鉄、アルミニウム、炭素、マンガン、チタン、バナジウム、ジルコニウムなどの原材料から作られた鋼管は、パイプ製造の中心です。 暖房および配管システム、高速道路工学、自動車製造、さらには医療（外科用インプラントおよび心臓用）にまたがるアプリケーション バルブ）。
1800年代にさかのぼるエンジニアリングのブレークスルーにまでさかのぼる開発により、それらの構築方法は、無数の目的のためにさまざまな設計に適合します。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
鋼管は、溶接またはシームレスプロセスを使用してさまざまな目的で構築できます。 何世紀にもわたって行われてきたチューブ製造プロセスでは、アルミニウムからジルコニウムまでの材料を使用します。 原材料から、医学から歴史に応用されてきた完成品まで、さまざまなステップを経て 製造。
溶接対。 チューブ製造工程でのシームレス生産
自動車製造からガス管までの鋼管は、合金（さまざまな化学元素から作られた金属）から溶接するか、溶解炉からシームレスに構築することができます。
溶接されたチューブは、加熱や冷却などの方法で強制的に結合され、配管やガスなどのより重く、より剛性の高い用途に使用されます。 輸送、シームレスチューブは、自転車や液体などのより軽量で薄い目的のために、伸縮とくり抜きによって作成されます 交通手段。
製造方法は、鋼管のさまざまな設計に非常に役立ちます。 直径と厚さを変更すると、強度と柔軟性に違いが生じる可能性があります ガス輸送パイプラインなどの大規模プロジェクトや皮下注射針などの精密機器 針。
チューブの閉じた構造は、円形、正方形、その他の形状を問わず、液体の流れから腐食の防止まで、必要なあらゆる用途に適合します。
溶接およびシームレス鋼管の段階的なエンジニアリングプロセス
鋼管を製造する全体的なプロセスには、生の鋼をインゴット、ブルーム、スラブ、ビレットに変換することが含まれます（すべて 溶接可能な材料です）、生産ラインにパイプラインを作成し、パイプを希望の形に成形します 製品。
•••サイードフセインアザー
インゴット、ブルーム、スラブ、ビレットの作成
加熱された石炭からの炭素に富む物質である鉄鉱石とコークスは、炉内で溶融されて液体物質になり、次に酸素でブラストされて溶鋼が生成されます。 この材料は、材料を保管および輸送するためのインゴット、つまり鋼の大きな鋳物に冷却され、高圧下でローラー間で成形されます。
一部のインゴットは、スチールローラーを通過して、スチールと鉄の中間にあるブルームを作成するために、薄くて長いピースに引き伸ばされます。 それらはまた、スラブを形に切断する積み重ねられたローラーを通して、長方形の断面を有する鋼片であるスラブに圧延される。
これらの材料をパイプに作り上げる
より多くの圧延装置が平らになります-コイニングとして知られているプロセス-ビレットに咲きます。 これらは、断面が円形または正方形の金属片であり、さらに長くて薄いものです。 フライングシャーはビレットを正確な位置で切断するため、ビレットを積み重ねてシームレスパイプに成形することができます。
スラブは、可鍛性になるまで華氏約2,200度（摂氏1,204度）に加熱されます。 次に、0.25マイル（0.4 km）までの細いリボンの細片であるスケルプに薄くします。 長いです。 次に、硫酸のタンクを使用して鋼を洗浄し、続いて冷水と温水を使用して、パイプ製造工場に輸送します。
溶接されたシームレスパイプの開発
溶接パイプの場合、巻き戻し機がスケルプを巻き戻し、ローラーに通してエッジをカールさせ、パイプ形状を作成します。 溶接電極は、高圧ローラーがそれを締める前に、電流を使用して両端を一緒にシールします。 このプロセスでは、毎分1,100フィート（335.3 m）の速さでパイプを製造できます。
シームレスパイプの場合、正方形のビレットを加熱および高圧圧延するプロセスにより、中央に穴が開いて伸びます。 圧延機は、希望の厚さと形状になるようにパイプに穴を開けます。
さらなる処理と亜鉛メッキ
さらなる処理には、真っ直ぐにする、ねじ込む（パイプの端にきつい溝を切る）、または 亜鉛の保護油で覆うか、錆びないように亜鉛メッキする（またはパイプに必要なものは何でも） 目的）。 亜鉛メッキには通常、塩水などの腐食性物質から金属を保護するための亜鉛コーティングの電気化学的および電着プロセスが含まれます。
このプロセスは、水と空気中の有害な酸化剤を阻止するように作用します。 亜鉛は酸素の陽極として作用して酸化亜鉛を形成し、酸化亜鉛は水と反応して水酸化亜鉛を形成します。 これらの水酸化亜鉛分子は、二酸化炭素にさらされると炭酸亜鉛を形成します。 最後に、炭酸亜鉛の薄くて浸透できない不溶性の層が亜鉛に付着して金属を保護します。
より薄い形態の電気亜鉛めっきは、一般に、防錆塗料を必要とする自動車部品に使用され、その結果、ホットディップによって母材の強度が低下します。 ステンレス鋼は、ステンレス鋼部品が炭素鋼に亜鉛メッキされるときに作成されます。
パイプ製造の歴史
•••サイードフセインアザー
溶接された鋼管は、スコットランドのエンジニアであるウィリアム・マードックが発明した石炭燃焼ランプシステムにまでさかのぼります。 1815年に石炭ガスを輸送するためのマスケット銃のバレル、ガソリンを輸送するためのシームレスパイプは1880年代後半まで導入されませんでした とオイル。
19世紀の間に、エンジニアは、エンジニアのジェームズラッセルを含むパイプ製造の革新を生み出しました。 ドロップハンマーを使用して、可鍛性になるまで加熱された平らな鉄のストリップを折りたたんで結合する方法 1824.
翌年、エンジニアのコメニウスホワイトハウスは、パイプにカールして端を溶接した薄い鉄板を加熱する、より優れた突合せ溶接の方法を作成しました。 Whitehouseは、円錐形の開口部を使用して、エッジをパイプに溶接する前に、エッジをパイプの形にカールさせました。
この技術は自動車製造業界にも広まり、石油やガスの輸送にも使用されます。 曲がったチューブ製品をより効果的に製造するための熱間成形チューブエルボなどの画期的な技術、および一定の連続チューブ成形 ストリーム。
1886年、ドイツのエンジニアであるラインハルトとマックスマンネスマンは、レムシャイトにある父親のファイル工場でさまざまな部品からシームレスチューブを作成するための最初の圧延プロセスの特許を取得しました。 1890年代に、デュオは、鋼管の直径と壁の厚さを減らす方法であるピルガー圧延プロセスを発明しました。 耐久性の向上。他の技術とともに、鋼管の分野に革命をもたらす「マンネスマンプロセス」を形成します。 エンジニアリング。
1960年代、コンピューター数値制御（CNC）テクノロジーにより、エンジニアは高周波誘導補修を使用できるようになりました。 より複雑な設計、よりきつい曲げ、より薄いためのコンピューター設計の地図を使用して、より正確な結果を得るための機械 壁。 コンピュータ支援設計ソフトウェアは、さらに高い精度でこの分野を支配し続けるでしょう。
鋼管の力
鉄鋼パイプラインは、一般に数百年続く可能性があり、天然ガスや汚染物質による亀裂、およびメタンや水素への浸透が少ない衝撃に対する優れた耐性を備えています。 ポリウレタンフォーム（PU）で断熱して、強度を維持しながら熱エネルギーを節約できます。
品質管理戦略では、X線を使用してパイプのサイズを測定し、観察された差異や差異に応じて調整するなどの方法を使用できます。 これにより、パイプラインは高温または湿潤環境でもアプリケーションに適していることが保証されます。