Vandaag analyseren we twee fundamentele soorten buizen die in industriële toepassingen worden gebruikt. Koolstofstalen buizen zijn robuust, duurzaam en hebben een hoge treksterkte. Zwarte stalen buizen zijn stijve stalen buizen voor algemeen gebruik die in veel scenario's worden gebruikt. Beide buizen hebben duidelijke voordelen en presteren optimaal in specifieke gebruiksomstandigheden. Ze worden gebruikt in verschillende industrieën, zoals de bouw, olie en gas, riolering en productie. Een uitgebreide kennis van hun eigenschappen kan u helpen een keuze te maken op basis van uw vereisten.
Definitie en samenstelling
Koolstofstalen buizen
Koolstofstaal is een legering van ijzer en koolstof. Er zijn 3 categorieën: staal met een hoog koolstofgehalte, staal met een gemiddeld koolstofgehalte en staal met een laag koolstofgehalte. Het massapercentage koolstof kan variëren van 0,05% tot 2,5%. Koolstofstalen buizen staan bekend om hun hardheid en lange levensduur. Ze kunnen naadloos, spiraalgelast of stuikgelast worden vervaardigd. Koolstofstalen buizen kunnen verschillende fysieke eigenschappen hebben, afhankelijk van de productietechniek.
Zwarte stalen buizen
Buizen van zacht staal zonder coating worden zwarte stalen buizen genoemd. Ze zijn genoemd naar de zwarte afwerking die op het oppervlak ontstaat door de vorming van een laag ijzeroxide. Bij de productie van zwarte stalen buizen wordt de grondstof voorbereid: zachtstalen platen. De stalen pijp wordt gewalst, gelast en een warmtebehandeling ondergaan om de stevigheid te verbeteren. Zwarte stalen buizen zijn goedkoop en veelzijdig. Ze geleiden verschillende materialen zoals olie, gas, afval en slib.
Verschillen in samenstelling
De hoofdbestanddelen van koolstofstalen buizen zijn ijzer en koolstof. Het bevat verschillende andere elementen in sporenhoeveelheden: fosfor, zwavel, silicium en mangaan. Koolstofstalen buizen zijn er in verschillende kwaliteiten, zoals ASTM A53, A106 en A333. Verschillende kwaliteiten hebben verschillende productiemethoden en samenstellingen die unieke kenmerken geven.
Qua samenstelling verschillen zwarte stalen buizen niet veel van koolstofstalen buizen. In feite zijn zwarte stalen buizen koolstofstalen buizen die een uniek bewerkingsproces ondergaan. Hun primaire elementen zijn ijzer en koolstof, waarbij aan het oppervlak een ijzeroxidelaag wordt gevormd. Juist deze verbinding zorgt voor een donkere tint, waardoor het de naam zwarte stalen pijp krijgt.
Productieproces
Het productieproces verschilt voor veel soorten koolstofstalen buizen. Het leven van een stalen pijp begint meestal als een billet. De billet wordt verhit in een oven en overgebracht naar een roterende piercer. De piercer is gemaakt van een sterke legering. Hij boort een gat door de staaf. Dit proces gaat gepaard met dwarswerkende compressiekrachten. Uiteindelijk wordt de holle schaal warmtebehandeld, gesneden met een laser en afgekoeld tot de buizen die we dagelijks zien.
Er zijn twee hoofdvarianten van zwarte stalen buizen: gelast en naadloos. Naadloze zwarte stalen buizen beginnen hun reis als stalen knuppels. Ze worden omgezet in buizen door middel van extrusie, koud trekken of warm walsen. Voor gelaste zwarte stalen buizen worden platte metalen platen in vorm gewalst. Daarna worden ze aan elkaar gelast en onderworpen aan een warmtebehandeling.
Temperatuur- en drukbestendigheid
Koolstofstalen buizen staan bekend om hun veelzijdigheid. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, met eigenschappen die passen bij specifieke temperatuur- en drukwaarden. Over het algemeen zijn de belangrijkste factoren staalsoorten, schema en dikte. Koolstofstalen buizen kunnen temperaturen tot 650 graden Celsius aan. Gangbare standaarden voor koolstofstalen buizen zijn API 5L, ASTM A53 en A106.
Zwarte stalen buizen hebben ook uitstekende temperatuur- en drukwaarden, net als hun koolstofstalen tegenhangers. Door hun samenstelling zijn ze bestand tegen hoge temperaturen. Door het schema en de dikte af te stemmen op je behoeften, kun je een immense drukbestendigheid garanderen.
Gevoeligheid voor corrosie
Koolstofstaal is gevoelig voor roest door de afwezigheid van chroom. Daarom zijn gegalvaniseerde buizen een goede optie, vooral als je van plan bent om de buizen buiten te gebruiken.
Zwarte stalen buizen hebben geen zinklaag aan de buitenkant, waardoor ze gevoelig zijn voor corrosieve schade. Voor optimaal gebruik moeten ze binnenshuis worden gebruikt. Hoewel ze de voorkeur genieten voor olie- en gastransport, worden ze niet aanbevolen voor de watervoorziening van huishoudens.
Uiterlijk
Het oppervlak van een koolstofstalen pijp heeft een ruwe, matte afwerking. Het is dof en heeft geen glans. Bij oxidatie kan er een roestlaag ontstaan.
Zoals de naam al doet vermoeden, hebben zwarte stalen buizen een donkere afwerking. Ze voelen ook ruw aan. Dit wordt veroorzaakt door een laag ijzeroxide op het oppervlak.
Kosteneffectiviteit
Door de beschikbaarheid van verschillende kwaliteiten kunnen koolstofstalen buizen verschillende prijskaartjes hebben. Terwijl buizen van zacht staal goedkoop zijn, kunnen buizen met een hoog koolstofgehalte duur zijn. Zo is zacht staal ASTM A36 aanzienlijk goedkoper dan buizen ASTM AISI 1059.
Zwarte stalen buizen zijn eenvoudig te maken en zeer betaalbaar. Ze zijn perfect voor verschillende transport- en constructietoepassingen, kosteneffectief, lasbaar en veelzijdig.
Milieuvriendelijkheid
Koolstofstalen buizen zijn veilig voor het milieu en de plaatselijke ecologie. Ze gaan lang mee en zijn robuust, waardoor de infrastructuur minder snel verslechtert. Dit leidt weer tot minder verspilling. Voor een bepaald project is de aanschaf van buizen van zacht staal over het algemeen goedkoper dan die van zwart staal. Er moet echter worden opgemerkt dat de productie van koolstofstalen buizen meer CO2-uitstoot genereert dan zwarte stalen buizen. Milieuoverwegingen en overheidsvoorschriften kunnen infrastructuuraanbieders ertoe aanzetten om zwarte stalen buizen te overwegen voor structurele projecten.
Toepassingen
Zowel koolstof- als zwartstalen buizen worden enorm veel gebruikt in diverse industrieën. Koolstofstalen buizen genieten de voorkeur vanwege hun roestbestendigheid in afvalverwerkingsnetwerken zoals rioolwaterzuiveringssystemen. Voor het transport van andere materialen worden ze echter allebei veelvuldig gebruikt. Ingenieurs kunnen bijvoorbeeld de voorkeur geven aan een van beide soorten buizen in een gaspijpleiding of boorplatform. Dit hangt voornamelijk af van de specifieke toepassing en de eisen die aan de classificatie worden gesteld. Beide soorten buizen zijn onmisbaar in bouwkundige projecten. Andere industriële toepassingen van stalen buizen zijn HVAC, energiesystemen, chemische fabrieken en autofabrieken.
Conclusie
Terwijl koolstofstaal een immense veelzijdigheid biedt, is zwart staal sterk en kostenefficiënt. Koolstof- en zwartstalen buizen zijn nietjes in de industrie. Een cruciale factor bij het maken van een keuze is wat je nodig hebt. Als je bijvoorbeeld een sanitairsysteem voor binnenshuis ontwerpt, geef je de voorkeur aan buizen van zacht staal vanwege hun corrosiebestendigheid. In structurele toepassingen worden zwarte stalen buizen gebruikt als balken en steigers, wat een robuuste oplossing biedt. UNIASEN is een professionele fabrikant van koolstofstalen buizen. Als u vragen hebt, kunt u neem contact op met onze pijpexperts.