Nyersanyagokból, például vasból, alumíniumból, szénből, mangánból, titánból, vanádiumból és cirkóniumból készül, az acélcsövek központi szerepet játszanak a fűtési és vízvezeték-rendszerek, autópálya-tervezés, autógyártás és még az orvostudomány (sebészeti implantátumok és szívműtétek) alkalmazásai szelepek).
Fejlesztésük az 1800-as évekbeli mérnöki áttörésekig vezethető vissza, építési módszereik számtalan célra megfelelnek a különböző terveknek.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az acélcsöveket hegesztéssel vagy zökkenőmentes eljárással lehet megépíteni különböző célokra. Az évszázadok óta gyakorolt csőgyártási eljárás magában foglalja az alumíniumtól a cirkóniumig terjedő anyagok felhasználását különféle lépéseken keresztül, a nyersanyagoktól a késztermékig, amelyek a történelemben az orvostudománytól kezdve alkalmazhatók voltak gyártás.
Hegesztett vs. Zökkenőmentes gyártás a csőgyártási folyamatban
Az acélcsövek az autógyártástól a gázvezetékig ötvözetekből - különböző kémiai elemekből készült fémekből - hegeszthetők, vagy olvasztókemencéből zökkenőmentesen megépíthetők.
Míg a hegesztett csöveket olyan módszerekkel kényszerítik össze, mint a fűtés és a hűtés, és nehezebb, merevebb alkalmazásokhoz, például vízvezetékhez és gázhoz használják szállítás során a varrat nélküli csöveket nyújtás és üregelés révén hozzák létre könnyebb és vékonyabb célokra, például kerékpárok és folyadékok számára szállítás.
A gyártási módszer sokat kölcsönöz az acélcső különféle kialakításainak. Az átmérő és a vastagság megváltoztatása a szilárdság és a rugalmasság különbségéhez vezethet nagyszabású projektek, például gázszállító csővezetékek és precíz eszközök, például injekció tűk.
A cső zárt szerkezete, legyen az kerek, négyzet alakú vagy bármilyen alakú, bármilyen alkalmazásra alkalmas lehet, a folyadékáramlástól a korrózió megelőzéséig.
Hegesztett és varrat nélküli acélcsövek lépésenkénti mérnöki folyamata
Az acélcsövek készítésének teljes folyamata magában foglalja a nyersacél tömbökké, virágzásokká, födémekké és tuskókká alakítását (ezek mindegyike) amelyek hegeszthető anyagok), létrehozva egy csővezetéket a gyártósoron, és a csövet a kívántra formálva termék.
•••Syed Hussain Ather
Tuskók, virágok, táblák és tuskók készítése
A vasércet és a kokszot, amely a szénben gazdag anyag a felmelegített szénből, olvasztják fel egy kemencében folyékony anyaggá, majd oxigénnel robbantják, hogy olvadt acélt kapjanak. Ezt az anyagot rúdokká, nagy acélöntvényekké hűtik az anyagok tárolásához és szállításához, amelyeket hengerek között nagy nyomás alatt alakítanak ki.
Néhány bugát átengednek acélgörgőkön, amelyek vékonyabb, hosszabb darabokra nyújtják őket, hogy virágzásokat hozzanak létre, köztes termékek az acél és a vas között. Ezenkívül födémekké, négyszögletes keresztmetszetű acéldarabokká, egymásra rakott hengereken keresztül hengerelik őket, amelyek formára vágják a födémeket.
Ezeknek az anyagoknak a készítése csövekbe
Több gördülő eszköz ellaposodik - az úgynevezett csavarozás - tuskókká virágzik. Ezek kerek vagy négyzet keresztmetszetű fémdarabok, amelyek még hosszabbak és vékonyabbak. A repülő ollók pontos helyzetben vágják a tuskókat, így a tuskók egymásra rakhatók és varrat nélküli csővé alakíthatók.
A lemezeket körülbelül 2200 Fahrenheit fokig (1204 Celsius fokig) melegítik, amíg alakíthatók majd vékonyra hígítják, amelyek keskeny szalagcsíkok 0,4 mérföldig (0,4 km) hosszú. Az acélt ezután kénsavtartályokkal tisztítják, majd hideg és meleg vízzel, majd csőgyárakba szállítják.
Hegesztett és varrat nélküli csövek fejlesztése
A hegesztett csöveknél egy letekercselő gép kikapcsolja a hengereket és átengedi azokat a görgőkön, hogy az élek görbüljenek és csőalakokat hozzanak létre. A hegesztő elektródák elektromos áramot használnak a végek egymáshoz történő lezárására, mielőtt a nagynyomású henger meghúzza. Az eljárás 335,3 m / perc sebességgel képes csövet előállítani.
A varrat nélküli csöveknél a négyzet alakú tuskók fűtésének és nagynyomású hengerlésének a folyamata középen lyukkal húzódik. A hengerművek a kívánt vastagság és forma érdekében átszúrják a csövet.
További feldolgozás és galvanizálás
A további feldolgozás magában foglalhatja az egyengetést, a menetfűzést (szoros barázdák vágását a csövek végébe) vagy bevonat cink védőolajjal vagy horganyzás a rozsdásodás megelőzésére (vagy bármi, ami a csőhöz szükséges) célja). A galvanizálás általában cinkbevonatok elektrokémiai és elektrodepozíciós eljárásait tartalmazza, hogy megvédje a fémet a maró anyagtól, például a sós víztől.
A folyamat megakadályozza a vízben és a levegőben található káros oxidálószereket. A cink az oxigén anódjaként cink-oxidot képez, amely vízzel reagálva cink-hidroxidot képez. Ezek a cink-hidroxid-molekulák szén-dioxid hatására cink-karbonátot képeznek. Végül egy vékony, áthatolhatatlan, oldhatatlan cink-karbonát réteg tapad a cinkhez, hogy megvédje a fémet.
Vékonyabb formát, az elektrogalvanizálást általában olyan autóalkatrészekben alkalmazzák, amelyek rozsdamentes festéket igényelnek, így a forró mártás csökkenti az alapfém szilárdságát. Rozsdamentes acélok jönnek létre, ha a rozsdamentes alkatrészeket szénacélzá horganyozzák.
A csőgyártás története
•••Syed Hussain Ather
Míg a hegesztett acélcsövek William Murdock skót mérnök találta ki a szénégető lámparendszer találmányát 1815-ös széndioxid hordók széngáz szállítására, a varrat nélküli csöveket csak az 1880-as évek végén vezették be benzinszállításra és az olaj.
A 19. század folyamán a mérnökök újításokat hoztak létre a csőgyártásban, beleértve James Russell mérnököt is módszer cseppkalapács használatával a lapos vascsíkok összehajtására és összekapcsolására, amelyeket addig hevítettek, amíg be nem alakíthatók 1824.
A Comenius Whitehouse mérnök már a következő évben kidolgozott egy jobb fenékhegesztési módszert, amelynek során vékony vaslemezeket hevítettek, amelyeket csővé tekertek és a végén hegesztettek. Whitehouse kúp alakú nyílással csavarja össze az éleit, mielőtt csővé hegesztené őket.
A technológia elterjedne az autóiparban, és az olaj- és gázszállításhoz is felhasználható lenne olyan áttörések, mint a melegen formáló cső könyökei a hajlított csőtermékek hatékonyabb előállítása érdekében, és a folyamatos csőalakítás állandóan folyam.
1886-ban Reinhard és Max Mannesmann német mérnökök szabadalmaztatták az első gördülő eljárást a varrat nélküli csövek különféle darabokból történő létrehozására apjuk remscheidi irattartó gyárában. Az 1890-es években a duó feltalálta a pilger-hengerelési eljárást, az acélcsövek átmérőjének és falvastagságának csökkentésére szolgáló módszert. megnövekedett tartósság, amely más technikáikkal együtt a "Mannesmann-folyamatot" alkotná, hogy forradalmasítsa az acélcső területén mérnöki.
Az 1960-as években a Computer Numerical Control (CNC) technológia lehetővé tette a mérnökök számára, hogy nagyfrekvenciás indukciós javítást alkalmazzanak gépek a pontosabb eredmények érdekében, számítógéppel tervezett térképek alkalmazásával bonyolultabb kialakításhoz, szorosabb kanyarokhoz és vékonyabbakhoz falak. A számítógéppel segített tervező szoftverek továbbra is nagyobb pontossággal uralják a terepet.
Az acélcsövek ereje
Az acélvezetékek általában több száz évig tarthatnak, ellenállva a földgáz és a szennyező anyagok repedéseinek, valamint a metánt és a hidrogént kevéssé áteresztő hatásoknak. Poliuretán habbal (PU) szigetelhetők a hőenergia megőrzése érdekében, miközben erősek maradnak.
A minőség-ellenőrzési stratégiák olyan módszereket alkalmazhatnak, mint például a röntgensugárzás a csövek méretének felmérésére, és ennek megfelelő kiigazítás a megfigyelt eltérések vagy különbségek szempontjából. Ez biztosítja, hogy a csővezetékek megfelelőek legyenek meleg vagy nedves környezetben is.