குழாய்_குழாயியல் (பாகம் 3)

வரலாறு:

ஆற்றங்கரையோரத்திலேயே மனித நாகரீகம் தோன்றியதாக வரலாறு சொல்கின்றது. தண்ணீரே மனித வாழ்வின் அடிப்படைத் தேவையாக இருப்பதே அதன் காரணம். கூடி வாழ ஆரம்பித்த மனிதனின் முதல் தொழிலாக விவசாயம் உருவானது. ஆற்றங்கரை ஓரங்களில் வாழ்ந்த வரை தண்ணீருக்குப் பிரச்சினை இல்லை தான். ஆனால் சற்று தொலைவில், சுற்று வட்டாரத்தில் உள்ள நிலங்கள் எல்லாம் விவசாய நிலங்களாக மாறியபோது, தண்ணீருக்கான தேவையும் உயர்ந்தது. தண்ணீரைச் சிக்கனமாகப் பயன்படுத்தும் சிந்தனையும் உருவானது. அப்போது தான் மனிதன், உலகின் முதல் குழாயினைக் கண்டுபிடித்தான். ஆம், மூங்கில்களே மனிதன் முதன்முதலாய் பயன்படுத்திய குழாய்கள் ஆகும்.

அதன்பின்னர் எகிப்தில் முதன்முதலாக சுட்ட களிமண்ணால் செய்யப்பட்ட குழாய்கள் பயன்பாட்டுக்கு வந்தன. பின்னர் தொழில் வளர்ச்சி பெருகப் பெருக ஈயம், வெண்கலம் மற்றும் இரும்பினால் ஆன குழாய்கள் பயன்பாட்டுக்கு வந்தன.

உலோகங்கள்:

தற்பொழுது நமது பொறியியல் துறைகளில் பயன்பாட்டில் இருக்கும் உலோகங்கள் இவைதான்:

எஃகு (Carbon Steel)
துருப்பிடிக்கா எஃகு(Stainless Steel)
உலோகக் கலவைகள் (Alloy steels)
அலுமினியம் (Aluminium)
தாமிரம் (Copper)
பித்தளை (Brass)
காரீயம் (Lead)
வார்ப்பு இரும்பு (Cast Iron)

வரையறை:

திரவம் அல்லது வாயுவை ஒரு இடத்தில் இருந்து மற்றோர் இடத்திற்கு கடத்த உதவும் உள்ளீடற்ற உருளையே குழாய் எனப்படும்.

குழாய் அளவுகள்:

ஒரு குழாயினைக் குறிப்பிட மூன்று அளவுகள் தேவை. வெளிவிட்டம் (Outside Diameter), தடிமன் (Wall Thickness) மற்றும் நீளம் (Length).

இதில் நீளம் என்பது நமது தேவைக்கு ஏற்ப குறிக்கப்படுவதாகும்.

வெளிவிட்டம்:

குழாய்கள் அவற்றின் ‘பெயரளவு (Nominal)’ அளவுகளால் குறிக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக ஒரு 4” குழாயின் வெளிவிட்ட அளவு 4” அல்ல, 4.5” ஆகும். அந்த 4” என்பது ‘பெயரளவு’ அளவு ஆகும். எளிதாக குறிக்கப்படுவதற்காகவே இவை வெளிவிட்டத்தின் அருகாமை முழு எண்ணால் குறிக்கப்படுகின்றன. கீழே உள்ள அட்டவணையில் குழாயின் பெயரளவு மற்றும் வெளிவிட்ட அளவுகள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

12” வரை குழாய்களின் வெளிவிட்டமானது பெயரளவு அளவுகளில் இருந்து மாறுபடுகின்றன. 14” முதல், குழாயின் வெளிவட்டமானது பெயரளவு அளவிலேயே இருக்கும்.

தடிமன் (Wall Thickness):

குழாயைப் பொறுத்தவரை வெளிவிட்டமானது மாறிலி ஆகும்.ஆனால் குழாயின் தடிமனானது வெவ்வேறு அளவுகளில் கிடைக்கின்றன. அதாவது ஒரு 4” குழாயின் வெளிவிட்டம் 4.5”ஆகவே இருக்கும். ஆனால் 4” குழாயானது STD, XS, XXS என பல்வேறு தடிமன்களில் கிடைக்கின்றன. திரவத்தின் அழுத்தம், உலோகத்தின் அழுத்தம் போன்ற காரணிகளைக் கொண்டு ASME நியமத்தின்படி,தடிமனானது கணக்கிடப்படுகிறது. (அத்தகைய கணக்கீடுகள், அடிப்படைக் குழாயியலில் வராது)

இப்போது ஒரு 4” குழாயின் தடிமன்களின் அளவுகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. இவ்வாறே வெவ்வெறு அளவுகளுக்கும், குழாய்கள் வெவ்வேறு தடிமன்களில் கிடைக்கின்றன.

குழாய்கள் இணைக்கப்படும் முறைகள்:

பொதுவாக குழாயானது கீழ்க்கண்ட முறைகளில் மற்றொரு குழாய்/இணைப்பான்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றது:

1. பொருந்து வாய் பற்றவைப்பு (Socket Welding)

2. முட்டுப் பற்றவைப்பு (Butt Welding)

3. மரை இணைப்பு (Threaded Connection)

குழாய் முனைகள்:

குழாயில் அடுத்து முக்கியமான விஷயம், குழாயின் முனைகள் ஆகும். இது குழாய்களை இணைக்கும் முறையினைப் பொறுத்து கீழ்க்கண்ட முறைகளில் முடிவு செய்யப்படுகிறது.

1. சமதள முனை (Plain End) : 

குழாயானது பொருந்துவாய் பற்றவைப்பு முறையில் இணைக்கப்படும்போது, அதன் முனைகள் சமதளமாக இருக்க வேண்டும்.இணைப்பான்களில் உள்ள பொருந்துவாயில் குழாய் நுழைக்கப்பட்டு, நிரப்புப் பற்றவைப்பு (Fillet Welding) முறையில் குழாய் இணைப்பானுடன் இணைக்கப்படும்.

2. சாய்வு முனை (Bevel End) : 

குழாயானது முட்டுப் பற்றவைப்பு முறை மூலம் இணைக்கப்படும்போது, அதன் முனையானது சரிவாக/சாய்வாக இருக்க வேண்டும்.(கல்லூரியில் வெல்டிங் பற்றிப் படித்தது நினைவிருக்கிறதா?)

3. மரை முனை (Thread End):
குழாய் இணைப்பான்களுடன் மரைகளால் இணைக்கப்படும்போது, அதன் முனை மரைமுனையாக இருக்க வேண்டும். அத்தகைய இணைப்புகளின்போது, குழாயின் முனையில் மரை உருவாக்கப்படும்.

நியமங்கள் (Standards):

ASME B36.10M - Welded and Seamless Wrought Steel Pipe (எஃகு குழாயின் அளவுகள் இதில் குறிப்பிடப்பட்டிருக்கும்.)
 

ASME B36.19M - Stainless Steel Pipe (துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாயின் அளவுகள் இதில் குறிப்பிடப்பட்டிருக்கும்.)

-இவை தவிர சேவைப் பயனர் (Client) நிறுவனத்தின் நியமங்களும் குழாயியல் வடிவமைப்பில் முக்கியப்பங்கு வகிக்கும்.

முடிவுரை:

எனவே ஒரு குழாய் என்றால் கீழ்க்கண்ட விஷயங்கள் வரையறுக்கப்பட வேண்டும் :

பெயரளவு குழாய் அளவு
தடிமன்
குழாய் முனை
இணைக்கப்படும் முறை
நியமங்கள்


(தொடரும்)