teelrör är långa, ihåliga rör som används för en mängd olika syften. De tillverkas med två distinkta metoder som resulterar i antingen ett svetsat eller sömlöst rör. I båda metoderna gjuts råstål först till en mer användbar startform. Därefter görs det till ett rör genom att sträcka ut stålet till ett sömlöst rör eller tvinga kanterna ihop och försegla dem med en svets. De första metoderna för tillverkning av stålrör introducerades i början av 1800, och de har stadigt utvecklats till de moderna processer vi använder idag. Varje år produceras miljoner ton stålrör. Dess mångsidighet gör den till den mest använda produkten som produceras av stålindustrin.
Stålrör finns på olika platser. Eftersom de är starka används de under jord för att transportera vatten och gas genom städer och städer. De används också i konstruktion för att skydda elektriska ledningar. Medan stålrör är starka kan de också vara lätta. Detta gör dem perfekta för användning i cykelramstillverkning. Andra platser som de hittar nytta är i bilar, kylenheter, värme- och VVS-system, flaggstänger, gatulampor och medicin för att nämna några.
Historia
Människor har använt rör i tusentals år. Den första användningen var kanske av forntida jordbrukare som avledde vatten från bäckar och floder i sina fält. Arkeologiska bevis tyder på att kineserna använde vassrör för att transportera vatten till önskade platser redan 2000B.C.Lerör som användes av andra forntida civilisationer har upptäckts. Under det första århundradetA.D., de första blyrören konstruerades i Europa. I tropiska länder användes bambusrör för att transportera vatten. Kolonialamerikaner använde trä för ett liknande syfte. I 1652 gjordes det första vattenverket i Boston med ihåliga stockar.
Utvecklingen av det moderna svetsade stålröret kan spåras tillbaka till tidigt 1800. I 1815 uppfann William Murdock ett kolbrännande lampsystem. För att passa hela staden London med dessa lampor förenade Murdock tunnorna från kasserade musketter. Han använde denna kontinuerliga rörledning för att transportera kolgas. När hans belysningssystem visade sig framgångsrik skapades en större efterfrågan på långa metallrör. För att producera tillräckligt med rör för att möta detta behov, skulle en mängd uppfinnar arbeta med att utveckla nya rörtillverkningsprocesser.
En tidig anmärkningsvärd metod för att producera metallrör snabbt och billigt patenterades av James Russell i 1824. I hans metod skapades rör genom att sammanfoga motstående kanter på en järnremsa. Metallen upphettades först tills den var formbar. Med hjälp av en droppehammer föll kanterna ihop och svetsades. Röret avslutades genom att passera det genom ett spår och valsverk.
Russell' s metod användes inte länge eftersom Comelius Whitehouse under nästa år utvecklade en bättre metod för tillverkning av metallrör. Denna process, som kallas rumpsvetsprocessen är grunden för våra nuvarande rörtillverkningsförfaranden. I hans metod upphettades tunna järnplattor och drogs genom en konformad öppning. När metallen gick genom öppningen, krullade dess kanter upp och skapade en rörform. De två ändarna svetsades samman för att avsluta röret. Den första tillverkningsanläggningen som används
denna process i USA öppnades i 1832 i Philadelphia.
Gradvis gjordes förbättringar av Whitehouse-metoden. En av de viktigaste innovationerna introducerades av John Moon i 1911. Han föreslog en kontinuerlig processmetod där en tillverkningsanläggning kunde producera rör i en oändlig ström. Han byggde maskiner för detta specifika syfte och många rörtillverkningsanläggningar antog det.
Medan de svetsade rörprocesserna utvecklades vaknar ett behov av sömlösa metallrör. Sömlösa rör är de som inte har svetsad söm. De tillverkades först genom att borra ett hål genom mitten av en solid cylinder. Denna metod utvecklades under de sena 1800 s. Dessa typer av rör var perfekta för cykelramar eftersom de har tunna väggar, är lätta men är starka. I 1895 byggdes den första anläggningen som tillverkade sömlösa rör. Eftersom cykeltillverkning gav plats för biltillverkning behövdes sömlösa rör fortfarande för bensin- och oljelinjer. Denna efterfrågan gjordes ännu större när större oljefyndigheter hittades.
Redan 1840 kunde järnbearbetare redan producera sömlösa rör. I en metod borrades ett hål genom en massiv metall, rund skylt. Sedan upphettades sedan och drogs genom en serie matriser som töjde den för att bilda ett rör. Denna metod var ineffektiv eftersom det var svårt att borra hålet i mitten. Detta resulterade i att ett ojämnt rör med den ena sidan tjockare än den andra. I 1888 fick en förbättrad metod ett patent. I denna process gjordes den fasta faktureringen runt en eldfast tegelkärna. När den kyldes avlägsnades tegelstenen och lämnade ett hål i mitten. Sedan dess har nya rulltekniker ersatt dessa metoder.
Design
Det finns två typer av stålrör, en är sömlös och en annan har en enda svetsad söm på längden. Båda har olika användningsområden. Sömlösa rör är vanligtvis lättare och har tunnare väggar. De används för cyklar och transport av vätskor. Sömnadsrör är tyngre och styvare. De har bättre konsistens och är vanligtvis rakare. De används för saker som gastransport, elektrisk ledning och VVS. Vanligtvis används de i fall då röret inte sätts under en hög grad av spänning.
Vissa röregenskaper kan kontrolleras under produktionen. Till exempel ändras rörets diameter ofta beroende på hur det kommer att användas. Diametern kan variera från små rör som används för att tillverka hypodermiska nålar till stora rör som används för att transportera gas genom en stad. Rörets väggtjocklek kan också styras. Ofta kommer ståltypen att påverka röret' s styrka och flexibilitet. Andra reglerbara egenskaper inkluderar längd, beläggningsmaterial och slutfinish.
Råmaterial
Det primära råvaran i rörproduktionen är stål. Stål består av främst järn. Andra metaller som kan finnas i legeringen inkluderar aluminium, mangan, titan, volfram, vanadin och zirkonium. Vissa efterbehandlingsmaterial används ibland under produktionen. Till exempel kan måla vara
används om röret är belagt. Vanligtvis appliceras en lätt mängd olja på stålrör i slutet av produktionslinjen. Detta skyddar röret. Även om det inte faktiskt är en del av den färdiga produkten, används svavelsyra i ett tillverkningssteg för att rengöra röret.
Tillverkningen
Bearbeta
Stålrör tillverkas av två olika processer. Den totala produktionsmetoden för båda processerna innebär tre steg. Först omvandlas råstål till en mer användbar form. Därefter formas röret på en kontinuerlig eller halvkontinuerlig produktionslinje. Slutligen skärs och modifieras röret för att tillgodose kundens' s behov.
Ingotproduktion
1 Smält stål tillverkas genom att smälta järnmalm och koks (ett kolrikt ämne som resulterar när kol värms upp i frånvaro av luft) i en ugn och sedan avlägsnar det mesta av kolet genom att spruta syre i vätskan. Det smälta stålet hälls sedan i stora, tjockväggiga järnformar, där det kyls till göt.
2 För att bilda platta produkter som plattor och plåtar, eller långa produkter som stänger och stavar, formas göt mellan stora rullar under enormt tryck.
Tillverkar blommor och plattor
3 För att producera en blom, passeras götet genom ett par rillade stålvalsar som är staplade. Dessa typer av rullar kallas" tvåhöga kvarnar." I vissa fall används tre rullar. Rullarna är monterade så att deras spår sammanfaller, och de rör sig i motsatta riktningar. Denna åtgärd gör att stålet pressas och sträckes till tunnare, längre bitar. När rullarna vänds av den mänskliga operatören dras stålet tillbaka genom att göra det tunnare och längre. Denna process upprepas tills stålet uppnår önskad form. Under denna process vänder maskiner som kallas manipulatorer stålet så att varje sida bearbetas jämnt.
4 Ingots kan också rullas in i plattor i en process som liknar blomprocessen. Stålet förs genom ett par staplade rullar som sträcker det. Men det finns också rullar monterade på sidan för att kontrollera bredden på plattorna. När stålet får den önskade formen skärs de ojämna ändarna av och plattorna eller blommorna skärs i kortare bitar.
Ytterligare bearbetning
5 Blooms behandlas vanligtvis ytterligare innan de görs till rör. Blooms omvandlas till billets genom att lägga dem genom mer rullande enheter som gör dem längre och smalare. Billetterna skärs av enheter som kallas flygax. Det här är ett par synkroniserade saxar som tävlar tillsammans med den rörliga skivan och skär den. Detta möjliggör effektiva nedskärningar utan att stoppa tillverkningsprocessen. Dessa billetter staplas och kommer så småningom att bli sömlösa rör.
6 Plattor omarbetas också. För att göra dem formbara, värms de först till {{1}}, 200 ° F (1, 204 ° C). Detta får en oxidbeläggning att bildas på ytan av plattan. Denna beläggning bryts av med en vågbrytare och högtrycksvattenspray. Plattorna skickas sedan genom en serie rullar på en varm kvarn och görs till tunna smala remsor av stål som kallas skelp. Denna fabrik kan vara så lång som en halv mil. När plattorna passerar genom rullarna blir de tunnare och längre. Under cirka tre minuter kan en enda platta omvandlas från ett 6 in (1 5. 2 cm) tjockt stålstycke till ett tunt stålband som kan vara en fjärdedel mil lång.
7 Efter sträckning, plockas stålet in. Denna process innebär att den körs genom en serie tankar som innehåller svavelsyra för att rengöra metallen. För att avsluta, sköljs det med kallt och varmt vatten, torkas och rullas sedan upp på stora spolar och förpackas för transport till en rörtillverkningsanläggning.
Rörtillverkning
8 Både skalle och billets används för att skapa rör. Skelp görs till svetsat rör. Den placeras först på en avlindningsmaskin. När stålrullen rullas upp upphettas den. Stålet förs sedan genom en serie rillade rullar. När det går förbi, får rullarna att kanterna på skalan böjs samman. Detta bildar ett osvetsat rör.
9 Stålet passerar därefter med svetselektroder. Dessa enheter tätar rörets två ändar tillsammans. Den svetsade sömmen förs sedan genom en högtrycksrulle som hjälper till att skapa en tät svets. Röret skärs sedan till önskad längd och staplas för vidare bearbetning. Svetsat stålrör är en kontinuerlig process och beroende på rörets storlek kan det göras så snabbt som 1, 100 ft (335. 3 m) per minut.
10 När sömlösa rör behövs används fyrkantiga billetter för produktion. De värms upp och formas för att bilda en cylinderform, även kallad en runda. Rundan läggs sedan i en ugn där den värms vitvit. Den uppvärmda omgången rullas sedan med stort tryck. Denna högtrycksrullning får anslutningen att sträcka ut och ett hål bildas i mitten. Eftersom detta hål är oregelbundet utformat, skjuts en kulaformad piercer-punkt genom mitten av skivan när den rullas. Efter piercingstadiet kan röret fortfarande ha oregelbunden tjocklek och form. För att korrigera detta passeras det genom en annan serie valsverk.
Slutbehandling
11 När någon av rörstyperna är gjorda kan de placeras genom en rätmaskin. De kan också vara försedda med fogar så att två eller flera rörstycken kan anslutas. Den vanligaste typen av fog för rör med mindre diametrar är gängning - täta spår som skärs i rörets ände. Rören skickas också via en mätmaskin. Denna information tillsammans med andra kvalitetskontrolldata stencileras automatiskt på röret. Röret sprayas sedan med en lätt beläggning av skyddsolja. Det mesta röret behandlas vanligtvis för att förhindra att det rostar. Detta görs genom att galvanisera det eller ge det en beläggning av zink. Beroende på rörets användning kan andra färger eller beläggningar användas.
Kvalitetskontroll
En rad olika åtgärder vidtas för att säkerställa att det färdiga stålröret uppfyller specifikationerna. Till exempel används röntgenmätare för att reglera stålets tjocklek. Mätarna fungerar genom att använda två röntgenstrålar. En stråle riktas mot ett stål med känd tjocklek. Den andra riktas mot det passerade stålet på produktionslinjen. Om det finns någon avvikelse mellan de två strålarna, kommer mätaren automatiskt att utlösa en storlek på rullarna för att kompensera.
Rören inspekteras också för defekter i slutet av processen. En metod för att testa ett rör är att använda en speciell maskin. Denna maskin fyller röret med vatten och ökar sedan trycket för att se om det håller fast. Defekta rör returneras för skrot.
