PL189820B1 - Sposób wytwarzania rur miedzianych - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania rur miedzianych twardych do zastosowan sanitarnych, w którym rure wytwarza sie przez wytlaczanie i ksztaltowanie na zimno, znamienny tym, ze przy ciagnieniu na zimno rura jest ciagniona prawie az do koncowego wymiaru, po czym do rury wprowadza sie gaz zawierajacy tlen i rure poddaje sie krótkiemu we- wnatrzprocesowemu wyzarzaniu w temperaturze 450 - 650°C oraz rure poddaje sie ksztaltowaniu w 5 - 20%, przy czym wewnetrzna powierzchnie rury piaskuje sie. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania rur miedzianych a szczególnie ciągnionej na zimno, odpuszczanej rury sanitarnej. Według opracowanego sposobu, wytłaczaną powłokę rury kształtuje się na zimno niemal aż do jej ostatecznego wymiaru, po czym rura przechodzi wewnątrzprocesowe wyżarzanie w warunkach utleniających dla dopasowania rury do jej ostatecznego rozmiaru w etapie kształtowania na zimno z ostatecznym piaskowaniem wewnętrznej powierzchni rury. Dzięki temu sposobowi, unika się wykorzystania rozpuszczalników organicznych, a jednocześnie uzyskuje się rurę o doskonałej odporności na korozję.

Konwencjonalny sposób obróbki rur twardych obejmował etapy kształtowania na zimno po wytłoczeniu, takie jak ciągnienie jednobębnowe, prostowanie i cięcie z następczym odtłuszczeniem, w którym smar ciągnienia usuwano z wewnętrznej powierzchni rury. Pozostały smar usuwany jest tak, że nie tworzy warstewki, węglowej w czasie instalacji, co z kolei ułatwiałoby powstawanie wżerów korozyjnych. W praktyce, ten etap odtłuszczania polegał na zanurzeniu rur w rozpuszczalniku organicznym, takim jak trójchloroetylen.

Płukanie rur rozpuszczalnikami organicznymi podlega coraz bardziej ograniczeniom i regulacjom, ponieważ trójchloroetylen nie jest na przykład uważany za substancję przyjazną środowisku. Płukanie innymi rozpuszczalnikami nie zawsze jednak daje zadowalający efekt.

W europejskim opisie patentowym EP 306 810 przedstawiono sposób obróbki ciągnionych na zimno rur sanitarnych, w którym rurę wytwarza się z powłoki rury przy użyciu normalnych etapów kształtowania na zimno, po czym rura przechodzi odtłuszczanie, przy czym rury najpierw zanurza się w rozpuszczalniku organicznym, a następnie poddaje obróbce strumieniem piasku.

W europejskim opisie patentowym EP 281 641 przedstawiono sposób obróbki rur twardych i półtwardych, w którym rury kształtuje się przez ciągnienie na zimno do ich ostatecznej długości, po czym poddaje się je wewnątrzprocesowemu wyżarzaniu w atmosferze wzboga189 820 conej w tlen. W czasie wyżarzania, ślady tłuszczu ciągnienia wypalają się, a po wyżarzaniu rury poddaje się piaskowaniu.

Europejski opis patentowy EP 647 723 przedstawia sposób wytwarzania rur półtwardych bądź twardych, którego zamierzeniem względem rury jest uwolnienie tak małej ilości jonów miedziowych jak to możliwe do na przykład normalnej wody pitnej. Według tego sposobu, powłokę rury kształtuje się na zimno do pośredniego rozmiaru, po którym wewnętrzną powierzchnię czyni się bardziej szorstką. To uczynienie jej szorstką można przeprowadzić albo przez piaskowanie albo trawienie (Beizen). Po tym, rurę kieruje się do obróbki wyżarzaniem w temperaturze 350 - 650°C, przy czym mieszaninę gazu osłonowego i tlenu (1 - 7% O2) wprowadza się do rury w celu utworzenia ochronnej warstwy tlenku na wewnętrznej powierzchni rury. Rura przechodzi następnie ciągnienie na zimno do końcowego wymiaru, przy czym redukcja wynosi około 20%. Jeżeli jest to wymagane, rurę można poddać odtłuszczaniu po ciągnieniu na zimno. Po końcowym ciągnieniu, rurę poddaje się dalszej obróbce termicznej w temperaturze 175 - 275°C w obecności gazu tlenowego (przynajmniej 20% O2).

Wynik tej obróbki jest taki, że szybko tworzy się bardzo stabilna warstwa malachitu na wewnętrznej powierzchni rury, co zapobiega rozpuszczaniu się jonów miedziowych w wodzie pitnej.

Według nowoopracowanego sposobu, rury ciągnione na zimno, nadające się do instalacji sanitarnych można wytworzyć w prosty sposób. Wytłoczoną osłonę rury poddaje się wyciąganiu przy użyciu konwencjonalnej technologii kształtowania na zimno aż do niemal jej końcowego wymiaru. Po tym, tlen lub gaz wzbogacony w tlen wprowadza się do zwoju rury i ogrzewa rurę przez wewnątrzprocesowe wyżarzanie krótko w temperaturze 450 - 650°C, korzystnie 500 - 600°C. Czyniąc to, wypala się wszelkie pozostałe środki poślizgowe na wewnętrznej powierzchni. Po ogrzaniu, rura przechodzi ostateczny etap kształtowania o ok. 5-20%. Po tym rurę tnie się na wyszczególniony wymiar, a wewnętrzną powierzchnię rury poddaje się piaskowaniu. Zasadnicze cechy wynalazku zawarte są w załączonych zastrzeżeniach.

Pomimo tego, że opracowany sposób wciąż wykorzystuje wyżarzanie rury ciągnionej na zimno, zasadnicze jest to, że ciągnienie rury przez piec wyżarzający przeprowadza się z taką prędkością, 100 - 200 m/min, korzystnie 120 - 160 m/min tak, że nie ma czasu na rekrystalizację albo zmiękczenie struktury. W czasie wyżarzania wewnątrz rury znajduje się tlen albo gaz wzbogacony w tlen, z zawartością tlenu przynajmniej 20% a korzystnie przynajmniej 50%. Istnieją oznaki początku rekrystalizacji w mikrostrukturze, ale podczas końcowego ciągnienia na zimno po wyżarzaniu, rurę kształtuje się w taki sposób, że wartości te znajdują się wewnątrz regionu rury twardej. Jedną z zalet ciągnienia po wyżarzaniu jest to, że rura zostanie ukształtowana dokładnie do wymogów tolerancji.

Konwencjonalne płukanie wewnętrznej powierzchni rur twardych zachodzi przy użyciu rozpuszczalników organicznych, ale jak stwierdzono w stanie techniki, rozpuszczalniki organiczne stają się niebezpieczne dla środowiska. Piaskowanie okazało się być bardzo skuteczne w usuwaniu pozostałości tłuszczu ciągnienia, tym samym zapobiegając tworzeniu się warstwy węglowej i powstawaniu wżerów od zimnej wody. Nowo opracowany sposób zastępuje znane uprzednio, które wykorzystywały rozpuszczalnik organiczny do oczyszczenia wewnętrznych powierzchni rur.

W związku z zastosowaniem rozpuszczalników organicznych powstał inny problem: na rynku jest zapotrzebowanie na wykonanie barwnego oznakowania w dodatku do normalnego oznakowania wyciskowego na rurach i wykazano, iż oznakowanie barwne nie wytrzymuje płukania w substancjach organicznych. Dodanie oznakowania barwnego oddzielnie po płukaniu powoduje nowy i kosztowny dodatkowy etap roboczy. Gdy stosuje się piaskowanie jako sposób oczyszczania wnętrza rur, nie jest wymagany żaden dodatkowy etap roboczy w celu wytworzenia oznakowania barwnego.

Przykład wykonania wynalazku jest przedstawiony poniżej.

Przykład wykonania

Rurę miedzianą wytworzono tak jak zwykle przez wytłoczenie i ciągnienie jednobębnowe, ale w końcowym ciągnieniu jednobębnowym pozostawiono rurę o większym wymiarze niż ostateczny. Zwój rury wypełniono gazem zawierającym tlen i ogrzano krótko w temperatu4

189 820 rze 500 - 650°C. Tabela poniżej wylicza właściwości rury po końcowym ciągnieniu (rozmiar rury 15x1 mm) i porównanie z wymaganiami stawianymi przez normę 1057 dla rur twardych. Wygięcie według normy oznacza, iż test wygięcia przeprowadzono według warunków wyłożonych w normie EN 10232, tak by w etapie tym dla nieuzbrojonego oka nie było żadnych widocznych rozerwań. Klasa 1 wspomniana w wynikach testu oznacza, iż rura sprostała najściślejszym wymaganiom normy.

Tabela

	Temperatura wyżarzania °C	Twardość HV	Wytrzymałość naprężeniowa N/mm2	Zawartość C na wew. powierzchni mg/dm2	Test HNO3	Wygięcie
EN 1057			min. 290	max. 0,2	brak warstw	wygięcie wg normy
Test 1	500	121	438	0,06	—	Klasa 1
Test 2	600	121	438	0,06	—	Klasa 1
Test 3	650	121	424	0,06	—	Klasa 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania rur miedzianych twardych do zastosowań sanitarnych, w którym rurę wytwarza się przez wytłaczanie i kształtowanie na zimno, znamienny tym, że przy ciągnieniu na zimno rura jest ciągniona prawie aż do końcowego wymiaru, po czym do rury wprowadza się gaz zawierający tlen i rurę poddaje się krótkiemu wewnątrzprocesowemu wyżarzaniu w temperaturze 450 - 650°C oraz rurę poddaje się kształtowaniu w 5 - 20%, przy czym wewnętrzną powierzchnię rury piaskuje się.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrzprocesowe wyżarzanie przeprowadza się na rurze z prędkością 100 - 200 m/min.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrzprocesowe wyżarzanie przeprowadza się na rurze z prędkością 100 - 160 m/min.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrzprocesowe wyżarzanie przeprowadza się na rurze w temperaturze 500 - 600°C.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w czasie wyżarzania w rurze znajduje się tlen.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w rurze w czasie wyżarzania znajduje się gaz, który to gaz wzbogacony jest tlenem do przynajmniej 50%.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w rurze w czasie wyżarzania znajduje się gaz, który to gaz wzbogacony jest tlenem do przynajmniej 20%.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ostatecznym etapem kształtowania jest swobodne ciągnienie rur.