Цев

Металне цеви

Цев (ијек. цијев) ваљкаст је и шупаљ цилиндар који се користи за пренос материје у течном или гасовитом стању или као структурни елемент. Комплексан систем цеви који се користи за пренос материје у течном и гасовитом стању на мање или веће удаљености а да притом материја не напушта цев назива се цевовод. За разлику од црева цев је производена од релативно нефлексибилног материјала. Најчешће служи за пренос (транспорт) течности, пара, гасова, те ситних чврстих материја (жита, пилевине, песка, ситног угља), а употребљавају се и за израду различитих конструкција. Има широк распон примене: бродоградња, машиноградња, грађевинарство, индустрија возила.

Цеви имају обично кружни пресек, али могу бити и квадратне, правоугаоне, шестоугаоне, елиптичне. Сви наведени пресеци, осим округлог, ретко се примењују у бродоградњи и машиноградњи за проток медија.

Номинални пречник цеви

Номинални пречник је основа за стандардизацију цеви. То је по правилу светли промер цеви односно цевних елемената, а означава се сс DN.

За ливене цеви, ГРП цеви и цеви из нерђајућег челика увек је унутарњи пречник једнак номиналном пречнику (Du = DN).

Челичне бешавне цеви производе се због различитих притисака медија с три, односно код већих пречника са две различите дебљине зида. Спољашњи пречник је сталан, јер је стандардизиран отвором алата којим се цев израђује у ваљаоници и самим начином производње, а унутарњи пречник се смањује за две дебљине зида, које могу бити различите. Зато номинални пречник челичних цеви није увек једнак унутрашњем пречнику, већ се сама ознака односи на неки просечни светли отвор.

Прирубнице, арматура, и цевни прибор такође су стандардизирани према номиналном пречнику, чиме је осигурана компатибилност у изради и монтажи цевних линија. Будући да су се разни пречници до краја 1980. често означавали и у инчима (1 инч = 25,4 мм), на такве ознаке може се наићи и даље.

Врсте цеви

Историјске водоводне цеви из Филаделфије обухватају дрвене цеви

Уградња цеви (Бело Хоризонте, Бразил)

Пластичне ПВЦ цеви

Цеви и прирубнице од нерђајућег челика

Цев може бити направљена од многих врста материјала укључујући керамику, стакло, фиберглас, многе метале, бетон и пластику. У прошлости се често користило дрво и олово (лат. плумбум, од чега долази енглеска реч plumbing, „водовод”).

Типично су металне цеви израђене од челика или гвожђа, попут недовршеног, црног (лакираног) челика, угљеничног челика, нерђајућег челика, поцинкованог челика, месинга и нодуларног гвожђа. Цевоводи на бази гвожђа подложни су корозији ако се користе у висококисеоничном воденом току. Алуминијумске цеви или цевоводи могу се користити тамо где је гвожђе некомпатибилно са радном течношћу или где тежина представља проблем; алуминијум се такође користи за цеви за пренос топлоте, на пример у расхладним системима. Бакарне цеви су популарне за водоводне системе за кућну воду (за пиће); бакар се може користити тамо где је пожељан пренос топлоте (тј. радијатори или измењивачи топлоте). Инконел, хром моли и титанијумски челик користе се у цевоводима за високе температуре и под притиском у процесним и енергетским постројењима. При одређивању легура за нове процесе, морају се узети у обзир познати проблеми пузања и ефекта сензибилизације.

Оловни цевоводи се и даље могу наћи у старим системима за дистрибуцију воде у домаћинству и другим водама, али више нису дозвољени за нове инсталације цевовода за питку воду због његове токсичности. Многи грађевински прописи сада захтевају да се оловни цевоводи у стамбеним или институционалним инсталацијама замене нетоксичним цевоводима или да се унутрашњост цеви обради фосфорном киселином. Према вишем истраживачу и водећем стручњаку из Канадског удружења за заштиту животне средине, „... не постоји безбедан ниво олова [за изложеност људи]”. Амерички ЕПА је 1991. године издао Правило за олово и бакар, које је савезни пропис којим се ограничава дозвољена концентрација олова и бакра у јавној води за пиће, као и дозвољена количина корозије цеви која настаје услед саме воде. У САД се процењује да је још увек у употреби 6,5 милиона оловних сервисних линија (цеви које повезују комунални водовод са кућним водоводом) инсталираних пре 1930-их.

Пластичне цеви се широко користе због своје мале тежине, хемијске отпорности, некорозивних својстава и једноставности повезивања. Пластични материјали укључују, на пример, поливинил хлорид (ПВЦ), хлоровани поливинил хлорид (ЦПВЦ), пластику ојачану влакнима (ФРП), ојачани полимерни малтер (РПМП), полипропилен (ПП), полиетилен (ПЕ), унакрсно-повезани полиетилен високе густине (ПЕX), полибутилен (ПБ) и акрилонитрил бутадиен стирен (АБС). У многим земљама, ПВЦ цеви чине већину цевног материјала који се користи у закопаним општинским апликацијама за дистрибуцију воде за пиће и канализацију. Тржишни истраживачи предвиђају укупан глобални приход већи од 80 милијарди америчких долара у 2019. години. У Европи ће тржишна вредност износити приближно 12,7 милијарди евра у 2020.

Цеви могу бити:

• Челичне цеви:

• Челичне бешавне цеви:

• Челичне бешавне (нормалне) цеви,
• Прецизне челичне цеви,
• Челичне цеви за цевни навој,
• Челичне цеви без прописаних механичких својстава (за прикључке),
• Дуплекс цеви,

• Челичне шавне цеви:

• Челичне шавне (нормалне) цеви,
• Челичне шавне поцинчане цеви за цевни навој,

• Цеви из обојених метала:

• Бешавне цеви из обојених метала:

• Бакарне вучене цеви,
• Месингане вучене цеви,
• Алуминијске вучене цеви,
• АлМс (јоркалбро) вучене цеви,
• CuNi (кунифер) вучене цеви,
• Вучене цеви од нерђајућег челика,

• Шавне цеви од обојених метала:

• Бакарне шавне цеви,
• AlMs (јоркалбро) шавне цеви,
• CuNi (кунифер) шавне цеви,
• Шавне цеви од нерђајућег челика,

• Пластичне цеви:

• ПВЦ (поливинил хлорид) цеви,
• ГРП (енгл. Glassfibre Reinforced Polyester) цеви.

Челичне бешавне цеви

Челичне бешавне цеви производе се у ваљаоницама, а технолошки поступак састоји се од три корака: израде шупљег тела (чахуре), израде цеви из чахуре и завршне операције. Најпознатији поступак добијања шупљег тела је тзв. Манесманов поступак помоћу пара двоструких конусних ваљака који ротирају у истом смеру. Између тих ваљака пропушта се ужарени челични ингот који, осим ротацијског, добија и транслаторно (праволинијско) кретање изазвано међусобно косим положајем ваљака. Због та два кретања у средини ингота долази до раздвајања метала. У настали отвор улази трн, тако да између трна и ваљака долази до ваљања зида чауре. Овако обрађене чауре се након поновног загревања ваљају у бешавне цеви, при чему се зидови стањују, а цеви истодобно издужују. Поступак се изводи помоћу калибрисаних ваљака и трна. Размак између ваљака одређује спољашњи пречник цеви, а пречник трна унутарњи. Завршне се операције изводе на хладним цевима, а састоје се од смањивања (редуковања) цеви ваљањем, калибрисања, равнања, резања и пакирања.

Челичне шавне цеви

Челичне шавне цеви израђују се од ваљаних челичних трака чија дебљина одговара дебљини зида будуће цеви, а ширина њеном опсегу. Трака се по дужини провлачи кроз посебну матрицу која јој даје облик цеви. Затим следи уздужно заваривање цеви, калибрисање, резање на потребну дужину, нормализација, сортирање и пакирање. Цели се поступак одвија аутоматски на аутоматизованим производним тракама.

Цеви се спајају уздужним сучељеним заваривањем. Цеви великог пречника, до 2020 мм, и мале дебљине зида, овако спојене, примењују се у бродоградњи за израду испустног цевовода мотора с унутрашњим сагоревањем. Чврстоћа шавних цеви мања је од чврстоће бешавних цеви због спојног места, па се употребљавају углавном за израду споредних цевовода. Нису прикладне за обраду савијањем, јер постоји опасност да при томе попусти шав. Јефтиније су од бешавних цеви.

Бакарне цеви

Бакар је материјал мале тврдоће, врло добре топлотне проводљивости и врло отпоран на утицај корозије. Не подноси високе температуре, јер му се тада чврстоћа нагло смањује. Бакрене цеви производе се као шавне или бешавне. Шавне бакрене цеви израђују се савијањем бакарног лима и тврдим лемљењем, а бешавне извлачењем. Дебљина зида износи 1 до 10 мм. Извлачење бакарних (и не само бакарних) цеви малог пречника и великих дужина изводи се помоћу тзв. летећег трна који нема држача, већ слободно стоји у отвору матрице придржаван силама трења. Такве се цеви испоручују у колутима. Бакарне цеви су скупље од челичних, али је њихова уградња једноставнија због њихове велике савитљивости и тиме једноставног прилагођавања облика цеви простору уградње.

Месингана цеви

Месинг је легура бакра и цинка, врло отпорна према корозији и бољих механичких својстава од бакра. Као и код бакра, при вишим температурама механичка својства месинганих цеви знатно опадају. Данас је примена месинганих цеви ограничена због употребе нових материјала бољих особина - CuNi (кунифер) цеви.

AlMs или јоркалбро цеви

AlMs легура се састоји од 76% Cu, 21,96% Zn, 2% Al и 0,04% As, позната под трговачким називом јоркалбро. Јоркалбро цеви су врло отпорне према корозији, јер се убрзо након пуштања у рад, пупут бакра, пресвуку филмом оксида који их штити од даље корозије. Отпорне су према деловању морске воде, као и према деловању киселина и свих нафтних деривата.

CuNi или кунифер цеви

CuNi легура позната је под трговачким називом кунифер. Најчешће се употребљава легура састављена од 87,3% Cu, 10% Ni, 1,7% Fe и 1% Mn, а назива се и кунифер 10. Особине и механичка својства тих цеви сличне су AlMs или јоркалбро цевима, али им је цена нижа, па се све више употребљавају за цевоводе који су изложени појачаном деловању корозије (морска расхладна вода, грејање танкова баласта, текућег терета код танкера, танкова талога у машинским халама, цевовод кондензата, измењивачи топлоте). Удели жељеза и мангана повећавају отпорност кунифер цеви према ерозији и корозији, а захваљујући високом постотку бакра, цеви које су изложене деловању морске воде нису јако обраштене.

Цеви од нерђајућег челика или АИСИ цеви

Под нерђајућим челиком подразумева се челик чије трошење због корозије није веће од 0,1 мм у години дана, што омогућује танки филм оксида хрома на површини челика. Код нерђајућих челика јавља се неколико типова корозије, од којих су неки врло брзи у свом деловању, тако да за врло кратко време може доћи до јаког разарања материјала и великих штета. Користе се за израду цевовода система текућег терета на танкерима за превоз хемикалија.

Дуплекс цеви

Дуплекс челици су челици двофазне структуре, тј. они имају подједнак удео аустенита и ферита. Тај материјал отпоран је на корозију. У бродоградњи се користи за изгаду цевовода радне хидраулике за погон уроњених црпки терета.

Пластичне цеви

Врло важно својство пластичних цеви је њихова мала густина, па је цевовод од ПВЦ цеви и до десет пута лакши од нпр. челичног цевовода. Мала маса цеви знатно утиче и на економичност производње, јер су трошкови превоза и ускладиштења много нижи, а уградња тих цеви много је лакша. Пластичне цеви отпорне су према морској и слаткој води, киселинама, лужинама, уљима, детергентима итд, а неотпорне према бензолу, ацетону и неким угљоводоницима. Велика отпорност према корозији омогућаве њихову опотребу готово у свим агресивним срединама, а да их при томе не треба заштићивати никаквим заштитним премазима. Век трајања цевовода од пластичних цеви врло је дуг.

Види још

• Цевовод

Литература

• Наyyар, Мохиндер L. (2000). „А1”. Ур.: Наyyар, Мохиндер L. Пипинг Хандбоок (7тх изд.). Неw Yорк: МцГраw-Хилл. ИСБН 0-07-047106-1. 
• Оберг, Ерик; Франклин D. Јонес; Холброок L. Хортон; Хенрy Х. Рyффел (2000). Цхристопхер Ј. МцЦаулеy; Риццардо Хеалд; Мухаммед Иqбал Хуссаин, ур. Мацхинерy'с Хандбоок (26тх изд.). Неw Yорк: Индустриал Пресс Инц. ИСБН 0-8311-2635-3. 
• Рахман, Схах (октобар 2004). „Тхермопластицс ат Wорк: А Цомпрехенсиве Ревиеw оф Муниципал ПВЦ Пипинг Продуцтс”. Ундергроунд Цонструцтион: 56—61. ЦС1 одржавање: Формат датума (веза)
• Рахман, Схах (април 2007). „Сеалинг Оур Буриед Лифелинес”. Опфлоw Магазине, Америцан Wатер Wоркс Ассоциатион: 12—17. ЦС1 одржавање: Формат датума (веза)

Спољашње везе

• Цритицал флуид хандлинг wитх тубес
• Аниматед сyнтхетиц имагес оф сеамлесс пипе фабрицатион:
  • https://www.youtube.com/watch?v=ztcEyel47Kg
  • https://www.youtube.com/watch?v=7ITgMXtuMv0