Teel cijevi su duge, šuplje cijevi koje se koriste u različite svrhe. Izrađuju se pomoću dvije različite metode koje rezultiraju ili zavarenom ili bešavnom cijevi. U obje metode se sirovi čelik prvo izlije u obradiviji polazni oblik. Zatim se izrađuje u cijev razvlačenjem čelika u bešavnu cijev ili spajanjem rubova i zavarivanjem zavarom. Prve metode za proizvodnju čeličnih cijevi uvedene su u ranim vremenima 1800 i one su se ustrajno razvijale u moderne procese koje danas koristimo. Svake godine se proizvodi milijuni tona čeličnih cijevi. Njegova svestranost čini ga najčešće proizvod koji proizvodi čelična industrija.
Čelične cijevi nalaze se na raznim mjestima. Budući da su snažni, koriste se pod zemljom za prijevoz vode i plina kroz gradove i mjesta. Oni su također zaposleni u građevinarstvu za zaštitu električnih žica. Iako su čelične cijevi jake, također mogu biti lagane. To ih čini savršenim za uporabu u proizvodnji okvira za bicikle. Ostala mjesta koja smatraju korisnim su u automobilima, rashladnim jedinicama, sustavima grijanja i vodovoda, zastavicama, uličnim svjetiljkama i lijekovima.
Povijest
Ljudi koriste cijevi tisućama godina. Možda su prvu uporabu koristili stari poljoprivrednici koji su vodu iz potoka i rijeka preusmjeravali na svoja polja. Arheološki dokazi govore da su Kinezi već prije 2000 koristili trsku za prijevoz vode do željenih mjestaB.C.Otkrivene su glinene cijevi koje su koristile druge drevne civilizacije. Tijekom prvog stoljećaA.D., u Europi su izgrađene prve olovne cijevi. U tropskim zemljama su se cijevi od bambusa koristile za prijevoz vode. Kolonijalni Amerikanci koristili su drvo za sličnu svrhu. U 1652, prvi je vodovod napravljen u Bostonu pomoću šupljih trupaca.
Razvoj moderne zavarene čelične cijevi može se pratiti do početka 1800 s. U 1815, William Murdock izumio je sustav svjetiljki na ugalj. Da bi cijeli svijet Londona pripao ovim svjetiljkama, Murdock je spojio bačve od odbačenih mušketa. Ovaj neprekinuti cjevovod koristio je za transport ugljenog plina. Kada se njegov sustav rasvjete pokazao uspješnim, nastala je veća potražnja za dugim metalnim cijevima. Da bi proizveli dovoljno cijevi koje bi zadovoljile ovu potražnju, razni izumitelji su započeli raditi na razvoju novih postupaka izrade cijevi.
James Russell u 1824 patentirao je ranu zapaženu metodu brze i jeftine proizvodnje metalnih cijevi. U njegovoj metodi cijevi su stvorene spajanjem zajedno suprotnih rubova ravne željezne trake. Metal se najprije zagrijavao dok nije bio kovan. Pomoću čekića za kapljice, rubovi su savijeni zajedno i zavareni. Cijev je završena tako da je prođe kroz žlijeb i valjaonicu.
Russell&# 39 metoda se nije dugo koristila jer je u slijedećoj godini Comelius Whitehouse razvio bolju metodu za izradu metalnih cijevi. Ovaj postupak, nazvan postupak zavarivanja podmetača, temelj je za naše trenutne postupke izrade cijevi. U njegovoj metodi tanki listovi željeza zagrijavani su i provlačeni kroz otvor u obliku konusa. Dok je metal prolazio kroz otvor, njegovi su se rubovi uvijali i stvarali oblik cijevi. Oba kraja su zavarena zajedno da bi dovršili cijev. Prvi pogon za proizvodnju
taj je postupak u Sjedinjenim Državama otvoren 1832 u Philadelphiji.
Postupno, poboljšanja su postignuta u metodi Whitehousea. Jednu od najvažnijih inovacija John Moon je uveo u 1911. Predložio je postupak kontinuiranog procesa u kojem bi tvornica mogla proizvesti cijev u neprekidnom toku. Izgradio je strojeve za ovu specifičnu svrhu i mnogi pogoni za proizvodnju cijevi su ga usvojili.
Dok su se razvijali postupci zavarenih cijevi, pojavila se potreba za bešavnim metalnim cijevima. Bešavne cijevi su one koje nemaju zavareni šav. Prvo su napravljeni izbušavanjem rupe kroz središte čvrstog cilindra. Ova metoda je razvijena u kasnim 1800 s. Ove su vrste cijevi bile savršene za okvire za bicikle jer imaju tanke zidove, lagane su, ali su jake. U 1895 je izgrađena prva tvornica za proizvodnju bešavnih cijevi. Kako je proizvodnja bicikala ustupila mjesto autoproizvodnji, i dalje su potrebne cijevi za benzin i naftu. Taj je zahtjev postao još veći jer su pronađena veća nalazišta nafte.
Već 1840, željezari su već mogli proizvoditi bešavne cijevi. U jednoj metodi probušena je rupa kroz čvrstu metalnu, okruglu gredicu. Zatim se gredica zagrijava i izvlači kroz niz kalupa koji su je izdužili kako bi formirali cijev. Ova metoda je bila neučinkovita jer je bilo teško izbušiti rupu u sredini. To je rezultiralo neravnomjernom cijevi s jednom stranom debljom od druge. U 1888 poboljšanom metodu dodijeljen je patent. U tom se procesu čvrsta naplata lijevala oko vatrootporne opečne jezgre. Kad se ohladila, cigla je uklonjena ostavljajući rupu u sredini. Od tada su nove metode valjka zamijenile ove metode.
Oblikovati
Postoje dvije vrste čeličnih cijevi, jedna je bešavna, a druga ima jedan zavareni šav po svojoj duljini. Oboje imaju različitu upotrebu. Bešavne cijevi su obično lakše težine i imaju tanji zidovi. Koriste se za bicikle i prijevoz tekućina. Šavne cijevi su teže i čvršće. Imaju bolju konzistenciju i obično su ravna. Koriste se za stvari kao što su transport plina, električni vod i vodovod. Obično se koriste u slučajevima kada cijev nije izložena visokom stresu.
Određene karakteristike cijevi mogu se kontrolirati tijekom proizvodnje. Na primjer, promjer cijevi često se mijenja ovisno o tome kako će se koristiti. Promjer može biti u rasponu od sićušnih cijevi koje se koriste za izradu hipodermičnih igala, do velikih cijevi koje se koriste za transport plina kroz grad. Debljina stijenke cijevi također se može kontrolirati. Često će vrsta čelika imati utjecaj i na snagu cijevi' s čvrstoću i fleksibilnost. Ostale karakteristike koje se mogu kontrolirati uključuju duljinu, materijal za oblaganje i završnu obradu.
Sirovine
Primarna sirovina u proizvodnji cijevi je čelik. Čelik se sastoji prvenstveno od željeza. Ostali metali koji mogu biti prisutni u leguri uključuju aluminij, mangan, titan, volfram, vanadij i cirkonij. Neki materijali za završnu obradu ponekad se koriste tijekom proizvodnje. Na primjer, boja može biti
koristi se ako je cijev obložena. Obično se lagana količina ulja nanosi na čelične cijevi na kraju proizvodne linije. To pomaže u zaštiti cijevi. Iako zapravo nije dio gotovog proizvoda, sumporna kiselina se koristi u jednom proizvodnom koraku za čišćenje cijevi.
Proizvodnja
Postupak
Čelične cijevi izrađuju se dvama različitim postupcima. Cjelokupna metoda proizvodnje za oba postupka uključuje tri koraka. Prvo se sirovi čelik pretvara u obradiviji oblik. Zatim se cijev oblikuje na kontinuiranoj ili polukontinuiranoj proizvodnoj liniji. Konačno, cijev se siječe i modificira kako bi se zadovoljile potrebe kupca'
Proizvodnja ingota
1 Rastaljeni čelik nastaje topljenjem željezne rude i koksa (tvar bogata ugljikom koja nastaje kada ugljen zagrijava u nedostatku zraka) u peći, a zatim uklanja većinu ugljika izbacivanjem kisika u tekućinu. Rastaljeni čelik zatim se izlije u velike željezne kalupe s debelim zidom, gdje se hladi u ingote.
2 Da bi se formirali ravni proizvodi poput ploča i limova ili dugih proizvoda poput šipki i šipki, ingoti se oblikuju između velikih valjaka pod ogromnim pritiskom.
Proizvodnja cvjetova i ploča
3 Da bi se stvorio procvat, ingoti se prolaze kroz par žljebanih čeličnih valjaka koji su složeni. Ove se vrste valjka nazivaju&"dva visoka metala"." U nekim se slučajevima koriste tri valjka. Valjci su montirani tako da se njihovi žljebovi podudaraju, a oni se kreću u suprotnim smjerovima. Ova radnja uzrokuje da se čelik istisne i razvuče u tanje, duže komade. Kad ljudski radnik okreće valjke, čelik se povlači natrag što ga čini tanjim i dužim. Taj se postupak ponavlja sve dok čelik ne postigne željeni oblik. Tijekom tog postupka, strojevi zvani manipulatori preokreću čelik tako da se svaka strana ravnomjerno obrađuje.
4 Ingoti se također mogu uvaljati u ploče u procesu sličnom postupku stvaranja cvatnje. Čelik prolazi kroz par složenih valjka koji ga istežu. Međutim, postoje i valjci postavljeni sa strane za kontrolu širine ploča. Kad čelik dobije željeni oblik, neravni krajevi se odrezuju, a ploče ili cvatovi izrezuju na kraće komade.
Daljnje procesiranje
5 Cvjetovi se obično obrađuju dalje prije puštanja u cijevi. Cvjetovi se pretvaraju u gredice stavljajući ih kroz više valjaka koji ih čine duljim i užim. Gredice se seku uređajima poznatim kao leteće škare. To su par sinkroniziranih škara koji se utrkuju zajedno s pokretnom gredicom i režu je. To omogućava učinkovito rezanje bez zaustavljanja procesa proizvodnje. Ove gredice su složene i s vremenom će postati bešavne cijevi.
6 Ploče su također prepravljene. Da bi ih učinili koprivima, prvo se zagrijavaju na {{1}}, 200 ° F (1, 204 ° C). Zbog toga se na površini ploče formira oksidni premaz. Ova prevlaka je odlomljena razbijačem kamenca i vodenim raspršivačem visokog pritiska. Zatim se ploče šalju kroz niz valjaka na vrući mlin i izrađuju u tanke čelične trake nazvane skelp. Ovaj mlin može biti dug i pola milje. Kako ploče prolaze kroz valjke, oni postaju tanji i duži. Tijekom oko tri minute jedna se ploča može pretvoriti iz 6 u (1 5. 2 cm) komad čelika u tanku čeličnu vrpcu koja može biti četvrt milju dugu.
7 Nakon istezanja čelik se ukiseli. Ovaj postupak uključuje njegovo pokretanje kroz niz spremnika koji sadrže sumpornu kiselinu radi čišćenja metala. Za kraj se ispere hladnom i toplom vodom, osuši, a zatim se namota na velike kaleme i upakuje za prijevoz u postrojenje za izradu cijevi.
Izrada cijevi
8 Za izradu cijevi koriste se i školjke i nasipi. Skelp je izrađen u zavarenoj cijevi. Prvo se postavlja na stroj za odmotavanje. Dok se čelična kalem odmotava, zagrijava se. Čelik se zatim prolazi kroz seriju brazdanih valjaka. Dok prolazi, valjci uzrokuju da se rubovi kičme savijaju. To tvori nevezanu cijev.
9 Sljedeći čelik prolazi zavarivanjem elektroda. Ovi uređaji međusobno brtve dva kraja cijevi. Zavareni šav se zatim prolazi kroz visokotlačni valjak koji pomaže u stvaranju čvrstog zavara. Zatim se cijev reže na željenu duljinu i slaže na daljnju obradu. Zavarena čelična cijev je kontinuirani proces i ovisno o veličini cijevi, može se izraditi jednako brzo 1, 100 ft (335. 3 m) po minuta.
10 Kada je potrebna bešavna cijev, kvadratne gredice koriste se za proizvodnju. Oni se zagrijavaju i oblikuju u obliku cilindra, koji se naziva i okrugli. Okrugla se zatim stavi u peć gdje se zagrijava bijelo. Tada se zagrijani krug kotrlja s velikim pritiskom. Ovo visokotlačno valjanje uzrokuje da se gredica ispruži, a u sredini se formira otvor. Budući da je ovaj otvor nepravilnog oblika, probušena točka od metka gurnuta se kroz sredinu gredice dok se on valja. Nakon faze probijanja, cijev može i dalje biti nepravilne debljine i oblika. Da biste to ispravili, prolazi se kroz još jedan niz valjaka.
Završna obrada
11 Nakon izrade bilo koje vrste cijevi, mogu se staviti kroz stroj za ispravljanje. Također mogu biti opremljeni spojnicama tako da se mogu spojiti dva ili više komada cijevi. Najčešći oblik spoja za cijevi manjeg promjera je navoj - uski utori koji su urezani na kraju cijevi. Cijevi se također šalju preko mjernog stroja. Te informacije zajedno s ostalim podacima kontrole kvalitete automatski se označavaju na cijevi. Zatim se cijev prska laganim premazom zaštitnog ulja. Većina cijevi obično se obrađuje da se spriječi hrđanje. To se postiže pocinčavanjem ili davanjem sloja cinka. Ovisno o uporabi cijevi, mogu se koristiti i druge boje ili premazi.
Kontrola kvalitete
Poduzimaju se različite mjere kako bi se osiguralo da gotova čelična cijev ispunjava specifikacije. Na primjer, pomoću rendgenskih mjerača reguliraju se debljina čelika. Mjerači rade dva x zraka. Jedna zraka usmjerena je na čelik poznate debljine. Drugi je usmjeren na čelik koji prolazi na proizvodnoj liniji. Ako postoji neko odstupanje između dviju zraka, mjerač će automatski pokrenuti promjenu veličine valjaka kako bi se kompenzirao.
Na kraju postupka cijevi se pregledavaju i zbog oštećenja. Jedna metoda ispitivanja cijevi je pomoću posebnog stroja. Ovaj stroj puni cijev vodom, a zatim povećava pritisak da vidi ima li zadržavanja. Neispravne cijevi se vraćaju za otpad.
