Spawane Vs. Bezproblemowa produkcja w procesie wytwarzania rur

Rury stalowe, od produkcji samochodowej po rury gazowe, mogą być spawane ze stopów - metali wykonanych z różnych pierwiastków chemicznych - lub wykonane bezproblemowo z pieca do topienia.

Podczas gdy zgrzewane rury są ze sobą ściskane metodami, takimi jak ogrzewanie i chłodzenie, i stosowane w cięższych, bardziej sztywnych zastosowaniach, takich jak instalacja wodno-kanalizacyjna i transport gazu, bez szwu rury są tworzone przez rozciąganie i wydrążanie w celu zastosowania bardziej lekkich i cieńszych zastosowań, takich jak rowery i transport płynów.

Metoda produkcji ma wiele wspólnego z różnymi konstrukcjami stalowej rury. Zmiana średnicy i grubości może prowadzić do różnic w sile i elastyczności w przypadku dużych projektów, takich jak rurociągi do transportu gazu i precyzyjnych instrumentów, takich jak igły do ​​iniekcji podskórnych.

Zamknięta struktura rurki, czy to okrągłej, kwadratowej, czy jakiejkolwiek innej, może pasować do każdego potrzebnego zastosowania, od przepływu cieczy po zapobieganie korozji.

Ogólny proces wytwarzania rur stalowych obejmuje przekształcanie surowej stali w wlewki, wykroje, płyty i kęsy (z których wszystkie są materiałami, które można spawać), tworząc rurociąg na linii produkcyjnej i formując rurę w pożądany produkt.

Ruda żelaza i koks, bogata w węgiel substancja z ogrzewanego węgla, są topione w ciekłej substancji w piecu, a następnie piaskowane tlenem w celu utworzenia stopionej stali. Materiał ten schładza się na wlewki, duże odlewy ze stali do przechowywania i transportu materiałów, które są kształtowane między rolkami pod dużym naciskiem.

Niektóre wlewki są przepuszczane przez stalowe rolki, które rozciągają je na cieńsze, dłuższe kawałki, aby wytworzyć zakwity, pośrednie między stalą a żelazem. Są one również zwijane w płyty, kawałki stali o prostokątnych przekrojach, przez ułożone w stosy rolki, które tną płyty w odpowiedni kształt.

Więcej spłaszczających się urządzeń walcujących - proces zwany Coining - rozkwita w kęsy. Są to elementy metalowe o okrągłych lub kwadratowych przekrojach, które są jeszcze dłuższe i cieńsze. Latające nożyce tną kęsy w precyzyjnych pozycjach, dzięki czemu kęsy można układać w stosy i formować z nich bezszwową rurę.

Płyty są podgrzewane do około 2, {{1}} stopni Fahrenheita (1, 204 stopni Celsjusza), aż będą plastyczne, a następnie przerzedzone w wąskie krawędzie, które są wąskie paski wstążki o długości do 0. 25 mil (0. 4 kilometrów) długości. Stal jest następnie czyszczona za pomocą zbiorników kwasu siarkowego, a następnie zimnej i ciepłej wody i transportowana do fabryk produkujących rury.

W przypadku rur spawanych maszyna odwijająca odwija ​​ramkę i przepuszcza ją przez rolki, powodując zwijanie się krawędzi i tworzenie kształtów rur. Elektrody spawalnicze wykorzystują prąd elektryczny do uszczelnienia końców razem przed dociśnięciem wałka wysokociśnieniowego. Proces ten pozwala wytworzyć potok tak szybko, jak 1, 100 stóp (335. 3 m) na minutę.

W przypadku rur bezszwowych proces ogrzewania i walcowania wysokociśnieniowego kęsów kwadratowych powoduje ich rozciąganie z otworem pośrodku. Walcarki przebijają rurę o pożądanej grubości i kształcie.

Dalsze przetwarzanie może obejmować prostowanie, gwintowanie (wycinanie ciasnych rowków na końcach rur) lub pokrycie ochronnym olejem cynkowym lub cynkowanie, aby zapobiec rdzewieniu (lub cokolwiek innego, co jest konieczne do celu rury'). Cynkowanie zwykle obejmuje procesy elektrochemiczne i galwaniczne powłok cynkowych w celu ochrony metalu przed materiałami korozyjnymi, takimi jak słona woda.

Proces działa w celu powstrzymania szkodliwych utleniaczy w wodzie i powietrzu. Cynk działa jak anoda tlenu tworząc tlenek cynku, który reaguje z wodą tworząc wodorotlenek cynku. Te cząsteczki wodorotlenku cynku tworzą węglan cynku pod wpływem dwutlenku węgla. Wreszcie cienka, nieprzenikalna, nierozpuszczalna warstwa węglanu cynku przykleja się do cynku w celu ochrony metalu.

Cieńsza forma, cynkowanie elektrolityczne, jest zwykle stosowana w częściach samochodowych, które wymagają farby antykorozyjnej, dzięki czemu zanurzenie zmniejsza wytrzymałość metalu podstawowego. Stale nierdzewne powstają, gdy części nierdzewne są ocynkowane do stali węglowej.

Podczas gdy spawane rury stalowe pochodzą z czasów szkockiego inżyniera Williama Murdocka' wynalazek systemu lamp węglowych wykonanych z beczek muszkietów do transportu gazu węglowego w 1815, rury bez szwu były&# { {0}}; t wprowadzono do późnych 1880 s do transportu benzyny i oleju.

W 19 wieku inżynierowie wprowadzili innowacje w zakresie produkcji rur, w tym inżynier James Russell' metoda polegająca na użyciu młotka udarowego do składania i łączenia płaskich żelaznych pasków, które były ogrzewane, aż stały się ciągliwe 1824.

Już w przyszłym roku inżynier Comenius Whitehouse opracował lepszą metodę zgrzewania doczołowego, która polegała na podgrzewaniu cienkich blach żelaznych zwiniętych w rurę i przyspawanych na końcach. Whitehouse wykorzystał otwór w kształcie stożka, aby zawinąć krawędzie w kształt rury przed przyspawaniem ich do rury.

Technologia rozprzestrzeniłaby się w przemyśle samochodowym, a także byłaby wykorzystywana do transportu ropy i gazu z kolejnymi przełomami, takimi jak kolanka rurowe do formowania na gorąco, w celu bardziej wydajnego wytwarzania giętych produktów rurowych i ciągłego formowania rur w stałym strumieniu.

W 1886 niemieccy inżynierowie Reinhard i Max Mannesmann opatentowali pierwszy proces walcowania do tworzenia bezszwowych rur z różnych elementów w fabryce pilników ich ojca&# 39 w Remscheid. W 1890 duet wynalazł proces walcowania pilgera, metodę zmniejszania średnicy i grubości ścianek rur stalowych w celu zwiększenia trwałości, która przy ich innych technikach tworzyłaby proces GG; proces Gnesa Mannesmanna cyt; zrewolucjonizować dziedzinę inżynierii rur stalowych.

W 1960 technologii komputerowego sterowania numerycznego (CNC) inżynierowie mogą używać maszyn naprawczych o wysokiej częstotliwości w celu uzyskania bardziej precyzyjnych wyników przy użyciu komputerowo zaprojektowanych map dla bardziej złożonych projektów, ciaśniejszych zakrętów i cieńszych ścian. Oprogramowanie do projektowania wspomaganego komputerowo nadal dominowałoby w tej dziedzinie z jeszcze większą precyzją.

Rurociągi stalowe mogą generalnie przetrwać setki lat z dużą odpornością na pęknięcia gazu ziemnego i zanieczyszczeń, a także na uderzenia o niskiej przenikalności do metanu i wodoru. Mogą być izolowane pianką poliuretanową (PU), aby oszczędzać energię cieplną, zachowując jednocześnie wytrzymałość.

Strategie kontroli jakości mogą wykorzystywać takie metody, jak wykorzystanie promieni rentgenowskich do pomiaru wielkości rur i odpowiednie dostosowanie do każdej zaobserwowanej wariancji lub różnicy. Dzięki temu rurociągi nadają się do ich zastosowania nawet w gorącym lub mokrym otoczeniu.