Ett stålrör är ett cylindriskt rör av stål och är den mest använda produkten inom stålindustrin. Den primära användningen av stålrör är vid transport av produkter, inklusive olja, gas och vatten över långa avstånd. Vanliga hushållsapparater som kylskåp använder stålrör, liksom värme- och rörsystem. Stålrör finns i olika storlekar och kan även användas för strukturella krav som handskenor och rörspärrar.
William Murdoch anses vara pionjär i stålrör när han sammanfogade fat musketter tillsammans för att uppfinna ett kollampans bränslesystem 1815. Murdoch använde sitt innovativa rörsystem för att transportera kolgas till enskilda lampor på Londons gator.
Sedan 1800-talet har stora framsteg gjorts inom tekniken för stålrör, bland annat genom att förbättra tillverkningsmetoder, utveckla applikationer för användning och etablering av regler och standarder som styr deras certifiering.
Stålrör tillverkas i en av två metoder, vilket resulterar i antingen sömlösa eller svetsade produkter.
Det sömlösa röret är tillverkat av massivt rundlager som först upphettas, strängsprutas eller dras över ett munstycke, vilket resulterar i ett ihåligt rör. Denna process ger det sömlösa röret en jämn och jämn yta, utan några synliga leder. Denna produkt är dyrare än svetsad rör, men anses även mer tillförlitlig, och kan resultera i produkter med mycket högre styrka och integritet.
Svetsat rör är tillverkat av stålplåt som rullas och sedan svetsas längs längs de rullade lederna. Detta resulterar i en produkt som har en svetsad fog i hela. Svetsat rör är billigare än extruderat, sömlöst rör, men kommer inte att uppvisa samma fysikaliska egenskaper, och används huvudsakligen för lågtrycksapplikationer eller låga belastningsbehov.
Hur tillverkas stålrör?
Oavsett om röret är tillverkat av svetsade eller sömlösa metoder, är det första steget för endera processen att omvandla råstål till en mer användbar form.
Råstål produceras genom smältning av råmaterial i en ugn och styrning av kompositionen genom tillsats av legeringar och avlägsnande av föroreningar. Smält stål hälls i formar för att göra ingots, eller överföras till en kontinuerlig gjutmaskin för att göra tallrikar, billets och blomningar. Detta råstål måste omvandlas till en form som kan rullas in i rör med särskilda dimensioner eller sträckas i ihåliga rör.
Det finns två huvudsakliga mellanliggande stålprodukter som används för att tillverka stålrör:
Stålskålen är gjord av plåtar som värms till 2 200 ° F. Värmen medför att en skala bildas på ytan, vilken måste avlägsnas genom en skalabrytare och högtrycksrengöring. Efter rengöring är stålplattan varmvalsad i tunna, smala remsor av stål som kallas skel. Skålen syltas (ytbehandlad) med svavelsyra, tvättas med vatten och rullas på stora spolar som råmaterial för rörtillverkning. Skalets bredd bestämmer rörets diameter som kan tillverkas.
Stålskivor kan tillverkas direkt från en kontinuerlig gjutmaskin, eller som en sekundärprodukt från gjutna ingots. Götbenet rullas och sträcker sig genom räfflade och staplade rullar som kallas "två höga kvarnar" för att bilda blomningar. Att omvandla en blomma till en billet kräver en annan sekvens av rullande och sträckning för att bilda en fast sedel med de nödvändiga dimensionerna för rörspecifikationerna.
Svetsad rör
Skålen är avlindad från spolen, uppvärmd och rullad genom räfflade rullar som böjer kanterna på skålen uppåt. Denna process producerar ett cylindriskt rör där de två kanterna har böjts runt för att möta varandra och bildar en lång cylinder. En av tre svetsprocesser används sedan för att sammanfoga kanterna och täta röret.
Kontinuerlig svetsning
I en kontinuerlig svetsoperation trycker svetsvalsarna på kanterna av röret i varandra, vilket bildar en smidd svets på grund av den värme som redan har applicerats på skålen. Ingen metall tillsätts under svetsning, och slutvalsarna minskar rörets diameter och väggtjocklek enligt specifikationerna.Elektrisk motståndsvetsning
Elektriskt motståndsvetsning följer en liknande process för kontinuerlig svetsning, förutom att skålen är kallvalsad i rörformen. Strömförsörjning till rörkanterna genom roterande kopparskivor, som värmer kanterna upp till svetsstemperaturen. Svetsrullar förenar rörets kanter för att skapa smidda svetsar.Spiral svetsning
Spiralsvetsning och dubbel nedsänkt bågsvetsning använder mer konventionella svetsmetoder och tillsats av svetsmaterial för att bilda bindningen.
Utrustningen och infrastrukturen som krävs för att producera stora mängder svetsat stålrör är signifikant, vilket avbildas i den här videon ser inuti en tillverkningsanläggning för oljepipor .
Sömlös rör
Sömlösa rör tillverkas utan att det behövs svetsning. De är skapade genom uppvärmning och sträckning av en solid stålkorg, innan de tränger igenom den för att bilda det ihåliga centret. Billets värms till extrema temperaturer vilket gör dem vita varma och rullas sedan under högt tryck vilket gör att billetet sträcker sig ut. En kulaformad piercer används för att göra det ihåliga centret regelbundet enligt dess mått. En serie fräsning följer för att anpassa röret till de angivna specifikationerna.
En fantastisk översikt över hela sömlösa rörtillverkningsprocessen - från ståltillverkning genom finishprocesser - kan ses är denna " Seamless Steel tubes production process " -video.
Avslutningssteg
Rör kan sättas genom en rätningsmaskin som ett slutligt processteg innan de förses med leder i slutet. Små borrrör är vanligtvis försedda med gängade leder, men större borrrör är normalt försedda med flänsar som är svetsade på rörets ände. Mätmaskiner kontrollerar dimensionerna på det färdiga röret och stämplar detaljerna på rörets sida för kvalitetskontroll.
Kvalitetskontrollsteg innefattar kontroll av röret för defekter med röntgenapparater, särskilt längs svetsen. En annan teknik är att provtrycka röret genom att fylla det med vatten och hålla det under tryck för en viss tid för att avslöja eventuella fel som kan orsaka katastrofala fel innan det tas i bruk.
