O le tele o faiga fa'ata'ita'i (Brinell, Rockwell, Vickers) e iai a latou faiga fa'apitoa mo le galuega o lo'o su'eina. O le suega Rockwell T e talafeagai mo le siakiina o paipa puipui mama e ala i le tipiina o le paipa i le umi ma le tofotofoina o le puipui mai le lautele i totonu nai lo le lautele i fafo.
O le fa'atonuina o se paipa e tai pei o le alu i se fale fa'atau ta'avale ma fa'atonuina se ta'avale po'o se loli. I aso nei, o le tele o filifiliga o lo'o avanoa e mafai ai e tagata fa'atau ona fa'apitoa le ta'avale i le tele o auala - lanu o totonu ma fafo, afifi teuteuga o totonu, filifiliga o le fa'alelei o fafo, filifiliga o le powertrain, ma se masini leo e toetoe lava a tutusa ma se masini fa'afiafiaga i le fale. I nei filifiliga uma, atonu e te le fa'amalieina i se ta'avale masani, e leai ni mea fa'aopoopo.
O paipa u'amea e pei lava o lena. E faitau afe ana filifiliga po'o ni fa'amatalaga auiliili. I le fa'aopoopoga i fua, o lo'o lisiina i le fa'amatalaga auiliiliga meatotino fa'akemikolo ma le tele o meatotino fa'ainisinia e pei o le malosi maualalo (MYS), le malosi fa'ai'u (UTS), ma le fa'aloaloa maualalo a'o le'i pa'u. Peita'i, e to'atele i le alamanuia—inisinia, sui fa'atau, ma gaosi oloa—e fa'aogaina fa'apu'upu'uga taliaina i le alamanuia e mana'omia ai le fa'aogaina o paipa uelo "masani" ma fa'amaoti mai na'o le tasi le uiga: le ma'a'a.
Taumafai e fa'atonu se ta'avale e ala i le uiga e tasi ("Ou te mana'omia se ta'avale e iai le fa'asalalauga otometi") ma o le a le mamao tele lau fa'afitauli i se fa'atau'oloa. E tatau ona ia fa'atumu se pepa fa'atonu ma le tele o filifiliga. O le paipa e fa'apea lava - ina ia maua le paipa sa'o mo le fa'aoga, e mana'omia e le kamupani gaosi paipa nisi fa'amatalaga nai lo na'o le ma'a'a.
E faʻapefea ona avea le maʻaʻa ma se sui ua iloa mo isi meatotino faʻainisinia? Atonu na amata i se kamupani gaosi paipa. Talu ai ona vave, faigofie, ma manaʻomia ni meafaigaluega e taugofie, e masani ona faʻaaogaina e le au faʻatau paipa le suʻega maʻaʻa e faʻatusatusa ai paipa e lua. Ina ia faia se suʻega maʻaʻa, pau lava le mea latou te manaʻomia o se paipa lamolemole ma se tulaga e suʻe ai.
E feso'ota'i lelei le ma'a'a o le paipa ma le UTS, ma o se tulafono faigofie, o pasene po'o le tele o pasene e fesoasoani i le fa'atatauina o le MYS, o lea e faigofie ai ona iloa pe fa'apefea ona avea le su'ega ma'a'a ma se sui talafeagai mo isi meatotino.
E le gata i lea, o isi suega e fai si lavelave. E ui e na'o le minute pe sili atu e fai ai suega ma'a'a i luga o se masini e tasi, ae o le MYS, UTS ma le suega fa'aloaloa e mana'omia ai le sauniuniga o fa'ata'ita'iga ma le fa'afaigaluegaina tele i masini tetele o le fale su'esu'e. I se fa'atusatusaga, e alu ni sekone mo se tagata fa'agaoioia le fale gaosi paipa e faia ai se suega ma'a'a ma itula mo se tagata tomai fa'apitoa i mea tau u'amea e faia ai se suega tensile. E le faigata ona faia se siaki ma'a'a.
E lē o lona uiga e lē fa’aaogaina e le au gaosi paipa fa’ainisinia ni su’ega o le ma’a’a. E saogalemu le fai atu e fa’apea o le to’atele o tagata e fa’aaoga, ae ona latou te faia ni iloiloga o le toe fai ma le mafai ona toe gaosia i a latou masini uma e su’e ai, ua latou iloa lelei tapula’a o le su’ega. O le to’atele e fa’aaoga le iloiloina o le ma’a’a o le paipa o se vaega o le fa’agasologa o le gaosiga, ae latou te lē fa’aaogaina e fua ai meatotino o paipa. O se su’ega pasi/lē manuia lea.
Aiseā e te manaʻomia ai ona iloa e uiga i le MYS, UTS ma le faʻaloaloa maualalo? Latou te faʻaalia ai le auala o le a amio ai le paipa pe a faʻapipiʻi.
O le MYS o le malosi aupito maualalo e mafua ai le fa'aleagaina tumau o le meafaitino. Afai e te taumafai e punou teisi se uaea sa'o (e pei o se tautau ofu) ma fa'asa'oloto le mamafa, o le a tupu se tasi o mea e lua: o le a toe fo'i i lona tulaga muamua (sa'o) pe o le a tumau pea le pi'o. Afai o lo'o sa'o pea, e te le'i pasia le MYS. Afai o lo'o pi'o pea, ua e sopo'ia.
Ia, fa'aaoga ni pliers e fa'amau ai pito uma e lua o le uaea. Afai e mafai ona e saeia le uaea i ni vaega se lua, ua e sopo'ia lona UTS. E te fa'amalosia tele i ai ma e lua au uaea e fa'aalia ai lau taumafaiga e sili atu nai lo le tagata. Afai o le umi muamua o le uaea e 5 inisi, ma o umi e lua pe a uma ona gau e fa'aopoopo i le 6 inisi, ua fa'aloaloa le uaea i le 1 inisi, po'o le 20%. O le suega fa'aloaloa moni e fuaina i totonu ole 2 inisi mai le tulaga na gau ai, ae po'o le a lava - o le manatu o le uaea toso e fa'aalia ai le UTS.
E manaʻomia ona tipiina, faʻapupula, ma vaneina faʻataʻitaʻiga o ata uʻamea e faʻaaoga ai se vailaʻau e fai si ʻāʻasa (e masani lava o le nitric acid ma le alcohol (nitroethanol)) ina ia iloa atu ai fatu. E masani ona faʻaaogaina le faʻateleina o le 100x e siaki ai fatu uʻamea ma fuafua ai le tele o fatu.
O le ma'a'a o se suega lea o le auala e tali atu ai se mea i le pa'i. Va'ai faalemafaufau i le tu'uina o se fasi paipa pu'upu'u i totonu o se vise e iai auvae ma'ai ona liliu lea o le vise e tapuni. I le fa'aopoopoga i le fa'amafolafola o le paipa, o auvae o le vise e tu'ua ai fo'i ni fa'aputuga i luga o le paipa.
O le auala lea e galue ai le suega ma'a'a, ae e lē o se mea e matuā malō. O lenei suega e iai lona tele o le pa'ū ma le mamafa e pulea. O nei malosiaga e fa'aleagaina ai le fogā'ele'ele, ma faia ai se fa'aputuga po'o se fa'aputuga. O le tele po'o le loloto o le fa'aputuga e fuafua ai le ma'a'a o le u'amea.
Mo le iloiloina o le u'amea, o su'ega masani o le ma'a'a o Brinell, Vickers, ma Rockwell. E tofu lava le paipa ma lana lava fua, ma o nisi e tele auala e su'e ai, e pei o Rockwell A, B, ma le C. Mo paipa u'amea, o le ASTM Specification A513 e fa'asino i le su'ega Rockwell B (fa'apu'upu'u o le HRB po'o le RB). O le su'ega Rockwell B e fuaina ai le eseesega i le fa'aosoina o le u'amea e se polo u'amea e 1⁄16-inisi le lautele i le va o se uta la'ititi ma se uta muamua e 100 kgf. O se taunuuga masani mo le u'amea vaivai masani o le HRB 60.
Ua iloa e saienitisi o meafaitino e fesoʻotaʻi faʻatasi le maʻaʻa ma le UTS. O le mea lea, e mafai e se maʻaʻa tuʻuina atu ona vavalo le UTS. E faʻapena foʻi, e iloa e le au gaosi paipa e fesoʻotaʻi le MYS ma le UTS. Mo paipa uelo, e masani lava o le MYS e 70% i le 85% o le UTS. O le aofaʻi tonu e faʻalagolago i le faiga o le faia o le paipa. O le maʻaʻa o le HRB 60 e fesoʻotaʻi ma le UTS o le 60,000 pauna i le inisi faatafafa (PSI) ma le MYS o le 80%, poʻo le 48,000 PSI.
O le fa'amatalaga masani o paipa i le gaosiga lautele o le maualuga o le ma'a'a. I le fa'aopoopoga i le tele, sa popole le inisinia i le fa'amaotiina o se paipa fa'apipi'i eletise tete'e (ERW) i totonu o se vaega lelei o galuega, lea e ono i'u ai i le maualuga o le ma'a'a atonu e o'o atu i le HRB 60 i luga o le ata o le vaega. O lenei fa'ai'uga lava ia e o'o atu ai i le tele o meatotino fa'ai'u fa'ai'u, e aofia ai le ma'a'a lava ia.
Muamua, e le tele se mea e taʻu mai e le maʻaʻa o le HRB 60 ia i tatou. O le faitauga o le HRB 60 o se numera e leai ni fua. O le mea na iloiloina i le HRB 59 e sili atu le vaivai nai lo le mea na tofotofoina i le HRB 60, ma o le HRB 61 e sili atu le maʻaʻa nai lo le HRB 60, ae o le a le tele? E le mafai ona fuaina e pei o le voluma (fuaina i decibels), torque (fuaina i pauna-futu), saoasaoa (fuaina i le mamao e faʻatatau i le taimi), poʻo le UTS (fuaina i pauna i le inisi faatafafa). O le faitauina o le HRB 60 e le taʻu mai ia i tatou se mea patino. O se meatotino lea o le meafaitino, ae le o se meatotino faaletino. Lua, o le suʻega o le maʻaʻa e le talafeagai mo le toe faia poʻo le toe gaosia. O le iloiloina o nofoaga e lua i luga o se faʻataʻitaʻiga suʻega, e tusa lava pe latalata nofoaga o suʻega le tasi i le isi, e masani ona iʻu ai i se eseesega tele i faitauga o le maʻaʻa. O le faʻaopoopoina o lenei mataupu o le natura o le suʻega. A maeʻa ona fuaina se tulaga, e le mafai ona fuaina i le taimi lona lua e faʻamaonia ai taunuuga. E le mafai ona toe faia le suʻega.
E lē fa’apea ai o le faia o su’ega o le ma’a’a e lē talafeagai. O le mea moni, e maua ai se ta’iala lelei mo le UTS a se meafaitino, ma o se su’ega vave ma faigofie ona fa’atino. Peita’i, o tagata uma e a’afia i le fa’amaotiina, fa’atauina ma le gaosia o paipa e tatau ona iloa ona tapula’a o se parakalafa su’ega.
Ona o le paipa "masani" e le o faʻamatalaina lelei, pe a manaʻomia, e masani ona faʻaitiitia e le au gaosi paipa i paipa uʻamea e lua e masani ona faʻaaogaina ma ituaiga paipa o loʻo faʻamatalaina i le ASTM A513: 1008 ma le 1010. E tusa lava pe ua uma ona aveese isi ituaiga paipa uma, o loʻo matala pea avanoa i tulaga o meatotino faʻainisinia o nei ituaiga paipa e lua. O le mea moni, o nei ituaiga paipa e sili ona lautele le tele o meatotino faʻainisinia nai lo soʻo se ituaiga.
Mo se faʻataʻitaʻiga, e faʻamatalaina se paipa o se uaea vaivai pe afai e maualalo le MYS ae maualuga le faʻaloaloa, o lona uiga e sili atu lona lelei i le faʻatinoina o le tensile, deflection ma le set nai lo se paipa e faʻamatalaina o se uaea malo, lea e maualuga tele le MYS ma e maualalo le faʻaloaloa. E tutusa lea ma le eseesega i le va o uaea vaivai ma uaea malo, e pei o tautau ofu ma vili.
O le fa'aloaloa lava ia o se isi mea e iai sona aafiaga tele i fa'aoga taua o paipa. O paipa e maualuga le fa'aloaloa e mafai ona tatalia le malosi o le fe'avea'i; o meafaitino e maualalo le fa'aloaloa e sili atu ona ma'ale'ale ma o lea e sili atu ona faigofie ona fa'aleagaina e pei o le vaivai. Peita'i, e le feso'ota'i tuusa'o le fa'aloaloa ma le UTS, o le pau lea o le meatotino fa'ainisinia e feso'ota'i tuusa'o ma le ma'a'a.
Aiseā e matuā eseese ai meatotino fa'amekanika o paipa? Muamua, e eseese le tuufaatasiga fa'akemikolo. O le u'amea o se vaila'au mautu o le u'amea ma le kaponi ma isi mea fa'a'au'au taua. Mo le faigofie, o le a na'o pasene o le kaponi o le a tatou taulimaina iinei. E suia e atomu kaponi nisi o atomu u'amea, ma fausia ai le fausaga tioata o le u'amea. O le ASTM 1008 o se vasega muamua e aofia ai mea uma ma le aofa'i o le kaponi e 0% i le 0.10%. O le zero o se numera fa'apitoa tele e maua ai meatotino tulaga ese pe a matuā maualalo le aofa'i o le kaponi i le u'amea. O le ASTM 1010 e fa'amaoti mai ai le aofa'i o le kaponi i le va o le 0.08% ma le 0.13%. O nei eseesega e foliga mai e le tele naua, ae e lava lo latou tele e faia ai se eseesega tele i isi mea.
Lua, e mafai ona gaosia pe fa'apipi'i le paipa u'amea ma fa'agasolo mulimuli ane i ni faiga gaosiga eseese e fitu. O le ASTM A513 e feso'ota'i ma le gaosiga o paipa ERW o lo'o lisiina ai ituaiga e fitu:
Afai e leai se aafiaga o le tuufaatasiga o vailaʻau o le uʻamea ma laasaga o le gaosiga o paipa i le maʻaʻa o le uʻamea, o le ā la le aafiaga? O le taliina o lenei fesili o lona uiga o le suʻesuʻeina lea o auiliiliga. O lenei fesili e fesiligia ai ni isi fesili se lua: O a auiliiliga, ma o le a le latalata?
O faʻamatalaga auiliili e uiga i fatu e fausia ai le uʻamea o le tali muamua lea. A faia le uʻamea i se fale gaosi uʻamea muamua, e le malulu i totonu o se poloka tele e tasi le foliga. A malulu le uʻamea, e faʻatulaga molelaʻau o le uʻamea i ni mamanu faifaipea (kristal), e tutusa ma le auala e fausia ai ni kiona. A maeʻa ona fausia ni kristal, latou te faʻapotopotoina i ni vaega e taʻua o fatu. A o faʻagasolo le malulu, e tuputupu aʻe fatu ma fausia i totonu o le laupepa poʻo le laulau. E taofi le tuputupu aʻe o fatu pe a mitiia e fatu ia molelaʻau uʻamea mulimuli. E tutupu nei mea uma i le tulaga microscopic aua o le tele o le fatu uʻamea e tusa ma le 64 µ poʻo le 0.0025 inisi le lautele. E ui e tutusa fatu taʻitasi ma le isi, ae e le tutusa. E eseese teisi i le tele, faʻatulagaga ma le aofaʻi o le kaponi. O le va i le va o fatu e taʻua o le tuaoi o fatu. A malepe le uʻamea, mo se faʻataʻitaʻiga ona o le vaivai o māvaevae, e masani ona malepe i tuaoi o fatu.
O le ā le mamao e tatau ona e tilotilo i ai e iloa ai ni fatu e mafai ona iloa? 100x le fa'ateleina, po'o le 100x le va'ai a le tagata, ua lava lea. Peita'i, o le na'o le tilotilo i u'amea e le'i togafitia i le 100 taimi o le malosi e le tele se mea e iloa ai. E saunia le fa'ata'ita'iga e ala i le fa'apulusaina o le fa'ata'ita'iga ma le vaneina o le fogā'ele'ele i se 'aseti (e masani lava o le nitric acid ma le 'ava malosi) e ta'ua o le nitroethanol etchant.
O fatu ma o latou fa'alava i totonu e fuafua ai le malosi o le pa'ū, MYS, UTS ma le fa'aloaloa e mafai e se u'amea ona tatalia a'o le'i pa'ū.
O la'asaga o le faia o u'amea, e pei o le fa'avevela ma le fa'amālūlūina o le fasi u'amea, e fa'aogaina ai le mamafa i totonu o le fausaga o le saito; afai e suia tumau lona foliga, o lona uiga o le mamafa e fa'aleagaina ai le saito. O isi la'asaga o le fa'agasologa, e pei o le afifiina o le u'amea i ni u'amea, tatala, ma fa'aleagaina le fausaga o saito u'amea e ala i se masini olo paipa (e fausia ai ma fa'ateleina ai le tele o le paipa). O le tosoina malūlūina o le paipa i luga o le mandrel e fa'atupuina ai fo'i le mamafa i luga o le meafaitino, e fa'apea fo'i la'asaga o le gaosiga e pei o le fa'atulagaina o le pito ma le punou. O suiga i le fausaga o saito e ta'ua o le dislocations.
O laasaga o loʻo i luga e faʻaitiitia ai le malosi o le uʻamea, o lona gafatia lea e teteʻe atu ai i le mamafa o le tensile (toso-tatala). E malepelepe le uʻamea, o lona uiga e sili atu ona faigofie ona gau pe afai e te faʻaauau pea ona galue i ai. O le elongation o se tasi lea o vaega o le ductility (o le compressibility o le isi lea vaega). E taua le malamalama o le faaletonu e masani ona tupu i le taimi o le mamafa o le tensile, ae le o le compression. E matua teteʻe lava le uʻamea i le mamafa o le tensile ona o lona gafatia e maualuga tele ai le elongation. Peitaʻi, e faigofie ona faʻaleagaina le uʻamea i lalo o le mamafa o le compressive - e ductile - o se tulaga lelei tele lea.
E maualuga le malosi o le sima i le fa'a'omiina ae maualalo le ductility pe a fa'atusatusa i le sima. O nei uiga e fa'afeagai ma le u'amea. O le mafua'aga lea e masani ona fa'apipi'i ai le u'amea i le sima e fa'aaogaina mo auala, fale ma auala savali. O le i'uga o se oloa e malolosi e pei o meafaitino e lua: pe a fa'ama'a'aina, e malosi le u'amea, ma pe a fa'ama'a'aina, e malosi le sima.
I le taimi o le galuega malulu, a'o fa'aitiitia le malosi o le u'amea, e fa'ateleina fo'i lona ma'a'a. I se isi faaupuga, o le a fa'ama'a'a. E fuafua i le tulaga, atonu o se fa'amanuiaga lea; peita'i, atonu o se fa'aletonu ona o le ma'a'a e tutusa ma le vaivai. O lona uiga, a'o fa'ama'a'a le u'amea, e le toe malosi; o le mea lea, e sili atu ona ono pa'u'ū.
I se isi faaupuga, o laʻasaga taʻitasi o le faagasologa e faʻaumatia ai sina vaega o le malosi o le paipa. E faʻamaʻaʻa pe a galue le vaega, ma afai e malo tele e leai se aoga. O le maʻaʻa o le vaivai lea, ma e foliga mai e le manuia se paipa vaivai pe a faʻaaogaina.
E i ai ni filifiliga a le kamupani gaosi oloa i lenei tulaga? I se aotelega, ioe. O lena filifiliga o le fa'amafanafana, ma e ui e le o se mea fa'ataulāitu, ae e toetoe lava a pei o se mea fa'ataulāitu e mafai ona e maua.
I se faaupuga faigofie, o le annealing e aveese ai aafiaga uma o le atuatuvale faaletino i luga o le uʻamea. O lenei faiga e faʻavevela ai le uʻamea i se vevela e faʻaitiitia ai le atuatuvale poʻo le toe faʻafouina, ma faʻaumatia ai le see ese. E faʻatatau i le vevela patino ma le taimi e faʻaaogaina i le faiga o le annealing, o le faiga lea e toe faʻafoʻisia ai nisi pe atoa foʻi lona ductility.
O le fa'amālūlūina ma le fa'amālūlūina fa'atonutonu e fa'aleleia atili ai le tuputupu a'e o le saito. E aoga lenei mea pe afai o le sini ia fa'aitiitia le ma'ale'ale o le meafaitino, ae o le tuputupu a'e o le saito e le pulea e mafai ona fa'amalūlūina tele ai le u'amea, ma le mafai ai ona fa'aaogaina mo lona fa'amoemoega. O le taofia o le fa'agasologa o le fa'amālūlūina o se isi mea e toetoe lava a fa'ataulāitu. O le fa'amālūlūina i le vevela sa'o ma le vaila'au fa'amālūlūina sa'o i le taimi sa'o e fa'ato'a vave ai le fa'agasologa ina ia maua ai uiga fa'aleleia o le u'amea.
Pe tatau ona tatou fa'aitiitia le fa'amatalaga o le ma'a'a? Leai. O uiga o le ma'a'a e taua tele o se fa'asinomaga pe a fa'amaoti mai paipa u'amea. O se fua aoga, o le ma'a'a o se tasi o uiga e tele e tatau ona fa'amaoti mai pe a fa'atonuina mea paipa ma siaki pe a maua (ma e tatau ona fa'amaumauina i uta ta'itasi). Afai o le siakiina o le ma'a'a o le tulaga fa'atonuina lea o le siakiina, e tatau ona i ai ni fua talafeagai ma ni vaega e pulea ai.
Ae ui i lea, e le o se suega moni lea mo le agavaa (taliaina pe teena) o meafaitino. I le faaopoopo atu i le maaa, e tatau i le au gaosi oloa ona tofotofoina uta e iloa ai isi meatotino talafeagai, e pei o le MYS, UTS, po o le umi maualalo, e fuafua i le faaaogaina o le paipa.
Wynn H. Kearns is responsible for regional sales for Indiana Tube Corp., 2100 Lexington Road, Evansville, IN 47720, 812-424-9028, wkearns@indianatube.com, www.indianatube.com.
O le Tube & Pipe Journal na avea ma mekasini muamua na faʻatulagaina mo le tautua i le pisinisi paipa uʻamea i le 1990. O aso nei, o loʻo tumau pea le lomiga e tasi i Amerika i Matu na faʻatulagaina mo le pisinisi ma ua avea ma punaoa sili ona faʻatuatuaina o faʻamatalaga mo tagata tomai faapitoa i paipa.
O lea la ua iai le avanoa atoa i le lomiga numera o Le FABRICATOR, ma faigofie ai ona maua punaoa taua a le alamanuia.
Ua mafai nei ona maua atoatoa le lomiga numera o Le Tube & Pipe Journal, ma faigofie ai ona maua punaoa taua a le alamanuia.
Fiafia i le avanoa atoatoa i le lomiga numera o le STAMPING Journal, lea e tuʻuina atu ai le alualu i luma faʻatekonolosi aupito lata mai, faiga sili ona lelei ma tala fou o alamanuia mo le maketi o le faʻailoga uʻamea.
Fiafia i le avanoa atoatoa i le lomiga numera o Le Lipoti Fa'aopoopo e a'oa'o ai pe fa'apefea ona fa'aogaina le gaosiga fa'aopoopo e fa'aleleia atili ai le lelei o le fa'agaioiga ma fa'ateleina ai tupe mama.
O lea la ua iai le avanoa atoa i le lomiga numera o Le Fabricator i le Sipaniolo, ma faigofie ai ona maua punaoa taua a le alamanuia.