Zavareni vs bešavne proizvodnje u procesu izrade cijevi

Čelične cijevi, od proizvodnje automobila do plinskih cijevi, mogu se zavariti od legura – metala izrađenih od različitih kemijskih elemenata – ili neprimjetno izrađenih od peći za taljenje.

Dok su zavarane cijevi prisiljene zajedno putem metoda kao što su grijanje i hlađenje i koje se koriste za teže, krutije primjene kao što su vodovod i transport plina, bešavne cijevi stvaraju se kroz istezanje i pražnjenje za više laganih i tanjih svrhe kao što su bicikli i tekući prijevoz.

Metoda proizvodnje daje mnogo različitim dizajnima čelične cijevi. Promjena promjera i debljine može dovesti do razlika u snazi i fleksibilnosti velikih projekata kao što su plinovodovi i precizni instrumenti kao što su hipodermičke igle.

Zatvorena struktura cijevi, bilo da je okrugla, kvadratna ili bilo koji oblik, može odgovarati bilo koji program je potrebno, od protoka tekućina do prevencije korozije.

Cjelokupni proces izrade čeličnih cijevi uključuje pretvaranje sirovog čelika u ingote, cvjeta, ploče i poluge (svi koji su materijali koji se mogu zavariti), stvarajući cjevovod na proizvodnoj liniji i formiranje cijevi u željeni proizvod.

Željezna rudača i koks, tvar bogata ugljikom iz zagrijanog ugljena, tope se u tekuću tvar u peći, a zatim se s kisikom snose rastopljeni čelik. Ovaj materijal se hladi u ingotima, velikim odljevcima čelika za skladištenje i prijevoz materijala, koji su oblikovani između valjaka pod velikim količinama tlaka.

Neki ingoti prolaze kroz čelične valjke koji ih protežu u tanji, duže komade za stvaranje cvatova, intermedijera između čelika i željeza. Oni su također valjane u ploče, komade čelika s pravokutnim presjeka, kroz složene valjke koji rezati ploče u obliku.

Više valjanje uređaja poravnati - proces poznat kao skovanje - cvjeta u poluge. To su metalni komadi s okruglim ili kvadratnim presjekima, koji su još duži i tanji. Leteći škare izrezati poluge na preciznim pozicijama, tako da poluge mogu biti složeni i formirana u bešavne cijevi.

Ploče se zagrijavaju na oko 2.200 stupnjeva Celzijusa (1.204 stupnjeva Celzija) dok se ne sljede, a zatim se razrjeđuju u skelp, koje su uske trake vrpce do 0,25 milja (0,4 kilometara) duge. Čelik se zatim čisti cisternama sumporne kiseline nakon čega slijedi hladna i topla voda i prevozi se u tvornice za izradu cijevi.

Za zavarene cijevi, stroj za odmotavanje odmotvara skelp i prolazi kroz valjke kako bi se rubovi uvijali i stvorili oblike cijevi. Elektrode za zavarivanje koriste električnu struju za brtvljenje krajeva zajedno prije nego što ga visokotlačni valjak zategne. Proces može proizvesti cijev jednako brzo kao 335,3 m (335,3 m) u minuti.

Za bešavne cijevi, proces grijanja i high-pressure valjanje kvadratnih poluga uzrokuje da se protežu s rupom u sredini. Valjaonice probušiti cijev za željenu debljinu i oblik.

Daljnja obrada može uključivati ravnanje, narezivanje (rezanje uske utore u krajeve cijevi) ili pokrivanje sa zaštitnim uljem cinka ili galvaniziranje kako bi se spriječilo hrđe (ili što god je potrebno za svrhu cijevi). Galvanizacija obično uključuje elektrokemijske i elektrodepozicijske procese cinkovih premaza kako bi se metal zaštitio od korozivnog materijala kao što je slana voda.

Proces djeluje na odvraćanje štetnih oksidirajućih sredstava u vodi i zraku. Cink djeluje kao anoda kisika u obliku cinkovog oksida, koji reagira s vodom u obliku cinkov hidroksid. Ove molekule cink hidroksida tvore cinkov karbonat kada su izložene ugljičnom dioksidu. Konačno, tanki, neprobojni, netopljivi sloj cink karbonata drži cink kako bi zaštitili metal.

Tanji oblik, elektrogalvanizacija, obično se koristi u automobilskim dijelovima koji zahtijevaju boju za zaštitu od hrđe tako da vrući umak smanjuje snagu baznog metala. Nehrđajući čelik se stvara kada su od nehrđajućeg dijela pocinčani na ugljični čelik.

Dok zavarene čelične cijevi datiraju iz škotskog inženjera Williama Murdocka izuma sustava svjetiljki za spaljivanje ugljena napravljenog od bačvi mušketa za transport ugljenog plina 1815., bešavne cijevi nisu uvedene do kasnih 1880-ih za prijevoz benzina i nafte.

Tijekom 19.

Vrlo sljedeće godine inženjer Comenius Whitehouse stvorio bolji način stražnjice zavarivanje koji su uključeni grijanje tanke željezne plahte koje su curled u cijev i zavareni na krajevima. Whitehouse koristi otvor u obliku konusa učvršćivati rubove u obliku cijevi prije nego što ih zavarivanje u cijev.

Tehnologija bi se proširila unutar automobilske prerađivačke industrije, kao i za transport nafte i plina s daljnjim otkrićima kao što su cijevi za vruće oblikovanje laktova za učinkovitije proizvodnju savijenih cijevi i kontinuirano formiranje cijevi u stalnom toku.

1886. njemački inženjeri Reinhard i Max Mannesmann patentirali su prvi proces valjanja za stvaranje bešavnih cijevi iz raznih komada u tvornici datoteka njihovog oca u Remscheidu. U 1890-ih duo izumio pilger-valjanje proces, metoda smanjenja promjera i debljine stijenke čeličnih cijevi za povećanu trajnost, da je, sa svojim drugim tehnikama, će formirati "Mannesmann proces" revolucionirati polje inženjeringa čeličnih cijevi.

U 1960-ih računalne numeričke kontrole (CNC) tehnologije omogućuju inženjerima da koriste visokofrekventne strojeve za popravak indukcije visoke frekvencije za preciznije rezultate pomoću računalno dizajniranih karata za složenije dizajne, čvršće zavoje i tanji zidove. Računalno potpomognuti dizajn softver će i dalje dominirati polje s još većom preciznošću.

Čelični cjevovodi općenito mogu trajati stotinama godina s velikom otpornošću na pukotine od prirodnog plina i kontaminanata, kao i na udarce s niskom permeacijom metana i vodika. Oni mogu biti izolirani s poliuretanske pjene (PU) za očuvanje toplinske energije, a preostali jaki.

Strategije kontrole kvalitete mogu koristiti metode kao što su korištenje rendgenskih zraka kako bi se procijenila veličina cijevi i u skladu s tim prilagođavanje za bilo koju uočenu varijancu ili razliku. To osigurava cjevovodi su pogodni za njihovu primjenu čak iu vrućim ili mokrim okruženjima.