1059.
Schwarze Stahlrohre sind einfach herzustellen und sehr erschwinglich. Sie eignen sich perfekt für verschiedene Transport- und Strukturanwendungen, sind kostengünstig, schweißbar und vielseitig.
Umweltfreundlichkeit
Rohre aus Kohlenstoffstahl sind sicher für die Umwelt und die lokale Ökologie. Sie sind langlebig und robust, was den Verfall der Infrastruktur verringert. Dies wiederum führt zu weniger Verschwendung. Für ein bestimmtes Projekt ist die Beschaffung von Baustahlrohren im Allgemeinen billiger als die von Schwarzstahlrohren. Es ist jedoch zu beachten, dass die Produktion von Kohlenstoffstahlrohren mehr CO2-Emissionen verursacht als die von schwarzen Stahlrohren. Umweltüberlegungen und staatliche Vorschriften können Infrastrukturentwickler dazu veranlassen, Schwarzstahlrohre für Strukturprojekte in Betracht zu ziehen.
Anwendungen
Sowohl Rohre aus Kohlenstoff- als auch aus Schwarzstahl finden in verschiedenen Industriezweigen enorme Verwendung. Rohre aus Kohlenstoffstahl werden aufgrund ihrer Rostbeständigkeit in Abfallentsorgungsnetzen wie Kläranlagen bevorzugt. Für den Transport anderer Materialien werden jedoch beide häufig verwendet. In einer Gaspipeline oder auf einer Ölbohrinsel können Ingenieure zum Beispiel beide Rohrtypen bevorzugen. Die Entscheidung hängt in erster Linie von der jeweiligen Anwendung und den Anforderungen an die Einstufung ab. Beide Arten von Rohren sind bei Hochbauprojekten unverzichtbar. Weitere industrielle Anwendungen für Stahlrohre sind Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC), Energiesysteme, chemische Anlagen und Automobilfabriken.
Schlussfolgerung
Während Kohlenstoffstahl eine enorme Vielseitigkeit bietet, zeichnet sich Schwarzstahl durch Stärke und Kosteneffizienz aus. Kohlenstoffstahl- und Schwarzstahlrohre sind Grundnahrungsmittel der Industrie. Ein entscheidender Faktor bei der Wahl zwischen ihnen sind Ihre Anforderungen. Wenn Sie beispielsweise ein Sanitärsystem für den Innenbereich entwerfen, würden Sie Rohre aus Baustahl wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit bevorzugen. Bei strukturellen Anwendungen werden Rohre aus schwarzem Stahl als Träger und Gerüste eingesetzt und bieten eine robuste Lösung. UNIASEN ist ein professioneller Hersteller von Kohlenstoffstahlrohren. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich bitte an Kontakt zu unseren Rohrexperten.