Cum sunt fabricate tuburile de oțel?

Fabricate din materii prime, inclusiv fier, aluminiu, carbon, mangan, titan, vanadiu și zirconiu, tuburile din oțel sunt centrale în producția de țevi pentru aplicații care acoperă sisteme de încălzire și instalații sanitare, inginerie de autostrăzi, fabricarea de automobile și chiar medicină (pentru implanturi chirurgicale și inimă supape).

Datorită dezvoltării lor, care se întoarce la descoperiri inginerești care datează din anii 1800, metodele lor de construcție se potrivesc diferitelor modele pentru o multitudine de scopuri.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Tuburile din oțel pot fi construite prin sudare sau folosind un proces fără sudură pentru diverse scopuri. Procesul de fabricare a tuburilor, care a fost practicat de-a lungul secolelor, implică utilizarea de materiale de la aluminiu la zirconiu prin diferite etape de la materii prime la un produs finit care a avut aplicații în istorie de la medicină la de fabricație.

Tuburile de oțel, de la fabricarea automobilelor la conductele de gaz, pot fi sudate fie din aliaje - metale fabricate din diferite elemente chimice - fie construite fără sudură dintr-un cuptor de topire.

În timp ce tuburile sudate sunt forțate împreună prin metode precum încălzirea și răcirea și utilizate pentru aplicații mai grele, mai rigide, cum ar fi instalațiile sanitare și gazele pentru transport, tuburile fără sudură sunt create prin întindere și golire pentru scopuri mai ușoare și mai subțiri, cum ar fi biciclete și lichide transport.

Metoda de producție împrumută mult diferitelor modele ale țevii de oțel. Modificarea diametrului și grosimii poate duce la diferențe de rezistență și flexibilitate pentru proiecte de anvergură, cum ar fi conducte de transport de gaze și instrumente precise, cum ar fi hipodermic ace.

Structura închisă a unui tub, fie ea rotundă, pătrată sau orice formă, se pot potrivi oricărei aplicații necesare, de la fluxul de lichide până la prevenirea coroziunii.

Procesul general de fabricare a tuburilor de oțel implică transformarea oțelului brut în lingouri, flori, plăci și plăci (toate care sunt materiale care pot fi sudate), creând o conductă pe o linie de producție și formând conducta într-o linie dorită produs.

•••Syed Hussain Ather

Minereul de fier și cocsul, o substanță bogată în carbon din cărbune încălzit, sunt topite într-o substanță lichidă într-un cuptor și apoi sablate cu oxigen pentru a crea oțel topit. Acest material este răcit în lingouri, piese turnate mari de oțel pentru depozitarea și transportul materialelor, care sunt modelate între role sub o presiune ridicată.

Unele lingouri sunt trecute prin role de oțel care le întind în bucăți mai subțiri și mai lungi pentru a crea flori, intermediare între oțel și fier. De asemenea, acestea sunt laminate în plăci, bucăți de oțel cu secțiuni transversale dreptunghiulare, prin role suprapuse care taie plăcile în formă.

Mai multe dispozitive de rulare se aplatizează - un proces cunoscut sub numele de monedă - înflorește în pene. Acestea sunt piese metalice cu secțiuni transversale rotunde sau pătrate, care sunt chiar mai lungi și mai subțiri. Foarfecele zburătoare taie tichetele în poziții precise, astfel încât tichetele să poată fi stivuite și formate în țevi fără sudură.

Plăcile sunt încălzite la aproximativ 2.200 grade Fahrenheit (1.204 grade Celsius) până când sunt maleabile și apoi subțiat în skelp, care sunt benzi înguste de panglică de până la 0,25 mile (0,4 kilometri) lung. Oțelul este apoi curățat cu rezervoare de acid sulfuric, urmat de apă rece și caldă și transportat la fabricile de țevi.

Pentru țevile sudate, o mașină de derulare derulează skelp și o trece prin role pentru a face marginile să se îndoaie și să creeze forme de țevi. Electrozii de sudură utilizează un curent electric pentru a sigila capetele împreună înainte ca o rolă de înaltă presiune să o strângă. Procesul poate produce țevi până la 335,3 m pe minut.

Pentru țevile fără sudură, un proces de încălzire și laminare la presiune ridicată a plăcilor pătrate le determină să se întindă cu o gaură în centru. Laminoarele străpung țeava pentru grosimea și forma dorite.

Prelucrarea suplimentară poate include îndreptarea, filetarea (tăierea canelurilor strânse în capetele țevilor) sau acoperirea cu un ulei protector de zinc sau zincare pentru a preveni ruginirea (sau orice este necesar pentru conducte scop). Galvanizarea implică de obicei procese electrochimice și electrodepunere ale acoperirilor de zinc pentru a proteja metalul de material coroziv, cum ar fi apa sărată.

Procesul acționează pentru a descuraja agenții oxidanți nocivi din apă și aer. Zincul acționează ca un anod al oxigenului pentru a forma oxid de zinc, care reacționează cu apa pentru a forma hidroxid de zinc. Aceste molecule de hidroxid de zinc formează carbonat de zinc atunci când sunt expuse dioxidului de carbon. În cele din urmă, un strat subțire, impenetrabil, insolubil de carbonat de zinc se lipeste de zinc pentru a proteja metalul.

O formă mai subțire, electrogalvanizarea, este utilizată în general în piesele auto care necesită vopsea rezistentă la rugină, astfel încât scufundarea la cald reduce rezistența metalului de bază. Oțelurile inoxidabile sunt create atunci când piesele inoxidabile sunt zincate la oțel carbon.

•••Syed Hussain Ather

În timp ce țevile de oțel sudate datează de la invenția inginerului scoțian William Murdock a sistemului de lămpi de ardere a cărbunelui fabricat din butoaie de muschete pentru transportul gazelor de cărbune în 1815, țevi fără sudură nu au fost introduse până la sfârșitul anilor 1880 pentru transportul benzinei și ulei.

În secolul al XIX-lea, inginerii au creat inovații în fabricarea țevilor, inclusiv inginerul James Russell metoda de a folosi un ciocan de picătură pentru a plia și a uni fâșiile plate de fier care au fost încălzite până când au fost maleabile 1824.

Anul următor, inginerul Comenius Whitehouse a creat o metodă mai bună de sudare cap la cap, care presupunea încălzirea foilor subțiri de fier, care erau ondulate într-o țeavă și sudate la capete. Whitehouse a folosit o deschidere în formă de con pentru a încurca marginile în formă de țeavă înainte de a le sudura într-o țeavă.

Tehnologia s-ar răspândi în industria producătoare de automobile și ar fi folosită și pentru transportul de petrol și gaze descoperiri, cum ar fi coatele tubului cu formare la cald pentru a produce mai eficient produsele din tuburi îndoite și formarea continuă a tubului într-o constantă curent.

În 1886, inginerii germani Reinhard și Max Mannesmann au brevetat primul proces de laminare pentru crearea tuburilor fără sudură din diferite piese la fabrica de fișiere a tatălui lor din Remscheid. În anii 1890, duo-ul a inventat procesul de laminare, o metodă de reducere a diametrului și grosimii peretelui tuburilor de oțel pentru durabilitate sporită, care, cu celelalte tehnici ale acestora, ar forma „procesul Mannesmann” pentru a revoluționa domeniul tuburilor de oțel Inginerie.

În anii 1960, tehnologia de control numeric computerizat (CNC) a permis inginerilor să folosească repararea prin inducție de înaltă frecvență mașini pentru rezultate mai precise folosind hărți proiectate de computer pentru modele mai complexe, îndoiri mai strânse și mai subțiri ziduri. Software-ul de proiectare asistat de computer ar continua să domine terenul cu o precizie și mai mare.

Conductele de oțel pot dura, în general, sute de ani, cu o mare rezistență la fisurile din gazele naturale și la contaminanți, precum și la impacturile cu permeație redusă la metan și hidrogen. Pot fi izolate cu spumă poliuretanică (PU) pentru a conserva energia termică rămânând puternic.

Strategiile de control al calității pot utiliza metode precum utilizarea razelor X pentru a măsura dimensiunea conductelor și ajustarea corespunzătoare pentru orice varianță sau diferență observată. Acest lucru asigură că conductele sunt adecvate pentru aplicarea lor chiar și în medii calde sau umede.