Ako sa vyrábajú oceľové rúry?

Oceľové rúry vyrobené zo surovín vrátane železa, hliníka, uhlíka, mangánu, titánu, vanádu a zirkónu sú ústredným bodom výroby rúr pre aplikácie zahŕňajúce vykurovacie a vodovodné systémy, diaľničné inžinierstvo, výrobu automobilov a dokonca aj medicínu (pre chirurgické implantáty a srdce ventily).

Vďaka svojmu vývoju siahajúcemu až k technickým prielomom z roku 1800 a ich konštrukčné metódy vyhovujú rôznym dizajnom na nespočetné množstvo účelov.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Oceľové rúrky je možné vyrobiť zváraním alebo pomocou plynulého procesu na rôzne účely. Proces výroby rúr, ktorý sa praktizuje už celé storočia, spočíva v použití materiálu od hliníka po zirkón rôznymi krokmi od surovín po hotový výrobok, ktorý sa v minulosti uplatnil od medicíny po výroba.

Oceľové rúry, od výroby automobilov až po plynové rúry, môžu byť zvárané buď zo zliatin - kovov vyrobených z rôznych chemických prvkov - alebo bezšvovo vyrobené z taviacej pece.

Zatiaľ čo zvárané rúry sú navzájom spojené metódami, ako je vykurovanie a chladenie, a používajú sa na ťažšie a tuhšie aplikácie, ako sú vodovodné potrubie a plyn preprava sa bezšvíkové rúry vytvárajú rozťahovaním a vyhĺbením pre ľahšie a tenšie účely, ako sú bicykle a kvapaliny preprava.

Spôsob výroby je vhodný pre rôzne prevedenia oceľových rúr. Zmena priemeru a hrúbky môže viesť k rozdielom v pevnosti a pružnosti rozsiahle projekty, ako sú plynovody na prepravu plynu a presné podkožné prístroje ihly.

Uzavretá štruktúra rúrky, či už je to okrúhla, štvorcová alebo ľubovoľného tvaru, sa hodí na akékoľvek potrebné použitie, od prúdenia tekutín po prevenciu korózie.

Celkový proces výroby oceľových rúr zahŕňa premenu surovej ocele na ingoty, bloky, dosky a predvalky (všetky z nich) čo sú materiály, ktoré sa dajú zvárať), vytvorenie potrubia na výrobnej linke a tvarovanie potrubia do požadovaného tvaru výrobok.

•••Syed Hussain Ather

Železná ruda a koks, látka bohatá na uhlík zo zahriateho uhlia, sa v peci roztaví na tekutú látku a potom sa podrobí otryskaniu kyslíkom, aby sa vytvorila roztavená oceľ. Tento materiál sa ochladzuje na ingoty, veľké odliatky z ocele na skladovanie a prepravu materiálov, ktoré sa tvarujú medzi valcami pod veľkým tlakom.

Niektoré ingoty prechádzajú oceľovými valcami, ktoré ich rozťahujú na tenšie, dlhšie kúsky, aby vytvorili výkvety, medziprodukty medzi oceľou a železom. Valcujú sa tiež do dosiek, kusov ocele s obdĺžnikovými prierezmi, cez naukladané valčeky, ktoré rezajú dosky do tvaru.

Viac valcovacích zariadení sa splošťuje - proces známy ako razenie - kvitne na predvalky. Jedná sa o kovové kúsky s okrúhlym alebo štvorcovým prierezom, ktoré sú ešte dlhšie a tenšie. Lietajúce nožnice strihali sochory v presných polohách, takže sochory je možné stohovať a formovať do bezšvovej rúry.

Dosky sa ohrievajú na asi 2 200 stupňov Fahrenheita (1 204 stupňov Celzia), kým nie sú tvarovateľné a potom preriedené na mizu, čo sú úzke pásky stuhy až 0,4 míle (0,25 míle) dlho. Oceľ sa potom čistí pomocou nádrží s kyselinou sírovou, potom studenou a horúcou vodou a prepravuje sa do tovární na výrobu rúr.

Pri zváraných rúrach odvíjací stroj odvíja odrezky a prechádza cez valce, aby sa okraje zvlnili a vytvorili tvary rúr. Zváracie elektródy utesňujú konce pomocou elektrického prúdu skôr, ako ich vysokotlakový valec utiahne. Tento proces môže produkovať potrubie tak rýchlo ako 335,3 m za minútu.

V prípade bezšvíkových rúr spôsobuje proces ohrievania a vysokotlakového valcovania štvorcových predvalkov ich pretiahnutie s otvorom v strede. Valcovne prerazia rúrku na požadovanú hrúbku a tvar.

Ďalšie spracovanie môže zahŕňať rovnanie, závitovanie (rezanie tesných drážok do koncov rúr) alebo zakrytie ochranným zinkovým olejom alebo pozinkovaním, aby sa zabránilo hrdzaveniu (alebo čo je potrebné pre potrubie) účel). Galvanizácia zvyčajne zahrnuje elektrochemické a elektrodepozičné procesy zinkových povlakov na ochranu kovu pred korozívnym materiálom, ako je slaná voda.

Tento proces odstrašuje škodlivé oxidačné činidlá vo vode a vo vzduchu. Zinok pôsobí ako anóda na kyslík za vzniku oxidu zinočnatého, ktorý reaguje s vodou za vzniku hydroxidu zinočnatého. Tieto molekuly hydroxidu zinočnatého po vystavení pôsobeniu oxidu uhličitého tvoria uhličitan zinočnatý. Nakoniec sa na zinok nalepí tenká, nepreniknuteľná, nerozpustná vrstva uhličitanu zinočnatého, ktorá chráni kov.

Tenšia forma, elektrolytické zinkovanie, sa zvyčajne používa v automobilových súčiastkach, ktoré vyžadujú antikorózny náter, takže žiarovým žiarením sa znižuje pevnosť základného kovu. Nerezové ocele sa vyrábajú pozinkovaním nehrdzavejúcich častí na uhlíkovú oceľ.

•••Syed Hussain Ather

Zatiaľ čo zvárané oceľové rúry siahajú až do doby, keď škótsky inžinier William Murdock vyvinul systém žiaroviek na uhlie vyrobený z sudy muškiet na prepravu uhoľného plynu v roku 1815, bezšvíkové rúry boli zavedené až koncom 80. rokov 19. storočia na prepravu benzínu a olej.

V priebehu 19. storočia inžinieri vytvorili inovácie vo výrobe rúr vrátane inžinierov Jamesa Russella metóda použitia kladiva na skladanie a spájanie plochých železných pásov, ktoré sa ohrievali, až kým neboli tvarovateľné 1824.

Hneď v budúcom roku vytvoril inžinier Comenius Whitehouse lepšiu metódu zvárania na tupo, ktorá zahrňovala ohrievanie tenkých železných plechov, ktoré boli stočené do rúry a na koncoch zvarené. Whitehouse použil kužeľovitý otvor na zvlnenie hrán do tvaru rúry pred ich zváraním do rúry.

Táto technológia by sa rozšírila v automobilovom priemysle a ďalej by sa mohla využívať na prepravu ropy a zemného plynu prielomy, ako sú kolená na tvarovanie za tepla za účelom efektívnejšej výroby výrobkov z ohýbaných rúrok, a kontinuálne tvarovanie rúr za stáleho stavu Prúd.

V roku 1886 nemeckí inžinieri Reinhard a Max Mannesmann patentovali prvý valcovací proces na vytváranie bezšvíkových rúrok z rôznych kusov v továrni na spisy ich otca v Remscheide. V 90. rokoch 19. storočia duo vynašlo postup valcovania typu „piger“, spôsob znižovania priemeru a hrúbky steny oceľových rúr pre zvýšená trvanlivosť, ktorá by spolu s ich ďalšími technikami vytvorila „Mannesmannov proces“, ktorý by priniesol revolúciu v oblasti oceľových rúr strojárstvo.

V šesťdesiatych rokoch minulého storočia umožnila technológia počítačového numerického riadenia (CNC) inžinierom použitie vysokofrekvenčného indukčného opravovania stroje na presnejšie výsledky pomocou počítačom navrhnutých máp pre zložitejšie vzory, užšie zákruty a tenšie steny. Softvér navrhovaný pomocou počítača by naďalej dominoval v teréne s ešte väčšou presnosťou.

Oceľové potrubia môžu všeobecne vydržať stovky rokov s vysokou odolnosťou proti trhlinám zo zemného plynu a znečisťujúcich látok, ako aj proti nárazom s nízkou permeáciou pre metán a vodík. Môžu byť izolované polyuretánovou penou (PU), aby šetrili tepelnú energiu a zostali pevné.

Stratégie kontroly kvality môžu používať metódy, ako napríklad použitie röntgenových lúčov na meranie veľkosti rúrok a zodpovedajúce prispôsobenie sa akejkoľvek pozorovanej odchýlke alebo rozdielu. To zaisťuje, že potrubia sú vhodné na svoje použitie aj v horúcom alebo vlhkom prostredí.