Trubka

Trubka je prvek kruhového průřezu určený pro proudění na tekutiny , kapaliny nebo plynu, nebo její prášková pevná látka , pro dopravu tlakové energie (stlačený vzduch, páru, hydromechanické olej, apod), výměnu energie skrze stěny (výměník tepla, radiátor). Může být tuhý nebo měkký (pružný). Stěna potrubí odděluje interiér od exteriéru a umožňuje tyto funkce.

Etymologie a definice

První ověřené trubky vyrobené člověkem jsou flétny ; jsou paleolitické flétny patří mezi nejstarší hudební nástroje , osvědčené archeologii ; v jihozápadním Německu , je poloměr z sup bělohlavý , například, byl používán existuje 35 000 lety. Starověký Řím volal flétna, „  pištěl  “ - termín se také používá k označení linek v čele se píštěle ; „  Tibia  “, flétna vyrobená s kostí vytaženou z nohy jeřábu ; "  Avena  ", ze stébla ovsa ; flétny brýlí byly ze stříbra , slonoviny nebo zlata ; oběti byly z zimostrázu atd  . ". Odtud tedy předpokládaný původ slova „dýmka“, z franské thūty „trubka, dýmka“; nebo složený gotický , thut-haurn , trumpeta, znějící roh.

V přírodě se vyskytují trubky nebo trubky: stonky rostlin, v některých případech pružné, tuhé jako v případě bambusu ; se rachis z peří ptáků, to znamená, že je osa peří, duté na jeho základně, byl také nazýván „trubka“; flexibilní síť žíly , vnitřnosti zvířat agentur: požární hadice nebo zavlažovací systém byl nazýván „Hadice Fire“ a „hadice zalévání“ v XIX th  století a jsou ještě volal tímto způsobem v Quebecu . Muž proto nemusel hledat příliš daleko, aby našel materiál pro svoji inspiraci pro rozvoj svého průmyslu .

U vodovodů hovoříme o kanálu , ve kterém je tok pod širým nebem, o vodovodu , potrubí , hydraulickém potrubí nebo odtoku tvořeném trubkami. Pro vedení odpadních vod mluvíme o kanalizaci nebo kanalizaci .

Trubky, základní prvky civilizace, jsou organizovány v systémech a v síti ; vytvořit kanalizaci (což může být také kanál , „kanalizace“ zahrnuje sloveso „do kanálu“, akce shromažďování za účelem přepravy); a převzetím latinské přípony „  -duc  “ (z latinského ducere , provádět), na modelu „akvaduktu“, vytvořit plynovod , vést zemní plyn ; kyslíkové potrubí nebo oxid pro vedení kyslíku ; vodíkové potrubí k vedení vodíku ; potrubí na vedení ropy ; solanka potrubí k provádění roztokem chloridu sodného ,  atd. , složené z trubek nebo trubek umístěných jeden na druhý. Anglický výraz „  pipeline  “ často nahradil potrubí pro přepravu plynů a kapalin ve velkém měřítku. Tyto sítě rozvíjet především včasného XIX th  století pro vodu a plynového osvětlení ; jsou v měřítku města, postupně až na úroveň země, druhá polovina XX -tého  století pro přepravu zemního plynu sítí pokrývají více zemí.

Malé potrubí bude mít název potrubí , což zahrnuje v instalatérství příslušenství nezbytné pro jeho realizaci, na které se odkazuje pod pojmem ventily . Za určitých okolností je hadice má název trubice nebo trysky ,  atd.

Potrubí také v závislosti na okolnostech přijímá následující názvy:

• „plášť“ ( technický plášť , ventilační potrubí ), když se používá k pohonu a ochraně elektrických součástí při použití ve ventilačním zařízení .
• když je umístěn svisle, aby vedl plyny nebo kapaliny, mluvíme o „koloně“: ve vědě „  destilační kolona  “, systém umožňující rozložit hmotu, „stoupačka“ pro vodní instalace a plyn v bytových domech. Při evakuaci černé vody mluvíme o vypouštěcím potrubí nebo dokonce o vypouštění.
• když se vezme podobu elektromagnetu , to je voláno cívka v chemii nebo v kotli na ústřední topení .
• v Navy z počátku XX th  století, kouř výfuky stroje jsou evakuovány potrubími chráněných vysokou vertikální válcových skořepin, nazývaných „potrubí“. To znamená, že francouzští torpédové čluny z 1500 tun vyrobených v letech 1926 a 1931 , třídy Bourrasque a l'Adroit se běžně nazývá „3 roury“. Trubky byly následně nahrazeny většími a kratšími komíny .
• Pneumatická doprava trubek je systém, který pohání válcové raketoplány tlakovým rozdílem, které se používají k přepravě předmětů.

Tvarování trubek při jejich domácím použití je primárně doménou fontány a konkrétněji doménou instalatéra , pracovníka specializovaného na tvarování olova (používá se jako komín, kuřák ). S vývojem vyráběných plynů již potrubní sítě nejsou výlučnou doménou zásobování vodou; plynovody jsou doménou hydrauliky inženýra a na pipefitter .

V části trubice může být vytvořeno vakuum pro výrobu pump . Naproti tomu ve vřeteníku je voda transportována pod tlakem .

Hadice, trubice

Trubky a trubky jsou synonymní výrazy. Oba označují stejný dutý válec, který slouží k průchodu plynů a jiných tekutin. To, co odlišuje XIX th  století, je to, že „pipe“ je „válce připravil od přírody do ekonomiky zvířat nebo techniky, pro službu společnosti“ a že „Tube“ řekl Will ze které se používají pro „pozorování a experimentů ve fyzice , v astronomie , v anatomii  ".

„Říkáme tedy trubkám válcovité stonky peří ptáků, pšeničné, konopné a jiné rostliny, které mají duté stonky, válcovité kanály ze železa, olova, dřeva, terakoty nebo jiného materiálu. Který se používá k vedení vody, odpadu, kouř  atd. Ti z cínu nebo cínu, které se používají v konstrukci orgánů, serinettes ,  atd. Ale trubicím říkáme trubky, ze kterých stavíme teploměry, barometry a další, které se používají pro experimenty se vzduchem a jinými tekutinami, jako jsou dalekohledy dalekohledů  atd. . "

Trubice, která odkazuje na dokonalost formy, je termín vědy; Hadice se běžně používá. Fyzik a astronom použití trubky, používáme různé druhy trubek chování kapalin. Zeměměřič a fyzik uvažují o vlastnostech trubice, my uvažujeme o marnosti trubky. Trubka je obecně tělo takové postavy. Pro takové použití je trubka spíše čistá práce.

V průmyslu a stavebnictví je označení „trubka“ v dnešní době často vyhrazeno pro ocelový válec a označení pro trubku pro válec vyrobený z jiných materiálů ( litina , beton , polyetylén , PVC , kamenina , sklolaminát atd.). Toto pravidlo má však několik výjimek: v elektřině se elektrické pláště obsahující elektrické kabely nazývají také „trubice“. Pojem opláštění nebo plášť označuje činnost umisťování trubek a je vyhrazen pro instalaci komínového potrubí do stávajícího komína, ale jehož účinnost již není zaručena, nebo instalace elektrických potrubí ve stěnách.

Materiály

Trubky jsou vyráběny z mnoha druhů materiálů včetně keramiky ( hliněné , kameninové ), skla , skleněných vláken , mnoha kovů , betonu a plastů . V minulosti se běžně používalo dřevo (dřevěná trubka ) a olovo (z latinského plumbum , odkud  pochází slovo „  instalatérství “, římská fistula ).

Obecně je kovová trubka vyrobena z oceli nebo železa, jako je černá ocel (lakovaná) nedokončená, uhlíková ocel , nerezová ocel , pozinkovaná ocel , mosaz a tvárná litina . Potrubí na bázi železa je náchylné ke korozi, pokud se používá v proudu vysoce okysličené vody. Hliníkové trubky nebo trubky lze použít, když je železo neslučitelné s pracovní tekutinou nebo když je problém s hmotností; hliník se také používá pro teplosměnné trubky, například v chladicích systémech. Měděné trubky jsou oblíbené pro domovní vodovodní systémy ( pitná voda ); měď lze použít tam, kde je žádoucí, (přenos tepla radiátory nebo výměníky tepla ). Inconel , chrom-molybden  (en) a slitiny titanové oceli se používají ve vysokoteplotních a tlakových potrubích v procesních a elektrických instalacích. Při určování slitin pro nové procesy je třeba vzít v úvahu známé problémy dotvarování a senzibilizačního účinku ( mezikrystalová koroze  (en) ).

Trubka vedení je stále ve starých rozvodech vody  (v) domácnosti a ostatní, ale již není povolen pro nové pitnou vodovodních instalacích díky své toxicitě . Mnoho stavebních předpisů nyní vyžaduje, aby olověné potrubí v obytných nebo institucionálních instalacích bylo nahrazeno netoxickým potrubím nebo aby byla vnitřní část trubek ošetřena kyselinou fosforečnou . Podle vedoucího výzkumného pracovníka a odborníka v Kanadské asociaci pro právo na životní prostředí „... neexistuje bezpečná úroveň olova [pro expozici člověka]“. V roce 1991 vydala americká EPA Lead and Copper Rule , federální nařízení, které omezuje přípustnou koncentraci olova a mědi ve veřejné pitné vodě a také přípustné množství koroze potrubí v důsledku samotné vody. V USA se podle odhadů stále používá 6,5 milionu olověných trubek  ( trubek ), které spojují vodovodní potrubí s domovní instalací, instalovaných před 30. léty.

Tyto plastové trubky  (FR) jsou široce používány pro jejich nízkou hmotnost, jejich chemickou odolnost, jejich nekorozívní vlastnosti a snadnost spojení. Mezi plasty patří polyvinylchlorid (PVC), chlorovaný polyvinylchlorid (CPVC), plast vyztužený vlákny (FRP), polymerem vyztužená malta (RPMP), polypropylen (PP), polyethylen (PE), polyetylen zesítěný (PEX), polybutylen (PB) a akrylonitril-butadien-styren (ABS). V mnoha zemích tvoří potrubí z PVC většinu potrubních materiálů používaných v podzemních komunálních aplikacích pro rozvody pitné vody a odpadní vody. Specialisté na průzkum trhu předpovídají v roce 2019 celkové celosvětové výnosy přes 80 miliard USD. V Evropě bude tržní hodnota v roce 2020 přibližně 12,7 miliard EUR.

Trubky mohou být betonové nebo keramické , obvykle pro nízkotlaké aplikace, jako je gravitační tok nebo odvodnění . Kanalizační potrubí jsou stále většinou betonová nebo pískovcová . Železobetonu může být použit pro betonové trubky velkého průměru. Tento trubkový materiál lze použít v mnoha typech konstrukcí a často se používá při gravitačním transportu dešťové vody. Obvykle bude mít taková trubka hrdlo nebo ostnaté šroubení, přičemž se při instalaci použijí různé způsoby utěsnění.

Sledovatelnost a pozitivní identifikace materiálů (PMI)

Když jsou slitiny potrubí kované, jsou prováděny metalurgické zkoušky, aby se určilo% materiálového složení každého chemického prvku v potrubí a výsledky jsou uloženy v certifikátu tovární zkoušky  (en) (Mill test report, MTR). Těmito testy lze prokázat, že slitina splňuje různé specifikace (např. 316 SS ). Testy jsou označeny oddělením QA / QC závodu a mohou být použity ke sledování materiálu zpět do závodu budoucími uživateli, jako jsou výrobci trubek a tvarovek. Zachování sledovatelnosti mezi slitinovým materiálem a souvisejícím MTR je důležitou otázkou zajištění kvality. Kontrola kvality často vyžaduje, aby bylo na rouru napsáno číslo obsazení  (en) . Měla by být rovněž přijata preventivní opatření, aby se zabránilo zavádění padělaných materiálů. Jako záloha pro gravírování / značení identifikace materiálu na potrubí se provádí pozitivní identifikace materiálu  (en) pomocí přenosného zařízení; zařízení skenuje trubkový materiál pomocí emitované elektromagnetické vlny ( rentgenová fluorescence ) a přijímá odezvu, která je analyzována spektrografií.

Dějiny

Využití v umění

Zvuk trubka je princip všechny dechové nástroje . Frekvence vibrací vzduchu , tedy výška tónu , závisí na tlaku vzduchu a délce potrubí podle principu stojaté vlny v potrubí.

Dechový nástroj je hudební nástroj , jehož zvuk je produkován vibracemi po dosažení vzduchového sloupce způsobené dechem instrumentalista ( flétna , trubka , atd.), Mechanického větrného tunelu ( varhany , akordeon ) nebo vzduchové kapsy ( dudy , veuze atd.). Dechové nástroje lze vyrábět ze všech druhů materiálů: ze dřeva , kovu , plastu , plexiskla , křišťálu , slonoviny nebo kostí .

Malba: Vynález pružné malířské trubice je počátkem impresionistického hnutí . Opravdu dovolil malíři opustit ateliér a jít do přírody, aby mohl malovat „na zemi“.

Použití ve válce

Od píšťaly na raketomet , projektil je odeslána přes trubku pomocí výbuchu způsobené vzduchu vyloučen z plic nebo detonace z různých materiálů. Dmychadla jsou vyrobena z tvrdého dřeva, což je materiál používaný k výrobě zbraní (z italského kanónu , augmentativ canna  : „prut“, „rákos“, „spěch“ nebo „trubka“.) Nebo „zbraně“ je musí splňují vysoká kritéria tvrdosti, houževnatosti a pružnosti.

První zbraně byly vyrobeny z tepaného železa . Byly složeny ze železných tyčí svařovaných a sestavených ve formě příkopu a spojených kruhy ze stejného kovu. V roce 1354 již byly měděné mince. V roce 1372 byly v Augsburgu odlity bronzové mince . Směrem ke konci XIV -tého  století, tyto kusy byly velmi početné v Itálii . Tepané železo se používalo souběžně s bronzem asi dvě a půl století. Výroba bronzových nebo měděných kusů naznačuje znalost dozvukových kamen. Bronz kromě cínu a mědi obsahoval trochu zinku a dokonce olova, ale nebylo to dlouho předtím, než byla přijata pouze kompozice vytvořená z mědi a cínu. Odlévání kusů velkého kalibru vyžadovalo pomoc několika vysokých pecí . V zásadě byly díly odlity z jádra, ani se nenudily . Vidíme, že v roce 1671 byly díly stále odlévány s jádrem, ale s váhami a že se nudily. Vrtání bylo dříve provedeno svisle. V roce 1744 , Jean Maritz , generální inspektor slévárny námořnictva ve Francii představoval odlévání plných zbraně a vrtání je ve vodorovném směru jejich otáčení kolem své osy. V roce 1748 se tyto postupy ve Francii staly regulačními. V Anglii od roku 1712 při výrobě litiny bylo uhlí nahrazeno dřevěným uhlím. První testy nebyly šťastné a společnost byla opuštěna. Proces však byl obrácen a v roce 1740 bylo vyrobeno koksové železo , ocel . Parní stroje, které byly vynalezeny krátce poté, poskytly průmyslu velkou hnací sílu a umožnily vznik velkých vysokých pecí. Od roku 1760 do roku 1766 se v Anglii obecně začalo používat koks při redukci železných rud. Bylo to také přibližně ve stejnou dobu, kdy se v této zemi začalo vyrábět díly z koksového železa, ale vždy přímým odléváním do vysoké pece. Železná děla byla ve druhé fúzi odlévána dozvukovou pecí vytápěnou uhlím od roku 1770 do roku 1775 v Anglii a od roku 1780 do roku 1790 ve Francii a Belgii .

• Indonéština a jeho foukačka , kolem roku 1920.

• Američtí vojáci, kteří drželi Bazooky během korejské války .

• 420 mm houfnice  typu M „Grosse Bertha“ v baterii. Dělo je také trubka slouží k zahájení projektil. V oceli často neustále zlepšujeme houževnatost i odolnost proti prasknutí.

Vodní potrubí

Je možné, že v prehistorických dobách byly k přepravě vody používány duté kmeny stromů , jeho použití pokračovalo až do roku 1788 , aby se solanky z Salins-les-Bains na Royal Saltworks oblouku-et-Senans pomocí solanky potrubím ( 21  km dvojitý jedle trubky ).

Velký bambus používá v Číně v XIX th  století do vedení, jimiž voda není proniknout. Vydrží tedy několik let, aniž by bylo nutné je vyměňovat. Aby byl bambus pevnější a odstranila se jeho pórovitost, natíráme jej zvenčí i zevnitř olejem a poté ho v ohni začerníme. Takto připravený je bezpečný před kousnutím hmyzem a lze jej dokonce umístit do země, aniž by se obával, že hnije. Také vodní potrubí je výhradně vyrobeno z bambusu. Bambus se dělí ze vzdálenosti na vzdálenost uzly, jejichž vnitřní tkáň je mnohem méně tvrdá než stopka. Tyto uzly lze snadno propíchnout. Číňané vědí, jak je perforovat a pracovat interně, takže rozměr je vždy stejný všude. Takto připravené tyče se používají k výrobě trubek pro optické přístroje a „jsou stejně férové ​​jako kovové trubice“.

Ve starověkém Egyptě se k přepravě pitné vody používaly měděné trubky  : příklad z chrámu krále Sa-Hure ad Abousira z roku 2750 před naším letopočtem. cca., Je uložen v Národním muzeu v Berlíně . Trubka byla získána sešíváním tenkého plechu mědi, aby se získal průměr 75 mm; implantace (asi 100 m dlouhá) sestávala ze série těchto trubiček.

V římských dobách se olověné trubky ( latinsky fistulae ) běžně používaly k přivádění vody do měst a dokonce i do domů. Fistuly jsou vyrobeny z obdélníkové olověné desky válcované do vejčitého tvaru a uzavřené podélným svarem. Římané také používali pro některé trubky na horkou vodu nebo páru terakotové trubky vzájemně propojené a utěsněné maltou.

Našli jsme několik archeologických nalezišť , amfory, jejichž dno bylo perforované, vnořené jeden do druhého, odkloněné pro účely potrubí.

Jednou z prvních velkých potrubních konstrukcí je potrubní systém sousedící se strojem Marly , postavený v letech 1681 až 1682 , gigantické zařízení pro čerpání vody ze Seiny , postavené za vlády Ludvíka XIV. V Bougivalu .

Konec XVIII th  století, pokud jde o fontány , trubka je trubka s železo taví, měď , v čele , v terakoty , nebo dřeva , který se používá pro dopravu vody z jednoho místa na druhé.

• Tyto litinové trubky mají různé průměry a jsou asi tři stopy dlouhý, se třemi nebo čtyřmi propíchnout uši na každém konci, které jsou tyto trubky spojeny pomocí tolika šrouby a maticemi, čímž kůže mezi každým kloubem.
• Hliněné trubky mají také různé průměry a stejnou délku jako litinové; na konci do sebe zapadají a jejich spojení je vyplněno tmelem vyrobeným ze smoly , koudel a koudel , a někdy jsou obaleny potěrem z vápenné malty a cementu .
• Tyto dřevěné trubky jsou z olše nebo jilmu také různých průměrů, které jsou vyvrtány šneky - jsou vnořené do sebe jako u země.
• Tyto olověné trubky jsou dvojího druhu; některé svařované a jiné lisované. „Fyzická trubka“ je trubka vytvořená z pásu olova, který je hoblovaný a zvednutý na obou stranách své tloušťky pomocí varlope, jehož dvě hrany jsou zkosené, což tvoří válcovaný pás, který je vyplněn s cínem nebo pájkou - název této trubky vychází z přesnosti, kterou je třeba při její výrobě uvést. Trubka svařovaná na délku: trubka, která je vyrobena z olova ve stole, válcovaná a jejíž pájka, prodloužená na spoji, tvoří žebro.
• Červená měď se také vyrábí na prkna a potain nebo roztavená žlutá měď .

Sací trubka je trubka, která je umístěna mezi tělesem čerpadla a dnem studny a ve které voda stoupá vzduchem nasávaným vůlí pístu.

Na archeologickém nalezišti Fontaines Salées se používají dřevěné trubky z neolitu jako dřevěné obaly pro provozní šachtu používanou k získání soli odpařováním. Datování uhlíkem-14 a dendrochronologie sudů, které jsou dodnes viditelné, ukázaly, že lokalita byla obsazena od roku 2238 př. N. L. J.-C.