Wat is een koolstofstalen buis? 

Wat is koolstofstalen buis?

Koolstofstalen buis (CS pipe) is een stalen buis gemaakt van koolstof en een ijzerlegering, meestal geproduceerd door warmwalsen, koudwalsen of koud trekken, en kan worden aangepast aan verschillende technische vereisten.

Vergeleken met materialen zoals roestvrij staal, koper, PVC en aluminium bestaat de belangrijkste legering van koolstofstalen buizen uit koolstof, waardoor het aanzienlijke voordelen biedt op het gebied van drukdragende capaciteit, slagvastheid en duurzaamheid. Het is geschikt voor vele industrieën zoals de bouw, petrochemie, machinebouw, scheepsbouw, energietransmissie, enz.

Soorten koolstofstalen buizen

Classificatie volgens rolmethode

Warmgewalste koolstofstalen pijp

Warmgewalste buizen hebben meestal een diameter van 32 mm ~ 1270 mm en een wanddikte van 2,5 mm ~ 75 mm, geschikt voor grote constructiedelen en drukleidingen. Vergeleken met koudgewalste buizen is het oppervlak van warmgewalste buizen ruwer en is er meestal een nabewerking nodig (zoals beitsen of afwerken) om de afwerking te verbeteren.

Koudgewalste/koudgetrokken koolstofstalen buizen

Koudgewalste (getrokken) buizen zijn onder andere ketelbuizen, hogedruktransportbuizen, enz. met zeer kleine maattoleranties (binnen ±0,1 mm). De sterkte van koudgewalste buizen is hoger dan die van warmgewalste buizen, maar de plasticiteit en taaiheid zijn iets lager.

Classificatie per productieproces

Naadloze Koolstofstaalpijp

Naadloze buis wordt vervaardigd door warmwalsen, koudwalsen of koud trekken, zonder lassen, en heeft een sterkere drukdragende capaciteit. Het is geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen en hoge druk, zoals olie- en gastransport, ketelpijpleidingen, ruimtevaartapparatuur, enz.

Gelaste koolstofstaalpijp

Gelaste buizen worden gemaakt door staalplaten of -strips te lassen na het walsen. Afhankelijk van het lasproces wordt de pijp onderverdeeld in: gelaste pijp met rechte naad (ERW), spiraalgelaste pijp (SSAW) en onder poederdek gelaste pijp (LSAW).

Classificatie op koolstofgehalte

1. Laag koolstofstaal

Koolstofarm staal wordt ook wel zacht staal genoemd. Het bevat meestal een koolstofgehalte van 0,05% tot 0,3%. Hierdoor is het kneedbaarder en kneedbaarder dan andere varianten. Het is dus geschikt om te lassen en te vormen.

Dat maakt het ook betaalbaar. Daarom wordt het gebruikt in toepassingen zoals carrosseriedelen voor auto's, sommige pijpleidingen en structurele frames. Enkele voorbeelden zijn Q195, Q215, Q235 en meer.

2. Staal met gemiddelde koolstofwaarde

De koolstofsamenstelling van staal met een gemiddeld koolstofgehalte ligt tussen 0,3% en 0,6%. Dit type is dus een uitgebalanceerde mix van flexibiliteit en sterkte. Staal met een gemiddeld koolstofgehalte wordt gebruikt voor toepassingen waarbij sterkte nodig is zonder al te veel in te leveren op flexibiliteit.

Typische toepassingen van staal met een gemiddeld koolstofgehalte zijn assen en spoorrails. Voorbeelden zijn 45# staal, 40Cr en meer.

3. Staal met een hoog koolstofgehalte

Pijpen van koolstofstaal hebben een koolstofgehalte tussen 0,6% en 1,0%. Een hoger koolstofgehalte verhoogt de hardheid en sterkte maar vermindert ook de flexibiliteit. Het wordt vaak gebruikt om messen en structurele onderdelen te maken die een hoge sterkte nodig hebben, zoals staalkabels.

Bekende voorbeelden van staal met een hoog koolstofgehalte zijn 65Mn, T8, T10 en meer.

4. Staal met zeer hoog koolstofgehalte

Een pijp van zeer hoog koolstofstaal heeft een koolstofsamenstelling tussen 0,96% en 2,1%. Het is de meest robuuste koolstofstalen pijp, maar kan bros zijn. Toepassingen zijn onder andere het maken van boren en beitels.

Productieproces van koolstofstalen buizen

Het fabricageproces van dergelijke stalen buizen omvat bepaalde vitale stappen. Ze zorgen ervoor dat het eindproduct voldoet aan de vereiste specificaties. Deze zijn:

1. Voorbereiding van grondstoffen

De voorbereiding van grondstoffen is de eerste stap in de fabricageprocedure van koolstofstalen buizen. De essentiële ingrediënten die in deze stap nodig zijn, zijn:

• Ijzererts
• Cola
• Kalksteen

Deze ingrediënten worden in een hoogoven bij hoge temperaturen gesmolten. Hierdoor wordt gesmolten staal gevormd. Het type staal dat wordt gemaakt, is afhankelijk van dit ijzer. Het is ook afhankelijk van verschillende hoeveelheden koolstof en andere legeringselementen.

2. Pijpvorming

Nadat het gesmolten staal is voorbereid, wordt het gegoten in knuppels of plakken. Dit zijn halffabrikaten.

Deze vormen worden vervolgens geëxtrudeerd of gewalst om de gewenste buisafmeting te maken. Twee wijdverspreide methoden voor het vormen van pijpen zijn:

• Bij de methode van elektrisch weerstandlassen (ERW) wordt een plaat tot een cilinder gerold. Vervolgens wordt de naad gelast. Zo ontstaan ERW-buizen.
• Bij de naadloze methode wordt een staaf verwarmd en vervolgens doorboord met een doorn. Daarna volgen procedures voor rek en wandverkleining, wat resulteert in naadloze buizen.

3. Behandeling met warmte

De volgende en cruciale stap in de vorming van koolstofstalen buizen is warmtebehandeling. Hierbij komen processen kijken zoals:

• Gloeien
• Normaliseren
• Doven

In deze processen wordt de pijp verhit tot een bepaalde temperatuur. Daarna wordt de pijp afgekoeld op een gecontroleerd niveau. Het doel is om de stalen pijp sterker, flexibeler en duurzamer te maken.

4. Warmwalsen en koud trekken

Na de warmtebehandeling gaat de pijp naar een kalanderwals. Hier wordt de pijp gewalst met rollen om de wanddikte en diameter te verminderen. Deze procedure wordt warmwalsen genoemd.

Na het warmwalsen wordt de pijp koudgetrokken. Hierbij wordt de pijp door een matrijs getrokken. Het doel is om de diameter verder te verkleinen en de oppervlakteafwerking te verbeteren.

5. Afwerking

Afwerking is de laatste bewerking bij de productie van koolstofstalen buizen. Hier wordt de pijp op de gewenste lengte gesneden. Daarna worden verschillende afwerkingsprocessen uitgevoerd, zoals rechtmaken en inspecteren.

De bedoeling is om te bevestigen dat de stalen pijp aan de specificaties voldoet. Het zorgt er ook voor dat de pijp klaar is voor gebruik in verschillende toepassingen.

CS pijp specificaties en normen

Naast soorten hebben dergelijke stalen buizen ook specificaties en normen. Verschillende projecten en toepassingen vereisen verschillende specificaties en maten om aan de behoeften te voldoen.

De volgende tabel bevat details over verschillende koolstofstalen productnamen. Hun uitvoerende normen, afmetingen (in mm) en staalsoort worden ook aangegeven:

Productnaam	Uitvoerende standaard	Afmetingen (in mm)	Staalkwaliteit of -code
Zwarte en thermisch verzinkte naadloze stalen pijp	ASTM A53	0.3~1200 x 1.0~150	GR.A, GR.B, GR.C
Naadloos koolstofstaal voor hoge temperaturen	ASTM A106	10.3~1200 x 1.0~150	GR.B, GR.C
Naadloze koudgetrokken stalen warmtewisselaar- en condensorbuizen	ASTM A179	10.3~426 x 1.0~36	Koolstofarm staal
Naadloze koolstofstalen ketelbuizen voor hoge druk	ASTM A192	10.3~426 x 1.0~36	Koolstofarm staal
Naadloze koudgetrokken buizen voor warmtewisselaars van middengelegeerd staal	ASTM A199	10.3~426 x 1.0~36	T5, T22
Naadloze ketel- en oververhitterbuizen van middel koolstofstaal	ASTM A210	10.3~426 x 1.0~36	A1, C
Naadloze buizen van ferritisch en austenitisch gelegeerd staal	ASTM A213	10.3~426 x 1.0~36	T5, T9, T11, T12, T22, T91
Naadloze koolstof- en gelegeerde staalsoorten voor mechanische buizen	ASTM A333	1/4″~42″ x SCH20 ~XXS	Gr1, Gr3, Gr6
Naadloze en gelaste buizen van koolstof- en gelegeerd staal voor cryogeen gebruik	ASTM A334	1/4″~4″ x SCH20 ~SCH80	Gr1, Gr6
Naadloze koudgetrokken verwarmingsbuis van koolstofstaal voor voedingswater	ASTM A556	10.3~426 x 1.0~36	A2, B2

Voordelen van koolstofstaal

Net als andere staalsoorten heeft koolstofstaal duidelijke voordelen. Enkele prominente daarvan zijn:

1. Robuustheid en duurzaamheid

Koolstofstaal staat bekend om zijn hoge sterkte en duurzaamheid. Dat maakt het geschikt voor verschillende zware toepassingen.

Bovendien is het bestand tegen aanzienlijke belasting en druk. Dat maakt koolstofstalen fittingen geschikt voor industrieën die robuuste oplossingen voor leidingen nodig hebben.

2. Het vermogen om zware omgevingsomstandigheden te verdragen

Koolstofstaal is bestand tegen zware omgevingsomstandigheden zoals extreem weer. Bovendien is het bestand tegen belastingen zoals vuur, orkanen en aardbevingen. Dat betekent dat het een uitstekend materiaal is voor de bouw van huishoudens.

3. Recyclebaar en milieuvriendelijk

Koolstofstaal is volledig recyclebaar. Het kan meerdere keren worden gebruikt zonder de robuustheid en kwaliteit aan te tasten. Dat maakt het economisch en milieuvriendelijk.

4. Veelzijdigheid

Koolstofstaal is een veelzijdig materiaal dat geschikt is voor gebruik in verschillende industrieën.

Je kunt zien dat de producten kunnen worden gemaakt in verschillende maten en diktes. Het kan worden gesneden, gelast en gevormd om verschillende vormen te verkrijgen. Bovendien kun je het ook eenvoudig verbinden met kleppen en andere fittingen.

5. Slijt- en scheurweerstand

Koolstofstaal gaat lang mee. Het is bestand tegen de typische slijtage in infrastructurele en industriële toepassingen. Daardoor hebben dergelijke stalen buizen ondanks hun betaalbaarheid een langere levensduur.

6. Corrosiebestendigheid

Je kunt zien dat koolstofstaal onderhevig is aan corrosie. Toch kan het op verschillende manieren worden beschermd. Deze omvatten galvanisatie, het gebruik van coatings of het inbouwen van corrosiebestendige elementen. Dat breidt het gebruik van koolstofstaal in verschillende omgevingen verder uit.

7. Kosteneffectief

Koolstofstaal is een kosteneffectief materiaal. Het kan dunner worden gevormd met minder materiaal terwijl de integriteit behouden blijft.

Bovendien is koolstofstaal voordeliger te fabriceren en aan te schaffen dan andere staalsoorten.

Toepassingen van koolstofstalen pijp

Koolstofstalen buizen worden gebruikt voor diverse toepassingen in verschillende gebieden en domeinen. Enkele van de belangrijkste zijn:

1. Structureel gebruik in de bouw en bouwtechniek

Dergelijke stalen buizen vinden structurele toepassingen in de bouw en bouwtechniek. Ze vormen de structurele bestanddelen van bruggen, gebouwen, wegen, tunnels en andere gevarieerde constructies.

CS-buizen staan bekend om hun vermogen om lasten te dragen en hebben een specifieke levensduur en stevigheid. Bovendien worden deze buizen gebruikt als steigerpijpen in de bouwsector.

2. Transport van olie en gas

Dergelijke buizen spelen een belangrijke rol in de olie- en gasindustrie. Ze worden bij voorkeur gebruikt voor het transport van ruwe olie van winningslocaties naar raffinaderijen.

Daarnaast distribueren ze aardgas naar elektriciteitscentrales, huishoudens en bedrijven. Hun hoge sterkte en betrouwbaarheid zorgen voor een effectief en veilig transport.

3. Automobielproductie

Deze stalen buizen zijn erg belangrijk in de autofabricage. Ze worden speciaal gebruikt voor uitlaatsystemen, chassisonderdelen en frames.

Ze worden geprezen om hun superieure sterkte en hun vermogen om de spanningen van het gebruik van het voertuig te weerstaan.

4. Watervoorziening en riolering

Deze stalen buizen vormen een integraal onderdeel van de watervoorziening en rioleringssystemen. Ze zorgen ervoor dat drinkwater van zuiveringsinstallaties naar woonhuizen en commerciële instellingen kan stromen.

Ze zijn ook geschikt voor rioleringssystemen. Ze kanaliseren afvalwater van dichtbevolkte gebieden naar zuiveringsinstallaties.

5. Toepassingen in de chemische industrie

Dergelijke stalen buizen worden op verschillende manieren gebruikt in de chemische industrie. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt voor:

• Reactoren
• Transportsystemen
• Opslagtanks

Ze zijn van vitaal belang voor het hanteren en verplaatsen van chemische stoffen in chemische en farmaceutische fabrieken.

UNIASEN levert en exporteert koolstofstalen buizen sinds 1998. Wij bieden naadloze, gecoate, gelaste en andere producten aan. Wij zijn toegewijd aan het verkopen van de beste kwaliteit Koolstofstaalbuizen tegen de beste prijzen. Neem contact met ons op voor een offerte!