Кіріспе
Құбыр – құбырлық қима немесе қуыс цилиндр, әдетте дөңгелек көлденең қимасы бар, бірақ міндетті емес, негізінен сұйықтықтар мен газдар (сұйықтықтар), суспензиялар, ұнтақтар және ұсақ қатты заттардың массаларын тасымалдау үшін қолданылады. Ол құрылымдық қолдануда да пайдаланылуы мүмкін; қуыс құбырлар бірлік салмаққа шаққандағы қатаңдығы бойынша қатты элементтерден әлдеқайда жоғары. Күнделікті қолданыста «құбыр» және «түтік» сөздері көбінесе бірін-бірімен алмастырылады, бірақ өнеркәсіп және инженерия салаларында бұл терминдер нақты анықталған. Дайындалатын қолданылатын стандартқа байланысты, құбыр әдетте номиналды диаметрімен және сыртқы диаметрі (OD) тұрақты болатын, қалыңдығын анықтайтын кестемен көрсетіледі. Түтік көбінесе сыртқы диаметрі (OD) және қабырға қалыңдығы бойынша көрсетіледі, бірақ сыртқы диаметрі (OD), ішкі диаметрі (ID) және қабырға қалыңдығының кез келген екі параметрі бойынша да көрсетілуі мүмкін. Құбырлар әдетте бірнеше халықаралық және ұлттық өнеркәсіптік стандарттарға сәйкес өндіріледі. Нақты өнеркәсіптік қолданысқа арналған түтіктерге ұқсас стандарттар болғанымен, түтіктер көбінесе жеке өлшемдерге және диаметрлер мен толеранттардың кең ауқымына сәйкес жасалады. Құбырлар мен түтіктерді өндіруге қатысты көптеген өнеркәсіптік және мемлекеттік стандарттар бар. «Түтік» термині цилиндрлі емес бөлімдерге, яғни шаршы немесе тіктөртбұрышты түтіктерге де қолданылады. Жалпы алғанда, «құбыр» термині әлемнің көп бөлігінде кеңінен қолданылады, ал «түтік» – АҚШ-та көбірек таралған. Екі термин де – «құбыр» және «түтік» – белгілі бір деңгейде қатаңдық пен беріктікті білдіреді, ал шланг (немесе шлангі құбыр) көбінесе тасымалданатын және икемді болады. Құбыр жиналымдары дерлік әрқашан иілістер, Т-түйіспелер және т.б. сияқты фитингтерді пайдалану арқылы құрастырылады, ал түтіктер арнайы конфигурацияларға келтірілуі немесе иіліп жасалуы мүмкін. Икемсіз, пішіндеуге келмейтін немесе құрылысы нормалармен немесе стандарттармен реттелетін материалдар үшін түтік жиналымдары түтік фитингтерін пайдалану арқылы да құрастырылады.
structural pipe
A pipe is a tubular section or hollow cylinder, usually but not necessarily of circular cross section, used mainly to convey substances which can flow — liquids and gases (fluids), slurries, powders and masses of small solids. It can also be used for structural applications; hollow pipe is far stiffer per unit weight than solid members. In common usage the words pipe and tube are usually interchangeable, but in industry and engineering, the terms are uniquely defined. Depending on the applicable standard to which it is manufactured, pipe is generally specified by a nominal diameter with a constant outside diameter (OD) and a schedule that defines the thickness. Tube is most often specified by the OD and wall thickness, but may be specified by any two of OD, inside diameter (ID), and wall thickness. Pipe is generally manufactured to one of several international and national industrial standards. While similar standards exist for specific industry application tubing, tube is often made to custom sizes and a broader range of diameters and tolerances. Many industrial and government standards exist for the production of pipe and tubing. The term "tube" is also commonly applied to non cylindrical sections, i. e., square or rectangular tubing. In general, "pipe" is the more common term in most of the world, whereas "tube" is more widely used in the United States. Both "pipe" and "tube" imply a level of rigidity and permanence, whereas a hose (or hosepipe) is usually portable and flexible. Pipe assemblies are almost always constructed with the use of fittings such as elbows, tees, and so on, while tube may be formed or bent into custom configurations. For materials that are inflexible, cannot be formed, or where construction is governed by codes or standards, tube assemblies are also constructed with the use of tube fittings.
Тарих
Құбырлардың алғашқы қолданылуы ежелгі Мысырда болған. Б.з.д. 25-ші ғасырда салынған Сахуре пирамидасы, мыс құбырлардан тұратын күрделі дренаж жүйесі бар ғибадатхананы қамтиды. 19-шы ғасырда болат құбырлар енгізілген кезде, олар бастапқыда қаптамаланған, кейіннен H пішінді таяқшалармен бекітілген, ал 1930 жылдардың басына қарай бұл әдістер дәнекерлеумен алмастырылды, ол бүгінге дейін кеңінен қолданылуда.
Өндiру
Металл құбырларын өндірудің үш процесі бар. Ыстық қорытпалы металлдан центробегтік құю – ең танымал процестердің бірі. Дәнекерленген темір құбырлар көбінесе осылай жасалады. Тігіссіз құбыр (SMLS) – айналмалы тесу деп аталатын процесте, қуыс қабық жасау үшін тесуші таяқтың үстінен қатты дайындаманы тарту арқылы жасалады. Өндіріс процесінде дәнекерлеу болмағандықтан, тігіссіз құбырлар мықтырақ және сенімдірек деп есептеледі. Тарихи тұрғыдан алғанда, тігіссіз құбырлар басқа түрлерге қарағанда қысымға жақсы төтеп береді деп саналды және көбінесе дәнекерленген құбырлардан қолжетімдірек болды. 1970 жылдан бері материалдар, процестерді басқару және бұйымды бұзбайтын сынақтар саласындағы жетістіктер көптеген қолдануларда дәнекерленген құбырларды тігіссіз құбырлармен алмастыруға мүмкіндік берді. Дәнекерленген құбырлар парақты иіп, тігісін дәнекерлеу арқылы (әдетте электрлік кедергілі дәнекерлеу ("ERW") немесе электрлік қорыту дәнекерлеуі ("EFW") арқылы) жасалады. Дәнекерлеудің артығын ішкі және сыртқы беттерден кескіш пышақпен алып тастауға болады. Сонымен қатар, дәнекерлеу аймағын жылумен өңдеу арқылы тігістің көрінбейтіндей етуге болады. Дәнекерленген құбырлардың өлшемдік төзімділігі тігіссіз құбырларға қарағанда жоғарырақ болады және оларды өндіру арзан болуы мүмкін. ERW құбырларын өндіру үшін бірнеше процестер қолданылуы мүмкін. Осы процестердің әрқайсысы болат компоненттерін құбырларға біріктіруге немесе қосуға әкеледі. Дәнекерленетін беттер арқылы электр тогы өтеді; дәнекерленетін компоненттер электр тогына қарсылық көрсеткендіктен, пісіруді құрайтын жылу пайда болады. Екі бет қосылған жерде қорытылған металл шоғырлары пайда болады, себебі металл арқылы күшті электр тогы өтеді; осы қорытылған металл шоғырлары екі жақталған компонентті байланыстыратын дәнекерлеуді құрайды. ERW құбырлары болатты бойлық дәнекерлеу арқылы жасалады. ERW құбырлары үшін дәнекерлеу процесі үздіксіз, ал жекелеген бөліктерді аралықта дәнекерлеуге қарағанда. ERW процесінде шикізат ретінде болат орамдары қолданылады. ERW құбырларын өндіру үшін жоғары жиілікті индукциялық технология (HFI) дәнекерлеу процесі қолданылады. Бұл процесте құбырды дәнекерлеу үшін ток құбырдың айналасына индукциялық катушка арқылы беріледі. HFI, әсіресе энергия секторында қолдану сияқты маңызды қолданулар үшін құбырлар жасағанда, сондай-ақ желілік құбырлар, корпус және түтіктер үшін, "қалыпты" ERW-ден техникалық жағынан жоғарырақ деп есептеледі. Үлкен диаметрлі құбырлар (немесе одан да үлкен) ERW, EFW немесе су астында дәнекерленген ("SAW") құбырлар болуы мүмкін. Тігіссіз және ERW процестерінде өндірілетін болат құбырлардың өлшемдерінен үлкен болат құбырларын өндіру үшін қолданылатын екі технология бар. Осы технологиялар арқылы өндірілетін құбырлардың екі түрі – ұзындығы бойынша су астында доғамен дәнекерленген (LSAW) және спиральді су астында доғамен дәнекерленген (SSAW) құбырлар. LSAW кең болат парақтарды иіп, дәнекерлеу арқылы жасалады және көбінесе мұнай және газ өнеркәсібінде қолданылады. Олардың жоғары құнына байланысты, LSAW құбырлары су құбырлары сияқты төмен құнды, энергия емес қолдануларда сирек қолданылады. SSAW құбырлары болат орамдарын спиральді (геликоидты) дәнекерлеу арқылы өндіріледі және процесте болат парақтарының орнына орамдар қолданылатындықтан LSAW құбырларына қарағанда шығындар бойынша артықшылыққа ие. Спиральді дәнекерлеуді қабылдайтын қолдануларда SSAW құбырлары LSAW құбырларынан артықшылықты болуы мүмкін. LSAW және SSAW құбырлары 16-24 дюймдік диаметрлік диапазондағы ERW және тігіссіз құбырлармен бәсекелеседі. Ағын үшін металл немесе пластиктен жасалған түтіктер көбінесе экструзия арқылы жасалады.
Материалдар
Құбырлар керамика, шыны, шыны талшық, көптеген металдар, бетон және пластик сияқты көптеген материалдардан жасалады. Бұрын ағаш пен қорғасын (латынша plumbum, "құбыр" сөзінің түбірі) жиі қолданылған. Әдетте металл құбырлар болаттан немесе темірден жасалады, мысалы, өңделмеген, қара (лакталған) болат, көміртекті болат, тот баспайтын болат, мырышталған болат, латунь және иілгіш темір. Темір негізді құбырлар, жоғары концентрациялы оттегі бар су ағынында пайдаланғанда, коррозияға ұшырайды. Алюминий құбырлары немесе түтікшелері темірге үйлеспейтін қызмет сұйықтығы болғанда немесе салмақ маңызды болғанда қолданылуы мүмкін; алюминий сондай-ақ салқындатқыш жүйелердегідей жылу алмасу түтікшелері үшін де қолданылады. Мыс түтікшелері тұрмыстық су (ішуге жарамды) жүйелерінде танымал; мыс жылу алмасу қажет болған жағдайда (мысалы, радиаторлар немесе жылу алмастырғыштар) қолданылуы мүмкін. Инконел, хром-молибден және титан болат қорытпалары процестік және энергетикалық объектілерде жоғары температура мен қысымдағы құбырларда қолданылады. Жаңа процестер үшін қорытпаларды таңдағанда, крейп және сезімталдану эффектісінің мәлім мәселелері ескерілуі керек. Қорғасын құбырлары әлі де ескі тұрғын үйлердегі және басқа су тарату жүйелерінде кездеседі, бірақ оның улы болуына байланысты жаңа ішуге жарамды су құбырларын орнатуға рұқсат етілмейді. Көптеген құрылыс нормаларында тұрғын үйлердегі немесе мекемелердегі қорғасын құбырларын улы емес құбырлармен ауыстыру немесе құбырлардың ішкі бетін фосфор қышқылымен өңдеу талап етіледі. Канаданың Қоршаған ортаны қорғау заң қауымдастығының жетекші ғылыми қызметкерінің пікірінше, "адам үшін қорғасынның қауіпсіз деңгейі жоқ". 1991 жылы АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі Қорғасын және Мыс ережесін шығарды, бұл федералдық регламент, ол қоғамдық ішу суындағы қорғасын мен мыстың рұқсат етілген концентрациясын, сондай-ақ судың өзінен туындайтын құбырлардың коррозиясының рұқсат етілген деңгейін шектейді. АҚШ-та 1930 жылға дейін орнатылған 6,5 миллион қорғасынмен қамтамасыз етілген желі (су магистральдерін үйдің су құбырына қосатын құбырлар) әлі де қолданылуда деп есептеледі. Пластмасса түтікшелері жеңіл салмағы, химиялық тұрақтылығы, коррозияға төзімділігі және қосылыстарды оңай жасау мүмкіндігі үшін кеңінен қолданылады. Пластмасса материалдарына поливинилхлорид (PVC), хлорланған поливинилхлорид (CPVC), талшықты күшейтілген пластик (FRP) және күшейтілген полимерлік цемент (RPMP) жатады. Бұл сынақтар қорытпаның әртүрлі талаптарға сәйкес келетінін растау үшін қолданылуы мүмкін (мысалы, 316 SS). Сынақтарды зауыттың сапаны бақылау/сапаны қамтамасыз ету бөлімі мөрлейді және материалды зауытқа дейін іздеу үшін болашақ пайдаланушылар, мысалы құбырлар мен фитингтер өндірушілері қолдана алады. Қорытпа материалы мен оған байланысты сынақ актісі арасындағы іздеуге қабілеттілікті сақтау маңызды сапаны қамтамасыз ету мәселесі болып табылады. Сапаны бақылау жиі жылу нөмірін құбырға жазуды талап етеді. Сондай-ақ, жалған материалдардың енгізілуіне жол бермеу үшін сақтық шаралары қабылдануы тиіс. Құбырдағы материалды анықтау үшін гравировкалау/маркировкаға қосымша, оң материалды анықтау (PMI) қолмен ұсталатын құрылғыны пайдалану арқылы жүргізіледі; құрылғы құбыр материалының бетін электромагниттік толқынмен (рентгендік флуоресценция/XRF) сканерлейді және спектрографиялық талдау үшін жауап алады.
Өлшемі
Құбырлардың мөлшері шатастыруы мүмкін, себебі терминология тарихи өлшемдермен байланысты болуы мүмкін. Мысалы, жарты дюймдік темір құбырдың ешбір өлшемі жарты дюймды құрамайды. Алғашқыда жарты дюймдік құбырдың ішкі диаметрі белгілі бір шамада болған, бірақ қабырғалары да қалың болған. Технология жетілдікке шаққанда, қабырғаларды жұқарату мүмкін болды, бірақ сыртқы диаметрі сол күйінде қалды, бұл оның ескі құбырлармен үйлесімділігін қамтамасыз етіп, ішкі диаметрін жарты дюймнан асырды. Мыс құбырдың тарихы да осыған ұқсас. 1930 жылдары құбыр ішкі диаметрі және қабырға қалыңдығы бойынша белгіленген. Сәйкесінше, мыс құбырдың сыртқы диаметрі болған. Сыртқы диаметр фитингтермен үйлесімділік үшін маңызды өлшем болды. Жаңа құбыр технологиялары кейде өлшем жүйесін өздері қабылдады. ПВХ құбырлар номиналды құбыр мөлшерін пайдаланады. Құбыр мөлшері бірқатар ұлттық және халықаралық стандарттарда көрсетілген, соның ішінде АҚШ-та API 5L, ANSI/ASME B36.10M және B36.19M, ал Ұлыбритания мен Еуропада BS 1600 және BS EN 10255. Сыртқы диаметрді (OD) белгілеудің екі кең таралған әдісі бар. Солтүстік Америкалық әдіс NPS ("Номиналды құбыр мөлшері") деп аталады және дюймдерге негізделген (сонымен қатар NB ("Номиналды тесік") деп те аталады). Еуропалық нұсқа DN ("Номиналды диаметр") деп аталады және миллиметрлерге негізделген. Сыртқы диаметрді көрсету, қабырға қалыңдығына қарамастан, бірдей мөлшердегі құбырларды біріктіруге мүмкіндік береді. NPS 14 дюймнан (DN 350) кіші құбырлар үшін екі әдіс те OD-ның шамамен мәнін береді, ол дөңгелектенеді және нақты OD-мен сәйкес келмейді. Мысалы, NPS 2 дюйм және DN 50 – бірдей құбыр, бірақ нақты OD басқа. Нақты OD-ні анықтаудың жалғыз жолы – анықтама кестесінен қарау. NPS 14 дюйм (DN 350) және одан үлкен құбырлар үшін NPS мөлшері дюймдермен шын диаметрді білдіреді, ал DN мөлшері NPS-тің 25-ке (25.4 емес) көбейтілгеніне тең, және 50-ге жуық еселі мәнге дейін дөңгелектенеді. Мысалы, NPS 14 OD-ге ие және DN 350-ге тең. Сыртқы диаметр берілген құбыр мөлшері үшін белгіленгендіктен, ішкі диаметр құбыр қабырғасының қалыңдығына байланысты өзгереді. Мысалы, 2 дюймдік 80 кестедегі құбырдың қабырғалары қалың, сондықтан ішкі диаметрі 2 дюймдік 40 кестедегі құбырдан кіші. Болат құбырлар шамамен 150 жыл бойы өндіріліп келеді. Бүгінгі күні қолданылатын ПВХ және мырышталған құбырлардың мөлшері бастапқыда болат құбырлар үшін бірнеше жыл бұрын жасалған. 40, 80, 160 сияқты сандық жүйелер бұрыннан қалыптасқан және сәл ерекше болып көрінеді. Мысалы, Sch 20 құбыры Sch 40-тан жұқарақ, бірақ сыртқы диаметрі бірдей. Бұл құбырлар ескі болат құбырлардың мөлшеріне негізделген, ал басқа құбырлар, мысалы, жылытылатын суға арналған CPVC, болат емес, ескі мыс құбырлардың мөлшеріне негізделген. Құбыр мөлшері бойынша көптеген стандарттар бар, олардың таралуы салаға және географиялық аймаққа байланысты әр түрлі. Құбыр мөлшерін көрсету әдетте екі санды қамтиды: біреуі сыртқы диаметрді (OD) немесе номиналды диаметрді, ал екіншісі қабырға қалыңдығын көрсетеді. ХХ ғасырдың басында американдық құбырлардың мөлшері ішкі диаметрі бойынша анықталған. Бұл практика құбыр фитингтерімен үйлесімділікті жақсарту үшін тоқтатылды, бірақ ол бүкіл әлемдегі қазіргі заманғы стандарттарға елеулі әсер етті. Солтүстік Америкада және Ұлыбританияда қысымды құбырлар әдетте номиналды құбыр мөлшері (NPS) және кесте (SCH) бойынша көрсетіледі. Құбыр мөлшері бірқатар стандарттармен құжатталған, соның ішінде АҚШ-та API 5L, ANSI/ASME B36.10M (кесте 1) және Ұлыбританияда BS 1600 және BS 1387. Әдетте құбыр қабырғасының қалыңдығы бақыланатын айнымалы болып табылады, ал ішкі диаметрді (I.D.) өзгертуге болады. Құбыр қабырғасының қалыңдығы шамамен 12,5 пайызға өзгеруі мүмкін. Еуропаның қалған бөлігінде қысымды құбырлар номиналды құбыр мөлшерімен бірдей құбыр ID-ін және қабырға қалыңдығын қолданады, бірақ оларды императорлық NPS орнына метрикалық номиналды диаметрмен (DN) таңбалайды. NPS 14-тен үлкен болса, DN NPS-тің 25-ке көбейтілгеніне тең. (25.4 емес) Бұл EN 10255 (бұрынғы DIN 2448 және BS 1387) және ISO 65:1981-де құжатталған және көбінесе DIN немесе ISO құбыр деп аталады. Жапонияда өзінің стандартты құбыр мөлшері бар, оны көбінесе JIS құбыр деп атайды. Темір құбыр мөлшері (IPS) – кейбір өндірушілер мен ескі сызбалар мен жабдықтар әлі де қолданатын ескі жүйе. IPS нөмірі NPS нөмірімен бірдей, бірақ кестелер Стандартты қабырға (STD), Экстра күшті (XS) және Қос экстра күшті (XXS) болып шектелген. STD NPS 1/8-ден NPS 10-ға дейін SCH 40-пен бірдей және NPS 12 және одан үлкенірек үшін қабырға қалыңдығы 0,375 дюймды құрайды. XS NPS 1/8-ден NPS 8-ге дейін SCH 80-мен бірдей және NPS 8 және одан үлкенірек үшін қабырға қалыңдығы 0,500 дюймды құрайды. XXS үшін әртүрлі анықтамалар бар, бірақ ол ешқашан SCH 160-қа тең болмайды. XXS NPS 1/8"-дан 6"-ға дейін SCH 160-тан қалың, ал SCH 160 NPS 8" және одан үлкенірек үшін XXS-тан қалың. Тағы бір ескі жүйе – Сопақ темір құбыр мөлшері (DIPS), ол әдетте IPS-тен үлкен сыртқы диаметрге ие. Тұрғын үйлердегі су жүргізуге арналған мыс құбырлар Америкада мүлдем басқа мөлшерлеу жүйесін қолданады, оны көбінесе Мыс құбыр мөлшері (CTS) деп атайды; қараңыз, жергілікті су жүйесі. Оның номиналды мөлшері ішкі немесе сыртқы диаметрдің ешқайсысы емес. Су жүргізуге арналған пластик құбырлар, мысалы, ПВХ және CPVC, сондай-ақ әртүрлі мөлшерлеу стандарттарына ие. Ауыл шаруашылығында қолданылатын құбырлар PIP мөлшерін қолданады, ол Пластиктен жасалған суару құбыры дегенді білдіреді. PIP қысым рейтингтерімен келеді: , , , , және диаметрлері .
Орнату
Құбырларды орнату көбінесе материал құнынан қымбатқа түседі, сондықтан оған көмектесу үшін әртүрлі арнайы құралдар, техникалар және бөлшектер әзірленген. Құбырлар әдетте тапсырыс берушіге немесе құрылыс алаңына «кесектер» немесе құбыр ұзындығы түрінде (әдетте 20 фут (6 м), бір рет кездейсоқ ұзындығы деп аталады) жеткізіледі, немесе олар иілістермен, Т-түйіспелермен және клапандармен алдын ала құрастырылып, құбыр жиынтығына (катушкасына) дайындалады [Құбыр жиынтығы – бұл алдын ала құрастырылған құбыр мен фитингтердің бір бөлігі, әдетте шеберханада дайындалады, сондықтан құрылыс алаңында орнату тиімдірек болады]. Әдетте, кішкентай диаметрлі құбырлар алдын ала дайындалмайды. Құбыр жиынтықтары әдетте штрих-кодпен белгіленеді және ұштары пластик қаптармен қорғалады. Құбырлар мен құбыр жиынтықтары ірі коммерциялық/өнеркәсіптік объектілерде қоймаға жеткізіледі және үй ішінде немесе торлы алаңда сақталуы мүмкін. Құбыр немесе құбыр жиынтығы алынып, орналастырылып, бекітіліп, содан кейін көтеріледі. Ірі өндіріс объектілерінде көтеру жұмысы крандар, көтергіштер және басқа материал көтеру құралдары арқылы жүзеге асырылады. Олар әдетте құбыр тіректері орнатылып немесе басқаша бекітілгенге дейін, металл конструкциясында балкалы тіреулер, белбеулер және кішкентай көтергіштер арқылы уақытша бекітіледі. Кішкентай сантехникалық құбырларды (ұйымталған ұштары бар) орнатуға қолданылатын құралдың мысалы – құбыр кілттері. Кішкентай құбырлар әдетте ауыр болмайды және оларды орнатушы жұмысшы орнынан көтере алады. Алайда, зауыт тоқтатылған немесе жөндеу кезінде, кішкентай (кішкентай диаметрлі) құбырлар да орнатуды жеделдету үшін алдын ала дайындалуы мүмкін. Құбыр орнатылғаннан кейін ол ақауларға тексеріледі. Тексеруден бұрын оны ауамен немесе бумен тазалау немесе сұйықтықпен шаю қажет болуы мүмкін.
Құбыр тіректері
Құбырлар көбінесе төменнен тіреледі немесе жоғарыдан ілінеді (бірақ бүйірден де тіреуі мүмкін), бұл құбыр тіректері деп аталатын құрылғылар арқылы жасалады. Тіреулер құбырдың астыңғы жағына дәнекерленген I-нысанның жартысына ұқсас қарапайым құбыр "табаны" түрінде болуы мүмкін; оларды клейвистің көмегімен немесе құбыр ілгіштері деп аталатын трапеция тәрізді құрылғылармен "ілуге" болады. Кез келген түріндегі құбыр тіректері пружиналар, снубберлер, демпферлер немесе осы құрылғылардың комбинацияларын қамтуы мүмкін, бұл термиялық кеңеюді өтеуге, дірілді оқшаулауға, соққыны бақылауға немесе жер сілкінісі қозғалысынан құбырдың дірілдеуін азайтуға арналған. Кейбір демпферлер қарапайым сұйықтық демпферлері болса, ал басқалары сыртқы тербелістерге немесе механикалық соққыларға байланысты максималды ығысуды азайтуға арналған күрделі жүйелері бар белсенді гидравликалық құрылғылар болуы мүмкін. Қажетсіз қозғалыстар процестен (мысалы, ағынды қабат реакторында) немесе жер сілкінісі сияқты табиғи құбылыстан (жобалық негіздегі оқиға немесе DBE) туындауы мүмкін. Құбыр ілгіш жиынтықтары әдетте құбыр қысқыштарымен бекітіледі. Қай қысқыштар қажет екенін анықтағанда жоғары температура мен ауыр жүктемелерге ұшырау мүмкіндігін ескеру қажет.
Қосылу
Құбырлар көбінесе дәнекерлеу арқылы, бұрандалы құбырлар мен фитингтерді пайдалана отырып, құбыр бұрандасы қоспасымен, политетрафторэтилен (ПТФЭ) бұранда бекіту таспасымен, оакуммен немесе ПТФЭ жіппен, немесе механикалық жалғау арқылы жалғанады. Технологиялық құбырлар әдетте TIG немесе MIG процесін қолдана отырып дәнекерлеу арқылы қосылады. Ең көп таралған құбырлық біріктіру – бұл тік дәнекерлеу. Дәнекерленетін құбырдың ұштарында дәнекерлеуге арналған белгілі бір дайындық болуы керек, ол әдетте толтырушы дәнекер металлға арналған 37,5 градус бұрышта болады. Солтүстік Америкада ең көп таралған құбыр бұрандасы – Ұлттық құбыр бұрандасы (NPT) немесе Dryseal (NPTF) нұсқасы. Басқа құбыр бұрандалары: Британдық стандартты құбыр бұрандасы (BSPT), бақша шлангісі бұрандасы (GHT) және өрт сөндіру шлангісі жалғауы (NST). Мыс құбырлар әдетте дәнекерлеу, қосымша дәнекерлеу, қысым фитингтері, жалындау немесе қысылу арқылы біріктіріледі. Пластмасса құбырларды еріткішпен дәнекерлеу, жылумен біріктіру немесе эластомерлік тығыздау арқылы біріктіруге болады. Егер жиі ажырату қажет болса, тығыздағыш құбыр фланецтері немесе біріктіру фитингтері бұрандаларға қарағанда сенімдірек. Кейбір жұқа қабырғалы құбырлар, мысалы, мыс немесе иілгіш пластмассадан жасалған су құбырлары, мысалы, мұз жасау машиналары мен ылғалдандырғыштардағы үйлерде кездеседі, олар қысым фитингілерімен біріктірілуі мүмкін. Әдетте, тығыздауышты екі іргелес бөлік арасындағы кеңістікке қысатын "кіргізу" тығыздауыш стиліндегі құбырды қолданады. Ілгішпен жалғаулар құбырлардың көптеген түрлерінде қол жетімді. Құбырды құрастыру кезінде құбырдың буыны үшін майлау заты қолданылуы тиіс. Жер астындағы жағдайларда тығыздағыш буындар топырақтың жылжуынан туындаған жанама қозғалысқа, сондай-ақ температуралық айырмашылықтардан туындаған кеңею/жиырылуға мүмкіндік береді. Пластикалық MDPE және HDPE газ және су құбырлары көбінесе электролиздік фитингілермен қосылады. Үлкен жер үсті құбырлары әдетте фланецті жалғауды пайдаланады, ол әдетте иілгіш темір құбырларында және басқаларында қол жетімді. Бұл фланецтердің бұрандалармен бірге құбырлар арасындағы кеңістікке тығыздауышты қысып бекітілетін стилі. Механикалық ойықты жалғаулар немесе Victaulic буындары жиі бөлшектеу және құрастыру үшін қолданылады. 1920 жылдары жасалған бұл механикалық ойықты жалғаулар жұмыс қысымына дейін жұмыс істей алады және құбырдың маркасына сәйкес материалдарда қол жетімді. Механикалық жалғаудың тағы бір түрі – жалынсыз түтікшелік фитинг (негізгі брендтері: Swagelok, Ham Let, Parker); бұл типтегі қысым фитингісі әдетте диаметрі кішкентай түтіктерде қолданылады. Құбырлар желіні басқару үшін басқа компоненттер қажет болатын камераларда (мысалы, клапандар немесе өлшегіштер) қосылған кезде, монтаждауды/бөлшектеуді жеңілдету үшін бөлшектеу буындары әдетте қолданылады.
Құрастыру және клапандар
Сонымен қатар, фитингтер бірнеше құбырларды бөлуге немесе қосуға, сондай-ақ басқа да мақсаттар үшін қолданылады. Стандартталған құбыр фитингтерінің кең ассортименті бар; олар көбінесе Т-түйіспе, иіс, тармақ, кішірейтуші/үлкейтуші немесе Y-түйіспе деп жіктеледі. Клапандар сұйықтық ағынын басқарып, қысымды реттейді. Құбырлар мен сантехника фитингтері мен клапандары туралы толық ақпарат тиісті мақалаларда келтірілген.
Тазалау
Құбырлардың ішіндегі ластану немесе шөгінділер болған жағдайда, оларды құбыр тазалау процесі арқылы тазалауға болады. Бұл құбырдың қандай мақсатта қолданылатынына және процеске қажетті тазалық деңгейіне байланысты. Кейде құбырларды "қоңыр" деп аталатын, құбыржолдарды тексеру өлшегіші ретінде белгілі ығыстыру құрылғысын пайдаланып тазартады; ал кейде құбырлар мен түтіктерді арнайы ерітінділермен химиялық түрде шаюға болады. Егер құбырлар мен түтіктерді жасау, сақтау және орнату кезінде сақтық шаралары сақталған болса, оларды қысылған ауамен немесе азотпен тазалауға да болады.
Басқа қолданыстар
Құбырлар қолбаулар, қоршаулар және перилалар жасауда кеңінен қолданылады.
Болат құбыр
Болат құбыр (немесе қара темір құбыр) бір кезде су және жанғыш газдарды тасымалдау үшін ең танымал таңдау болды. Болат құбыр бүгінде де көптеген үйлер мен кәсіпорындарда табиғи газ немесе пропан отынын жеткізу үшін қолданылады, сондай-ақ жоғары температураға төзімділігінің арқасында өрт сөндіру жүйелерінде жиі қолданылады. Коммерциялық ғимараттарда болат құбырлар жылу алмастырғыштарға, ауа тазартқыштарға, ауа көлемін өзгертетін (VAV) құрылғыларға немесе басқа HVAC жабдықтарына жылу немесе салқындату суын жеткізу үшін пайдаланылады. Болат құбыр кейде бұрандалы жалғаулармен біріктіріледі, онда конус тәрізді бұрандалар (Ұлттық құбыр бұрандасын қараңыз) құбыр бөлігінің ұшына кесіледі, бұранда жабыстырғыш қосылысы немесе бұранда орауыш таспасы (PTFE немесе тефлон таспасы деп те аталады) түрінде герметик қолданылады, содан кейін екі құбыр кілтінің көмегімен сәйкес бұрандалы фитингке бұралады. Тұрғын үйлерде немесе шағын коммерциялық жағдайларда болат құбырлар көбінесе дәнекерлеу арқылы немесе Victaulic немесе Anvil International (бұрын Grinnell) сияқты компаниялар жасаған механикалық жалғаулар арқылы біріктіріледі. Бұл жалғаулар құбырдың ұштарында жасалған ойыққа немесе сиырғанға (сирек қолданылатын ескі әдіс) арқылы құбырларды бірге ұстайды. Болат құбырдың басқа түрлеріне әртүрлі тот баспайтын болат және хром қорытпалары жатады. Жоғары қысымда олар әдетте TIG дәнекерлеу арқылы біріктіріледі. Канадада табиғи газ (NG) және пропан (LP газ) үшін қара темір құбыр (BIP) құралды желіге қосу үшін жиі қолданылады. Бірақ оны белгілеу қажет (сары бояумен немесе белгілі бір аралықта сары лентамен жабыстыру) және nominal pipe size (NPS) құбырының қабырғалар мен ғимараттар арқылы өтуіне қатысты белгілі бір шектеулер бар. Әсіресе пропанды пайдаланғанда, құбырды жерге орнату қажет болса, BIP сыртқы резервуардан (немесе баллондан) жүргізілуі мүмкін, егер ол ауа райынан жақсы қорғалған болса және құбырдың тозуын болдырмау үшін анодтық қорғау жүйесі орнатылған болса.
Мыс құбыр
Мыс құбырлар көбінесе ыстық және суық сумен жабдықтауға, сондай-ақ жылыту, вентиляция және кондиционерлеу (HVAC) жүйелерінде тоңазытқыш құбыр ретінде қолданылады. Мыс құбырлардың екі негізгі түрі бар: жұмсақ мыс және қатты мыс. Мыс құбырларды жалынмен біріктіру, қысыммен бекіту немесе дәнекерлеу арқылы жалғастыруға болады. Мыс коррозияға жоғары төзімді, бірақ бағасы қымбаттауда.
Жұмсақ мыс
Жұмсақ (немесе икемді) мыс құбырларын құбыр бойындағы кедергілерді айналып өту үшін оңай бүгіп алуға болады. Құбырдың диаметрін жасау үшін қолданылатын сызу процесі мысты қатайтады, бірақ оны қайта жұмсақ ету үшін мұқият қыздырып суытады (аннеалдайды); сондықтан оның өндірілуі қыздырып суытылмаған, қатаң мыс құбырларына қарағанда қымбат. Оны қатаң мыс құбырларына қолданылатын үш әдістің кез келгенімен жалғастыруға болады, және ол жалынды қосылыстарға жарамды мыс құбырларының жалғыз түрі. Жұмсақ мыс – бөлінген жүйедегі кондиционерлер мен жылу сорғыштарындағы тоңазытқыш құбырлары үшін ең көп таңдалатын материал.
Жарық қосылыстары
Жарық қосылысын жасау үшін құбырдың ұшын жару құралымен сыртқа қарай кеңейтіп, қоңырау пішіндес ету керек. Содан кейін жару гайкасы осы қоңырау пішіндес ұшты еркек фитингке қысып бекітеді. Жарық қосылыстары – қосылыстар жасаудың көп еңбек талап ететін тәсілі, бірақ олар көп жылдар бойы сенімді қызмет етеді.
Қатты мыс
Қатты мыс су құбырлары үшін танымал таңдау болып табылады. Ол лездеу, қысу немесе қысылып бекітілетін қосылыстар арқылы біріктіріледі. Сызу процесіндегі жұмыс қатаюынан қатты болатын мыс иілмейді және бұрыштардан немесе кедергілерден айналып өту үшін иісті фитингтерді пайдалану қажет. Егер қыздырып, баяу салқындатса, яғни қайта қайнатудан өткізсе, қатты мыс жұмсарып, жарылмай иіліп немесе қалыпқа келтірілуі мүмкін.
Тінтірілген қосылыстар
Дәнекерлеу фитингтері тегіс болып, құбыр бөлігінің ұшына оңай кигізіледі. Құбырдың немесе құбыр жалғауыштардың еркек және әйел ұштары мұқият тазаланып, содан кейін бетінде тотық қалмауын және дәнекер негізгі металлмен жақсы байланысуын қамтамасыз ету үшін флюспен жабылады. Буынды отпен қыздырып, дәнекер ерітіледі. Дәнекер салқындағанда ондаған жылдарға берік жалғау пайда болады. Дәнекерленген қатты мыс қазіргі заманғы ғимараттардағы сумен жабдықтау желілері үшін ең танымал таңдау. Көптеген қосылымдарды бірден жасау қажет болған жағдайларда (мысалы, жаңа ғимараттың сантехникасын монтаждау кезінде), дәнекерлеу компрессиялық немесе жалынды фитингтерге қарағанда әлдеқайда жылдам және арзан шешім ұсынады. Түтіктерді дәнекерлеу процесін сипаттау үшін кейде "терлеу" термині қолданылады.
Сығу қосылыстары
Сығымдалатын фитингтерде жұмсақ металл немесе термопластикалық сақина (сығымдалатын сақина немесе "феррула") пайдаланылады, ол сығымдалатын гайка арқылы құбыр мен фитингке қысылады. Жұмсақ металл құбырдың және фитингтің бетіне бейімделіп, тығыздағыш жасайды. Сығымдалатын қосылыстар, әдетте, лездеу (тер) қосылыстары сияқты ұзақ қызмет ете бермейді, бірақ оларды жасау қарапайым болғандықтан көп жағдайда тиімді. Сығымдалатын қосылыстардың бір кемшілігі – оларды жасау лездеуден ұзаққа созылады және кейде ағып кетуді тоқтату үшін уақыт өте келе қайтадан бекітілуі қажет болады.
Алюминий құбыр
Алюминий кейде төмен құнына, коррозияға және еріткіштерге төзімділігіне, сондай-ақ оның пластикалық қасиеттеріне байланысты қолданылады. Тұтанғыш еріткіштерді тасымалдау үшін алюминий түтігі болаттан артық, себебі оны пайдаланғанда ұшқын шықпайды. Алюминий түтіктерін жалынды немесе қысымды қосылыстармен біріктіруге болады, сондай-ақ TIG немесе гелиарк әдістерімен дәнекерлеуге болады.
Шыны құбыр
Қалқытылған шыны құбырлар арнайы қолданыстар үшін қолданылады, мысалы, коррозияға ұшырайтын сұйықтықтар, медициналық немесе зертханалық қалдықтар, немесе фармацевтикалық өндіріс. Қосылыстар көбінесе арнайы прокладкалар немесе О-сақиналы фитингтер арқылы жасалады.
Пластикалық құбыр
Өндірісте қолданылатын пластикалық құбырлар. Пластикалық құбырлар фитингтеріне ПВХ құбырлар фитингтері, ПП/ППХ құбырлар қалыптары, ПЭ құбырлар және АБС құбырлар фитингтері кіреді.