Kā tiek izgatavotas tērauda caurules?

Izgatavotas no izejvielām, ieskaitot dzelzi, alumīniju, oglekli, mangānu, titānu, vanādiju un cirkoniju, tērauda caurules ir galvenais cauruļu ražošanā lietojumi, kas aptver apkures un santehnikas sistēmas, lielceļu inženierija, automobiļu ražošana un pat zāles (ķirurģiskiem implantiem un sirdij) vārsti).

Attīstoties 1800. gadu inženiertehniskajiem sasniegumiem, viņu celtniecības metodes ir piemērotas dažādiem dizainparaugiem neskaitāmiem mērķiem.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Tērauda caurules var izgatavot, metinot vai izmantojot viengabalainu procesu dažādiem mērķiem. Cauruļu izgatavošanas process, kas tiek praktizēts gadsimtiem ilgi, ietver materiāla izmantošanu no alumīnija līdz cirkonijam dažādos posmos, sākot no izejvielām līdz gatavam produktam, kas vēsturē ir bijis pielietojams, sākot no medicīnas līdz ražošana.

Tērauda caurules, sākot no automobiļu ražošanas līdz gāzes caurulēm, var vai nu metināt no sakausējumiem - metāliem, kas izgatavoti no dažādiem ķīmiskiem elementiem, vai arī nevainojami izgatavot no kausēšanas krāsns.

Kamēr metinātās caurules tiek saspiestas, izmantojot tādas metodes kā apkure un dzesēšana, un tiek izmantotas smagākiem, stingrākiem lietojumiem, piemēram, santehnikai un gāzei pārvadājot, bezšuvju caurules tiek izveidotas, izstiepjot un ieplūstot vieglākiem un plānākiem mērķiem, piemēram, velosipēdiem un šķidrumam transportēšana.

Ražošanas metode ir daudz piemērota dažādiem tērauda cauruļu dizainiem. Diametra un biezuma maiņa var izraisīt stiprības un elastības atšķirības liela mēroga projekti, piemēram, gāzes transportēšanas cauruļvadi un precīzi instrumenti, piemēram, hipodermija adatas.

Caurules slēgta struktūra - apaļa, kvadrātveida vai jebkura cita - var būt piemērota jebkuram pielietojumam, sākot no šķidrumu plūsmas līdz korozijas novēršanai.

Vispārējais tērauda cauruļu izgatavošanas process ietver neapstrādāta tērauda pārvēršanu lietņos, ziedos, plātnēs un sagatavēs (visas kas ir metināmi materiāli), izveidojot cauruļvadu uz ražošanas līnijas un veidojot cauruli vēlamajā produktu.

•••Syed Hussain Ather

Dzelzs rūdu un koksu, kas ir oglekli saturoša viela no uzkarsētām oglēm, krāsnī izkausē šķidrā vielā un pēc tam spridzina ar skābekli, lai izveidotu kausētu tēraudu. Šo materiālu atdzesē lietņos, lielos tērauda lējumos materiālu uzglabāšanai un pārvadāšanai, kas tiek veidoti starp veltņiem zem augsta spiediena.

Daži lietņi tiek izlaisti caur tērauda veltņiem, kas tos izstiepj plānākos, garākos gabalos, lai izveidotu ziedēšanu, starpproduktus starp tēraudu un dzelzi. Tos arī velmē plātnēs, tērauda gabalos ar taisnstūra šķērsgriezumu, caur sakrautiem veltņiem, kas plāksnes sagriež formā.

Vairāk velmēšanas ierīču saplacina - process, kas pazīstams kā kalšana, zied sagatavēs. Tie ir metāla gabali ar apaļu vai kvadrātveida šķērsgriezumu, kas ir vēl garāki un plānāki. Lidojošās šķēres sagriež sagataves precīzās vietās, lai sagataves varētu sakraut un veidot par bezšuvju cauruli.

Plātnes tiek sasildītas līdz aptuveni 2200 grādiem pēc Fārenheita (1204 grādiem pēc Celsija), līdz tās ir kaļamas un pēc tam atšķaidīts skelpā, kas ir šauras lentes sloksnes līdz 0,25 jūdzēm (0,4 kilometriem) ilgi. Pēc tam tēraudu notīra, izmantojot sērskābes tvertnes, pēc tam aukstu un karstu ūdeni un transportējot uz cauruļu izgatavošanas rūpnīcām.

Metinātām caurulēm attīšanas mašīna atritina skelpu un izlaiž to cauri veltņiem, lai malas saritinātos un izveidotu cauruļu formas. Metināšanas elektrodi izmanto elektrisko strāvu, lai noslēgtu galus, pirms augstspiediena veltnis to pievelk. Ar šo procesu caurule var tikt ražota tik ātri kā 1100 pēdas (335,3 m) minūtē.

Bezšuvju caurulēm kvadrātveida sagatavju sildīšanas un augsta spiediena velmēšanas process liek tām izstiepties ar caurumu centrā. Velmētavas caurdur cauruli vēlamajam biezumam un formai.

Turpmāka apstrāde var ietvert iztaisnošanu, vītņošanu (ciešu rievu griešanu cauruļu galos) vai pārklāj ar aizsargājošu cinka eļļu vai cinkošanu, lai novērstu rūsēšanu (vai visu, kas nepieciešams caurulei mērķim). Cinkošana parasti ietver cinka pārklājumu elektroķīmiskos un elektrodepozīcijas procesus, lai pasargātu metālu no kodīgiem materiāliem, piemēram, sālsūdens.

Process darbojas, lai atturētu kaitīgos oksidētājus ūdenī un gaisā. Cinks darbojas kā skābekļa anods, veidojot cinka oksīdu, kas reaģē ar ūdeni, veidojot cinka hidroksīdu. Šīs cinka hidroksīda molekulas veido cinka karbonātu, pakļaujoties oglekļa dioksīdam. Visbeidzot, plāns, necaurejams, nešķīstošs cinka karbonāta slānis pielīp cinkam, lai aizsargātu metālu.

Plānāku formu, elektrogalvanizāciju, parasti izmanto automobiļu detaļās, kurām nepieciešama krāsa, kas izturīga pret rūsēšanu, lai karstā iegremdēšana samazinātu parastā metāla izturību. Nerūsējošais tērauds rodas, kad nerūsējošās daļas ir cinkotas līdz oglekļa tēraudam.

•••Syed Hussain Ather

Kamēr metinātās tērauda caurules datētas ar Skotijas inženiera Viljama Murdoka izgudrojumu no ogļu degšanas spuldžu sistēmas, kas izgatavota no muca mucas ogļu gāzes pārvadāšanai 1815. gadā, bezšuvju caurules benzīna pārvadāšanai tika ieviestas tikai 1880. gadu beigās. un eļļa.

19. gadsimtā inženieri radīja inovācijas cauruļu ražošanā, ieskaitot inženieri Džeimsu Raselu metode, kā izmantot pilināmo āmuru, lai salocītu un savienotu plakanas dzelzs sloksnes, kuras karsēja, līdz tās bija kaļamas 1824.

Nākamajā gadā inženieris Comenius Whitehouse izveidoja labāku metināšanas metināšanas metodi, kas ietvēra plānas dzelzs loksnes, kas bija salocītas caurulē un metinātas galos. Whitehouse izmantoja konusa formas atveri, lai saritinātu malas caurules formā, pirms tās sametināja caurulē.

Šī tehnoloģija izplatīsies automobiļu ražošanas nozarē, kā arī tiks izmantota naftas un gāzes transportā tādi sasniegumi kā karstās formēšanas cauruļu līkumi, lai efektīvāk ražotu saliektus cauruļu izstrādājumus, un nepārtraukta cauruļu veidošana nemainīgā formā straume.

1886. gadā vācu inženieri Reinhards un Makss Mannesmans sava tēva vīlīšu rūpnīcā Remscheid patentēja pirmo velmēšanas procesu, lai izveidotu bezšuvju caurules no dažādiem gabaliem. 1890. gados duets izgudroja velmēšanas procesu - metodi tērauda cauruļu diametra un sienas biezuma samazināšanai paaugstināta izturība, kas, izmantojot citas tehnikas, veidotu "Mannesmann procesu", lai radikāli mainītu tērauda cauruļu jomu inženierzinātnes.

60. gadu datorizētās ciparu vadības (CNC) tehnoloģija ļāva inženieriem izmantot augstas frekvences indukcijas labošanu mašīnas precīzāku rezultātu iegūšanai, izmantojot datorizētas kartes sarežģītākam dizainam, stingrākiem līkumiem un plānākiem sienas. Datorizēta projektēšanas programmatūra turpinātu dominēt šajā jomā ar vēl lielāku precizitāti.

Tērauda cauruļvadi parasti var kalpot simtiem gadu ar lielu izturību pret plaisām no dabas gāzes un piesārņotājiem, kā arī pret triecieniem ar nelielu metāna un ūdeņraža caurlaidību. Tos var izolēt ar poliuretāna putām (PU), lai saglabātu siltuma enerģiju, vienlaikus saglabājot izturību.

Kvalitātes kontroles stratēģijās var izmantot tādas metodes kā rentgena staru izmantošana, lai noteiktu cauruļu lielumu, un attiecīgi pielāgoties jebkurai novērotajai dispersijai vai atšķirībai. Tas nodrošina, ka cauruļvadi ir piemēroti to lietošanai pat karstā vai mitrā vidē.