Kuinka teräsputket valmistetaan?

Valmistettu raaka-aineista, kuten raudasta, alumiinista, hiilestä, mangaanista, titaanista, vanadiumista ja zirkoniumista, teräsputket ovat keskeisiä putkien tuotannossa sovellukset, jotka kattavat lämmitys- ja putkijärjestelmät, moottoritiet, autoteollisuuden ja jopa lääketieteen (kirurgiset implantit ja sydän venttiilit).

Kehitystyönsä jäljittäessä 1800-luvulta peräisin olevia teknisiä läpimurtoja heidän rakentamismenetelmänsä sopivat eri malleihin lukemattomiin tarkoituksiin.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Teräsputket voidaan rakentaa hitsaamalla tai saumattomalla prosessilla useisiin tarkoituksiin. Vuosisatojen ajan käytetyssä putkenvalmistusmenetelmässä käytetään materiaalia alumiinista zirkoniumiin läpi eri vaiheiden raaka-aineista lopputuotteeseen, jota on käytetty historiassa lääketieteestä valmistus.

Teräsputket, autojen valmistuksesta kaasuputkiin, voidaan hitsata joko seoksista - metalleista, jotka on valmistettu erilaisista kemiallisista alkuaineista - tai rakentaa saumattomasti sulatusuunista.

Kun hitsatut putket pakotetaan yhteen lämmitys- ja jäähdytysmenetelmien avulla ja niitä käytetään raskaampiin, jäykempiin sovelluksiin, kuten putkistoihin ja kaasuihin kuljetuksen aikana saumattomia putkia luodaan venyttämällä ja onttoina kevyempiin ja ohuempiin tarkoituksiin, kuten polkupyörät ja nesteet kuljetus.

Tuotantomenetelmä soveltuu paljon teräsputken eri malleihin. Halkaisijan ja paksuuden muuttaminen voi johtaa eroihin vahvuudessa ja joustavuudessa laajamittaiset projektit, kuten kaasunsiirtoputket, ja tarkat instrumentit, kuten ihonalainen neulat.

Putken suljettu rakenne, olipa se sitten pyöreä, neliö tai mikä tahansa muoto, sopii mihin tahansa sovellukseen, nesteiden virtauksesta korroosion estoon.

Teräsputkien valmistusprosessi sisältää raakateräksen muuntamisen harkkoiksi, kukinnoiksi, laatoiksi ja aihioiksi (kaikki jotka ovat hitsattavia materiaaleja), mikä luo putkilinjan tuotantolinjalle ja muodostaa putken halutuksi tuote.

•••Syed Hussain Ather

Rautamalmi ja koksi, hiilipitoinen aine kuumennetusta kivihiilestä, sulatetaan nestemäiseksi aineeksi uunissa ja sitten räjäytetään hapella sulan teräksen muodostamiseksi. Tämä materiaali jäähdytetään valanteiksi, suuriksi teräsvaluiksi materiaalien varastointia ja kuljetusta varten, jotka on muotoiltu telojen väliin suurella paineella.

Jotkut harkot viedään teräsrullien läpi, jotka venyttävät ne ohuemmiksi, pidemmiksi paloiksi luomaan kukintoja, välituotteita teräksen ja raudan välillä. Ne rullataan myös laattoiksi, suorakulmaisten poikkileikkauksisten teräskappaleiksi, pinottujen telojen läpi, jotka leikkaavat laatat muotoon.

Lisää liikkuvia laitteita tasoittuu - prosessi, joka tunnetaan nimellä coining - kukkii aihioiksi. Nämä ovat pyöreän tai neliön muotoisia metallikappaleita, jotka ovat vielä pidempiä ja ohuempia. Lentävät sakset leikkaavat aihiot tarkkoihin paikkoihin, jotta aihiot voidaan pinota ja muodostaa saumattomaksi putkeksi.

Levyt kuumennetaan noin 2200 Fahrenheit-asteeseen (1204 Celsius-asteeseen), kunnes ne ovat muokattavissa ja sitten ohennettiin skelpiksi, joka on kapea nauhanauha 0,4 mailiin (0,25 mailiin) asti. pitkä. Teräs puhdistetaan sitten rikkihapposäiliöillä, jota seuraa kylmä ja kuuma vesi, ja kuljetetaan putkenvalmistustehtaisiin.

Hitsatuille putkille kelauskone purkautuu vinosti ja vie sen telojen läpi, jolloin reunat käpristyvät ja muodostavat putkimuotoja. Hitsauselektrodit käyttävät sähkövirtaa sulkemaan päät yhteen ennen kuin korkeapainetela kiristää sen. Prosessi voi tuottaa putken jopa 335,3 m (1100 jalkaa) minuutissa.

Saumattomien putkien kohdalla neliönmuotoisten aihioiden kuumennus ja korkeapainevalssaus saa ne venymään reiän keskellä. Valssaamot lävistävät putken halutun paksuuden ja muodon.

Jatkokäsittely voi sisältää suoristamisen, kierteityksen (tiukkojen urien leikkaamisen putkien päihin) tai päällystäminen sinkkiä tai galvanointia suojaavalla öljyllä ruostumisen estämiseksi (tai mikä tahansa putken tarpeellinen) tarkoitus). Galvanointi käsittää yleensä sinkkipinnoitteiden sähkökemialliset ja sementointiprosessit metallin suojaamiseksi syövyttäviltä materiaaleilta, kuten suolavedeltä.

Prosessi estää haitallisten hapettimien muodostumisen vedessä ja ilmassa. Sinkki toimii hapen anodina muodostaen sinkkioksidia, joka reagoi veden kanssa muodostaen sinkkihydroksidia. Nämä sinkkihydroksidimolekyylit muodostavat sinkkikarbonaatin altistuessaan hiilidioksidille. Lopuksi ohut, läpäisemätön, liukenematon sinkkikarbonaattikerros tarttuu sinkkiin metallin suojaamiseksi.

Ohuempaa muotoa, sähkösinkitystä, käytetään yleensä autonosissa, jotka vaativat ruostesuojaavaa maalia siten, että kuumasuodatus vähentää perusmetallin lujuutta. Ruostumattomat teräkset syntyvät, kun ruostumattomat osat galvanoidaan hiiliteräkseksi.

•••Syed Hussain Ather

Hitsatut teräsputket juontavat juurensa skotlantilaisen insinööri William Murdockin keksimästä hiilestä poltettavasta lamppujärjestelmästä tynnyriä musketteja hiilikaasun kuljettamiseksi vuonna 1815, saumattomia putkia otettiin käyttöön vasta 1880-luvun lopulla bensiinin kuljettamiseen ja öljy.

1800-luvulla insinöörit loivat putkienvalmistuksessa innovaatioita, mukaan lukien insinööri James Russell menetelmä pudotusvasaran käyttämiseksi taittamaan ja liittämään tasaisia ​​rautaliuskoja, joita kuumennettiin, kunnes ne olivat muokattavissa 1824.

Insinööri Comenius Whitehouse loi jo ensi vuonna paremman menetelmän päittäishitsaukseen, johon kuului ohuiden rautalevyjen lämmittäminen, jotka olivat käpristyneet putkeen ja hitsatut päistä. Whitehouse käytti kartion muotoista aukkoa käpristämään reunat putken muotoon ennen hitsaamista putkeen.

Teknologia leviää autoteollisuudessa, ja sitä käytetään myös öljyn ja kaasun kuljetuksiin läpimurtoja, kuten kuumamuodostavien putkien kyynärpäät taivutettujen putkituotteiden tuottamiseksi tehokkaammin, ja jatkuva putken muodostuminen vakiona virta.

Vuonna 1886 saksalaiset insinöörit Reinhard ja Max Mannesmann patentoivat ensimmäisen valssausprosessin saumattomien putkien luomiseksi eri kappaleista isänsä viilatehtaalla Remscheidissä. 1890-luvulla duo keksi pilger-valssausprosessin, menetelmän teräsputkien halkaisijan ja seinämän paksuuden pienentämiseksi lisääntynyt kestävyys, joka muilla tekniikoillaan muodostaisi "Mannesmann-prosessin" mullistaa teräsputkialan tekniikka.

1960-luvulla CNC (Computer Numerical Control) -tekniikka antoi insinöörien käyttää korkeataajuista induktiokorjausta koneet tarkempien tulosten saavuttamiseksi käyttämällä tietokoneella suunniteltuja karttoja monimutkaisemmille malleille, tiukemmille mutkille ja ohuemmille seinät. Tietokoneavusteinen suunnitteluohjelmisto hallitsisi edelleen kenttää entistä tarkemmin.

Teräsputket voivat kestää yleensä satoja vuosia, ja ne kestävät hyvin maakaasun ja epäpuhtauksien halkeamia sekä iskuja, joiden metaanin ja vedyn tunkeutuminen on vähäistä. Ne voidaan eristää polyuretaanivaahdolla (PU) lämpöenergian säästämiseksi samalla kun ne pysyvät vahvina.

Laadunvalvontastrategioissa voidaan käyttää menetelmiä, kuten käyttämällä röntgensäteitä putkien koon mittaamiseen ja säätämiseen vastaavasti havaittujen varianssien tai erojen mukaan. Tämä varmistaa putkilinjojen soveltuvuuden niiden käyttöön myös kuumissa tai märissä ympäristöissä.