teelrör eru löng, hol rör sem eru notuð í ýmsum tilgangi. Þeir eru framleiddir með tveimur aðskildum aðferðum sem leiða til annað hvort soðið eða óaðfinnanlegt rör. Í báðum aðferðum er hráu stáli fyrst varpað í vinnanlegri upphafsform. Það er síðan gert í pípu með því að teygja stálið út í óaðfinnanlegt rör eða þvinga kantana saman og þétta þau með suðu. Fyrstu aðferðirnar til að framleiða stálpípu voru kynntar snemma á 1800 og þær hafa stöðugt þróast í nútíma ferla sem við notum í dag. Á hverju ári eru milljónir tonna af stálpípu framleiddar. Fjölhæfni þess gerir það að mestu notuðu vöru framleidd af stáliðnaðinum.
Stálrör finnast á ýmsum stöðum. Þar sem þeir eru sterkir eru þeir notaðir neðanjarðar til að flytja vatn og gas um borgir og bæi. Þeir eru einnig starfandi við smíði til að verja rafmagnsvíra. Þó að stálrör séu sterk geta þau einnig verið létt. Þetta gerir þau fullkomin til notkunar við framleiðslu á reiðhjólum. Aðrir staðir sem þeim finnst gagnlegt eru í bifreiðum, kælibúnaði, hita- og pípukerfum, fánastöngum, götuljóskerum og læknisfræði svo eitthvað sé nefnt.
Saga
Fólk hefur notað rör í þúsundir ára. Kannski var fyrsta notkunin af fornum landbúnaðarmönnum sem fluttu vatn úr vatnsföllum og ám í akur þeirra. Fornleifarannsóknir benda til þess að Kínverjar notuðu reyrpípu til að flytja vatn til viðkomandi staða strax 2000B.C.Leirrör sem voru notuð af öðrum fornum siðmenningum hafa fundist. Á fyrstu öldA.D.voru fyrstu leiðslurörin smíðuð í Evrópu. Í suðrænum löndum voru bambusrör notuð til að flytja vatn. Ameríkanar í nýlendutímanum notuðu tré í svipuðum tilgangi. Í 1652 voru fyrstu vatnsverkin gerð í Boston með holóttum stokkum.
Þróun nútíma soðnu stálpípunnar má rekja aftur til snemma 1800. Í 1815 fann William Murdock upp lampakerfi með kolbrennslu. Til að passa alla Lundúnaborgina við þessi ljós sameinaði Murdock tunnurnar úr hentu vöðvum. Hann notaði þessa stöðugu leiðslu til að flytja kolagasið. Þegar lýsingarkerfi hans reyndist vel skapaðist meiri eftirspurn eftir löngum málmrörum. Til að framleiða nægar slöngur til að mæta þessari eftirspurn, ætla ýmsir uppfinningamenn að vinna að því að þróa nýja pípuferli.
James Russell, einkaleyfi á snemmbúinni aðferð til að framleiða málmrör fljótt og ódýrt, var 1824. Í aðferð hans voru slöngur búnar til með því að sameina gagnstæðar brúnir á járnrönd. Málmurinn var fyrst hitaður þar til hann var sveigjanlegur. Með því að nota dropahamar brúnu brúnirnar saman og soðnuðu. Pípunni var lokið með því að fara það í gegnum gróp og veltingur.
Aðferð Russell' var ekki notuð lengi því á næsta ári þróaði Comelius Whitehouse betri aðferð til að búa til málmrör. Þetta ferli, kallað rass-suðuferlið, er grunnurinn að núverandi pípuaðferðum okkar. Aðferð hans var þunnt járnplata hitað og dregið í gegnum keilulaga opnun. Þegar málmurinn fór í gegnum opnunina krulluðu brúnir þess upp og bjuggu til lögun pípunnar. Tveir endarnir voru soðaðir saman til að klára pípuna. Fyrsta framleiðslustöðin sem notuð er
þetta ferli í Bandaríkjunum var opnað í 1832 í Fíladelfíu.
Smám saman voru gerðar endurbætur á Whitehouse aðferðinni. Ein mikilvægasta nýjungin var kynnt af John Moon í 1911. Hann lagði til við stöðuga vinnsluaðferð þar sem framleiðsluverksmiðja gæti framleitt rör í óendanlegum straumi. Hann smíðaði vélar í þessum sérstaka tilgangi og margar pípuframleiðslustöðvar tóku upp þær.
Á meðan verið var að þróa soðnu rörferlana vekur þörf fyrir óaðfinnanlega málmrör. Óaðfinnanlegar lagnir eru þær sem ekki eru soðnir saumar. Þeir voru fyrst gerðir með því að bora gat í gegnum miðju fasts strokka. Þessi aðferð var þróuð síðla 1800. Þessar pípur gerðar voru fullkomnar fyrir reiðhjólagrindir vegna þess að þeir eru með þunna veggi, eru léttir en eru sterkir. Í 1895 var fyrsta verksmiðjan sem framleiðir óaðfinnanlega slöngur smíðuð. Þar sem hjólaframleiðsla vék fyrir bifreiðaframleiðslu var enn þörf á óaðfinnanlegum slöngum fyrir bensín og olíulínur. Þessi krafa var gerð enn meiri eftir því sem stærri olíufall fannst.
Strax og 1840 gátu járnsmiðir þegar framleitt óaðfinnanlegar slöngur. Í einni aðferð var borað gat í gegnheilan málm, kringlóttan billet. Síðan var hitað og dregið í gegnum röð deyja sem lengja það til að mynda pípu. Þessi aðferð var óhagkvæm vegna þess að erfitt var að bora holuna í miðjunni. Þetta leiddi til þess að ójöfn rör var með annarri hliðinni þykkari en hin. Í 1888 var bættri aðferð veitt einkaleyfi. Í þessu ferli var föstu reikningnum varpað utan um eldföstan múrsteins kjarna. Þegar það var kælt var múrsteinninn tekinn af og gat í miðjunni. Síðan þá hafa nýjar veltitækni komið í stað þessara aðferða.
Hönnun
Það eru tvær tegundir af stálpípu, önnur er óaðfinnanleg og önnur er með einum soðnum saum saman eftir lengd sinni. Báðir hafa mismunandi notkun. Óaðfinnanlegir slöngur eru venjulega léttari og hafa þynnri veggi. Þau eru notuð til reiðhjóla og flytja vökva. Saumaðir rör eru þyngri og stífari. Þeir hafa betra samræmi og eru venjulega jafnari. Þeir eru notaðir fyrir hluti eins og flutninga á gasi, rafleiðslu og pípulagnir. Venjulega eru þau notuð í tilvikum þegar pípan er ekki sett undir mikið álag.
Hægt er að stjórna ákveðnum pípueinkennum meðan á framleiðslu stendur. Til dæmis er þvermál pípunnar oft breytt eftir því hvernig það verður notað. Þvermálið getur verið frá pínulitlum rörum sem notuð eru til að búa til lágþrýstingsnálar, til stórra pípa sem notuð eru til að flytja gas um alla borg. Einnig er hægt að stjórna veggþykkt pípunnar. Oft hefur tegund stálsins einnig áhrif á rör' það er styrkur og sveigjanleiki. Önnur stjórnanleg einkenni fela í sér lengd, húðunarefni og lokaáferð.
Hráefni
Aðalhráefni í pípuframleiðslu er stál. Stál samanstendur fyrst og fremst af járni. Aðrir málmar sem geta verið til staðar í málmblöndunni eru ál, mangan, títan, wolfram, vanadíum og sirkon. Sum frágangsefni eru stundum notuð við framleiðslu. Til dæmis getur málning verið
notað ef pípan er húðuð. Venjulega er lítið magn af olíu borið á stálrör við lok framleiðslulínunnar. Þetta hjálpar til við að vernda pípuna. Þó að það sé í raun ekki hluti af fullunninni vöru, er brennisteinssýra notuð í einu framleiðsluþrepinu til að hreinsa pípuna.
Framleiðslan
Ferli
Stálrör eru gerð með tveimur mismunandi ferlum. Heildar framleiðsluaðferðin fyrir báða ferlana felur í sér þrjú skref. Í fyrsta lagi er hráu stáli breytt í vinnandi form. Næst er pípan mynduð á samfelldri eða hálfleið samfelldri framleiðslulínu. Að lokum er pípan skorin og breytt til að mæta&# 39 viðskiptavinum.
Ingot framleiðslu
1 Bráðið stál er framleitt með því að bræða járn og kók (kolefnisríkt efni sem verður til þegar kol er hitað í fjarveru lofti) í ofni og fjarlægir síðan mest af kolefninu með því að sprengja súrefni í vökvann. Bráðnu stáli er síðan hellt í stóra, þykkveggjuða járnform, þar sem það kólnar í ingóta.
2 Til þess að mynda flatar vörur eins og plötur og lak, eða langar vörur eins og stangir og stengur, eru ingots lagaðir á milli stórra valsa undir gríðarlegum þrýstingi.
Framleiða blóm og plötum
3 Til að framleiða blóma er steypirokkurinn látinn fara í gegnum par af rifnum stálrúllum sem eru staflaðir. Þessar gerðir af veltivélum eru kallaðar" tveggja hæða myllur." Í sumum tilvikum eru þrjár rúllur notaðar. Valsarnir eru festir þannig að grópin þeirra fara saman og þau hreyfast í gagnstæðar áttir. Þessi aðgerð veldur því að stálinu er pressað og teygt í þynnri, lengri stykki. Þegar hjólin snúa við af stjórnanda mannsins er stálinu dregið til baka og gert það þynnra og lengra. Þetta ferli er endurtekið þar til stálið nær viðeigandi lögun. Meðan á þessu ferli stendur, vélar sem kallast vinnuvélar snúa stáli þannig að hvor hlið er unnin jafnt.
4 Einnig er hægt að rúlla björgum í hella í ferli sem er svipað og blómaframleiðsluferlið. Stálið er komið í gegnum par staflaða valsa sem teygja það. Hins vegar eru einnig rúllur festir á hliðina til að stjórna breidd hellanna. Þegar stálið öðlast viðeigandi lögun eru misjafnir endar skorðir af og plöturnar eða blómin skorin í styttri bita.
Frekari vinnsla
5 Blóm eru venjulega unnin frekar áður en þau eru gerð í rör. Blóma er breytt í billets með því að setja þá í gegnum fleiri veltibúnað sem gerir þá lengri og þrengri. Skytturnar eru klipptar af tækjum sem kallast flugskæri. Þetta eru par af samstilltum saxahjóli sem keppa ásamt hreyfanlegu billetinu og skera það. Þetta gerir skilvirka niðurskurð án þess að stöðva framleiðsluferlið. Þessir billets eru staflaðir og munu að lokum verða óaðfinnanlegir pípur.
6 Plöturnar eru einnig unnar. Til að gera þá sveigjanlega eru þeir fyrst hitaðir upp að {{1}}, 200 ° F (1, 204 ° C). Þetta veldur því að oxíðhúð myndast á yfirborði hellunnar. Þessi húðun er brotin af með kvarðara og vatnsúða með háþrýstingi. Plöturnar eru síðan sendar í gegnum röð rúlla á heitri myllu og gerðar í þunna þrönga ræma úr stáli sem kallast skelp. Þessi mylla getur verið allt að hálfri mílu. Þegar plöturnar fara í gegnum keflurnar verða þær þynnri og lengri. Á um það bil þremur mínútum er hægt að breyta einni hella úr 6 inn (1 5. 2 cm) þykkt stálstykki í þunnt stálband sem getur verið fjórðungur míla langur.
7 Eftir teygju er stálið súrsað. Þetta ferli felur í sér að keyra það í gegnum röð tanka sem innihalda brennisteinssýru til að hreinsa málminn. Til að klára það er það skolað með köldu og heitu vatni, þurrkað og síðan rúllað upp á stórum spólum og pakkað til flutnings til pípuaðstöðu.
Pípuframleiðsla
8 Bæði skelp og billets eru notuð til að búa til rör. Skelp er gert í soðið rör. Það er fyrst komið fyrir á vindu vél. Þegar spólinn úr stáli er slitinn er hann hitaður. Stálinu er síðan komið í gegnum röð grópaða valsa. Þegar það lítur framhjá valda rollurnar brúnir skallans að krulla saman. Þetta myndar ósoðna pípu.
9 Stálið fer næst með suðu rafskautum. Þessi tæki innsigla tvo enda pípunnar saman. Soðnu saumurinn er síðan borinn í gegnum háþrýstivals sem hjálpar til við að búa til þéttan suðu. Pípan er síðan skorin í æskilega lengd og staflað til frekari vinnslu. Soðin stálpípa er stöðugt ferli og allt eftir stærð pípunnar er hægt að gera það eins hratt og 1, 100 ft (335. 3 m) pr. mínútu.
10 Þegar óaðfinnanleg pípa er þörf, eru ferningur billets notaðir til framleiðslu. Þeir eru hitaðir og mótaðir til að mynda strokkaform, einnig kallað hring. Umferðinni er síðan sett í ofni þar sem það er hitað hvítheitt. Hitaðri umferðinni er síðan rúllað með miklum þrýstingi. Þessi háþrýstingur veltingur veldur því að billetinn teygist út og gat myndast í miðjunni. Þar sem þetta gat er óreglulega lagað er kúlulaga stungupunkti ýtt í gegnum miðja skaftið þegar verið er að rúlla. Eftir götunarstigið getur pípan ennþá verið með óreglulega þykkt og lögun. Til að leiðrétta þetta er það komið í gegnum aðra röð af veltivélum.
Lokaafgreiðsla
11 Eftir að báðar gerðir af pípum eru búnar er hægt að setja þær í gegnum rétta vél. Þeir geta einnig verið búnir samskeytum svo hægt sé að tengja tvo eða fleiri pípuhluta. Algengasta gerð samskeytisins fyrir rör með minni þvermál er þráður — þétt gróp sem er skorið í endann á pípunni. Rörin eru einnig send um mælivél. Þessar upplýsingar ásamt öðrum gæðaeftirlitsgögnum eru sjálfkrafa stencilaðar á pípunni. Pípunni er síðan úðað með léttu lagi af hlífðarolíu. Venjulega er meðhöndlað flest pípa til að koma í veg fyrir að það ryðgi. Þetta er gert með því að galvanisera það eða gefa því lag á sink. Háð notkun pípunnar er heimilt að nota aðra málningu eða húðun.
Gæðaeftirlit
Margvíslegar ráðstafanir eru gerðar til að tryggja að fullunnið stálpípa uppfylli forskriftir. Til dæmis eru röntgengeislar notaðir til að stjórna þykkt stálsins. Mælarnir vinna með því að nota tvær röntgengeislar. Einn geisli er beint að stáli af þekktri þykkt. Hinu er beint að brottförandi stáli á framleiðslulínunni. Ef það er eitthvað dreifni milli geislanna tveggja mun málinn sjálfkrafa kalla fram stærð rúllanna til að bæta upp.
Rör eru einnig skoðuð vegna galla í lok ferlisins. Ein aðferð til að prófa pípu er að nota sérstaka vél. Þessi vél fyllir pípuna með vatni og eykur síðan þrýstinginn til að sjá hvort hún heldur. Biluðum rörum er skilað fyrir rusl.
