Сварные Vs. Бесшовное производство в процессе изготовления труб

Стальные трубы, от автомобильной промышленности до газовых труб, могут быть сварены из сплавов - металлов, изготовленных из различных химических элементов - или изготовлены из плавильной печи.

В то время как сварные трубы соединяются вместе с помощью таких методов, как нагревание и охлаждение, и используются для более тяжелых и более жестких применений, таких как сантехника и транспортировка газа, бесшовные трубы создаются путем растяжения и полости для более легких и более тонких целей, таких как велосипеды и транспортировка жидкости.

Способ производства во многом зависит от различных конструкций стальной трубы. Изменение диаметра и толщины может привести к различиям в прочности и гибкости для крупных проектов, таких как газотранспортные трубопроводы, и точных инструментов, таких как иглы для подкожных инъекций.

Закрытая конструкция трубы, будь то круглая, квадратная или любой другой формы, может соответствовать любому применению, от потока жидкости до предотвращения коррозии.

Общий процесс изготовления стальных труб включает в себя преобразование необработанной стали в слитки, блюмы, слябы и заготовки (все из которых могут быть сварные материалы), создание трубопровода на производственной линии и формирование трубы в желаемый продукт.

Железная руда и кокс, богатые углеродом вещества из нагретого угля, расплавляются в жидком веществе в печи, а затем обдуваются кислородом для образования расплавленной стали. Этот материал охлаждают в слитки, большие стальные отливки для хранения и транспортировки материалов, которые формируются между роликами под высоким давлением.

Некоторые слитки пропускаются через стальные ролики, которые растягивают их в более тонкие, более длинные куски для создания цветов, промежуточных звеньев между сталью и железом. Они также свернуты в слябы, куски стали с прямоугольным поперечным сечением, через уложенные друг на друга ролики, которые режут плиты в форму.

Более прокатные устройства сглаживаются - процесс, известный как чеканка - превращается в заготовки. Это металлические детали круглого или квадратного сечения, которые еще длиннее и тоньше. Летающие ножницы разрезают заготовки в точных положениях, так что заготовки могут быть сложены и сформированы в бесшовную трубу.

Плиты нагревают примерно до 2, {{1}} градусов по Фаренгейту (1, 204 градусов по Цельсию) до тех пор, пока они не станут пластичными, а затем разжижаются до тонких полос, которые являются узкими полосы ленты длиной до 0. 25 миль (0. 4 ). Затем сталь очищается с использованием емкостей с серной кислотой, затем холодной и горячей водой и транспортируется на трубные заводы.

Для сварных труб, машина для размотки разматывает скелп и пропускает его через ролики, чтобы края скручивались и создавали трубы. Сварочные электроды используют электрический ток для уплотнения концов до того, как валик высокого давления затягивает его. Процесс может производить трубу так же быстро, как 1, 100 фут (335. 3 м) в минуту.

Для бесшовных труб процесс нагрева и прокатки квадратных заготовок под высоким давлением заставляет их растягиваться с отверстием в центре. Прокатные станы прокалывают трубу нужной толщины и формы.

Дальнейшая обработка может включать в себя выпрямление, нарезание резьбы (нарезание плотных канавок на концах труб) или покрытие защитным маслом из цинка или оцинкованием для предотвращения ржавления (или того, что необходимо для труб' назначение). Гальванизация обычно включает процессы электрохимического и электроосаждения цинковых покрытий для защиты металла от коррозийных материалов, таких как соленая вода.

Процесс действует для сдерживания вредных окислителей в воде и воздухе. Цинк действует как анод для кислорода с образованием оксида цинка, который реагирует с водой с образованием гидроксида цинка. Эти молекулы гидроксида цинка образуют карбонат цинка при воздействии углекислого газа. Наконец, тонкий, непроницаемый, нерастворимый слой карбоната цинка прилипает к цинку для защиты металла.

Более тонкая форма, электрогальванизация, обычно используется в автомобильных деталях, которые требуют антикоррозийной краски, так что горячее погружение снижает прочность основного металла. Нержавеющие стали создаются, когда нержавеющие детали оцинкованы до углеродистой стали.

В то время как сварные стальные трубы датируются шотландским инженером Уильямом Мердоком Г.Г. # 39, изобретение системы ламп для сжигания угля, изготовленных из бочек мушкетов для транспортировки угольного газа в 1815, бесшовные трубы не было Г. Г. # { {0}}; t введено до конца 1880 для перевозки бензина и нефти.

В течение 19 века инженеры создали инновации в производстве труб, в том числе метод Джеймса Рассела&# 39, в котором использовался перфоратор для складывания и соединения плоских железных полос, которые нагревались до тех пор, пока они не стали пластичными в 1824.

Уже в следующем году инженер Комениус Уайтхаус создал лучший метод сварки встык, который включал нагрев тонких железных листов, которые были свернуты в трубу и сварены на концах. Уайтхаус использовал конусообразное отверстие, чтобы свернуть края в форму трубы перед тем, как сварить их в трубу.

Эта технология будет распространяться в автомобильной промышленности, а также использоваться для транспортировки нефти и газа с последующими достижениями, такими как колено горячей штамповки труб, для более эффективного производства изогнутых трубных изделий и непрерывного формирования труб в постоянном потоке.

В 1886 немецкие инженеры Рейнхард и Макс Маннесманн запатентовали первый процесс прокатки для создания бесшовных труб из различных деталей на фабрике по производству пап в&# 39 в Ремшайде. В 1890 дуэте был изобретен процесс прокатки пилеров, метод уменьшения диаметра и толщины стенок стальных труб для увеличения срока службы, который, с их другими методами, сформировал бы&"Mannesmann process GG" Quot; произвести революцию в области производства стальных труб.

В технологии 1960 компьютерного числового управления (ЧПУ) инженеры могут использовать высокочастотные индукционные станки для более точных результатов, используя компьютерные карты для более сложных конструкций, более жестких изгибов и более тонких стен. Программное обеспечение для автоматизированного проектирования будет продолжать доминировать в этой области с еще большей точностью.

Стальные трубопроводы, как правило, могут прослужить сотни лет с высокой устойчивостью к трещинам от природного газа и загрязняющих веществ, а также к воздействиям с низкой проницаемостью для метана и водорода. Они могут быть изолированы пенополиуретаном (ПУ) для сохранения тепловой энергии при сохранении прочности.

Стратегии контроля качества могут использовать такие методы, как использование рентгеновских лучей для измерения размера труб и соответствующей корректировки для любой наблюдаемой дисперсии или разницы. Это гарантирует, что трубопроводы пригодны для их применения даже в жарких или влажных средах.