ইস্পাত পাইপ হলো লম্বা, ফাঁপা টিউব যা বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। এগুলি দুটি স্বতন্ত্র পদ্ধতিতে তৈরি করা হয় যার ফলে হয় ঢালাই করা হয় অথবা বিরামবিহীন পাইপ তৈরি হয়। উভয় পদ্ধতিতেই, কাঁচা ইস্পাতকে প্রথমে আরও কার্যকরী প্রাথমিক আকারে ঢালাই করা হয়। তারপর ইস্পাতকে একটি বিরামবিহীন টিউবে প্রসারিত করে অথবা প্রান্তগুলিকে একসাথে জোর করে এবং একটি ওয়েল্ড দিয়ে সিল করে এটিকে একটি পাইপে পরিণত করা হয়। ইস্পাত পাইপ তৈরির প্রথম পদ্ধতিগুলি 1800 এর দশকের গোড়ার দিকে চালু হয়েছিল এবং তারা আজ আমরা যে আধুনিক প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করি তাতে ধীরে ধীরে বিকশিত হয়েছে। প্রতি বছর, লক্ষ লক্ষ টন ইস্পাত পাইপ তৈরি করা হয়। এর বহুমুখীতা এটিকে ইস্পাত শিল্প দ্বারা উত্পাদিত সর্বাধিক ব্যবহৃত পণ্য করে তোলে।
ইতিহাস
হাজার হাজার বছর ধরে মানুষ পাইপ ব্যবহার করে আসছে। সম্ভবত প্রাচীন কৃষিবিদরা প্রথম এই পাইপ ব্যবহার করেছিলেন যারা নদী এবং ঝর্ণা থেকে তাদের জমিতে জল সরিয়ে নিয়ে যেতেন। প্রত্নতাত্ত্বিক প্রমাণ থেকে জানা যায় যে ২০০০ খ্রিস্টপূর্বাব্দের প্রথম দিকে চীনারা জল পছন্দসই স্থানে পরিবহনের জন্য খাগড়ার পাইপ ব্যবহার করত। অন্যান্য প্রাচীন সভ্যতা যে মাটির পাইপ ব্যবহার করত তা আবিষ্কৃত হয়েছে। খ্রিস্টীয় প্রথম শতাব্দীতে, ইউরোপে প্রথম সীসার পাইপ তৈরি করা হয়েছিল। গ্রীষ্মমন্ডলীয় দেশগুলিতে, জল পরিবহনের জন্য বাঁশের পাইপ ব্যবহার করা হত। ঔপনিবেশিক আমেরিকানরা একই উদ্দেশ্যে কাঠ ব্যবহার করত। ১৬৫২ সালে, বোস্টনে ফাঁপা কাঠ ব্যবহার করে প্রথম জল সরবরাহ ব্যবস্থা তৈরি করা হয়েছিল।
ঝালাই করা পাইপ তৈরি হয় ইস্পাতের স্ট্রিপগুলিকে খাঁজকাটা রোলারের একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে ঘুরিয়ে, যা উপাদানটিকে একটি বৃত্তাকার আকৃতিতে ঢালাই করে। এরপর, ঢালাই না করা পাইপটি ঢালাই ইলেকট্রোডের মধ্য দিয়ে যায়। এই ডিভাইসগুলি পাইপের দুই প্রান্তকে একসাথে সিল করে।
১৮৪০ সালের প্রথম দিকে, লোহার শ্রমিকরা ইতিমধ্যেই বিজোড় টিউব তৈরি করতে পারত। একটি পদ্ধতিতে, একটি কঠিন ধাতব, গোলাকার বিলেটের মধ্য দিয়ে একটি গর্ত ছিদ্র করা হত। এরপর বিলেটটি উত্তপ্ত করে ডাইয়ের একটি সিরিজের মাধ্যমে টানা হত যা এটিকে দীর্ঘায়িত করে একটি পাইপ তৈরি করত। এই পদ্ধতিটি অকার্যকর ছিল কারণ কেন্দ্রে গর্তটি ছিদ্র করা কঠিন ছিল। এর ফলে একটি অসম পাইপ তৈরি হয়েছিল যার একপাশ অন্যটির চেয়ে পুরু ছিল। ১৮৮৮ সালে, একটি উন্নত পদ্ধতির পেটেন্ট দেওয়া হয়েছিল। এই প্রক্রিয়ায় কঠিন বিল্ডটি একটি অগ্নি-প্রতিরোধী ইটের কোরের চারপাশে ঢালাই করা হয়েছিল। এটি ঠান্ডা করার পরে, ইটটি সরানো হয়েছিল এবং মাঝখানে একটি গর্ত রেখে দেওয়া হয়েছিল। তারপর থেকে নতুন রোলার কৌশলগুলি এই পদ্ধতিগুলিকে প্রতিস্থাপন করেছে।
ডিজাইন
দুই ধরণের স্টিলের পাইপ আছে, একটি সীমলেস এবং অন্যটির দৈর্ঘ্য বরাবর একটি একক ঢালাই করা সেলাই থাকে। উভয়েরই ব্যবহার ভিন্ন। সীমলেস টিউবগুলি সাধারণত হালকা ওজনের হয় এবং পাতলা দেয়াল থাকে। এগুলি সাইকেল এবং তরল পরিবহনের জন্য ব্যবহৃত হয়। সীলযুক্ত টিউবগুলি ভারী এবং আরও শক্ত। এগুলি আরও ভাল স্থায়িত্বের অধিকারী এবং সাধারণত সোজা হয়। এগুলি গ্যাস পরিবহন, বৈদ্যুতিক নালী এবং নদীর গভীরতানির্ণয়ের মতো জিনিসগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। সাধারণত, এগুলি এমন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় যখন পাইপটি উচ্চ মাত্রার চাপের মধ্যে থাকে না।
কাঁচামাল
পাইপ উৎপাদনের প্রাথমিক কাঁচামাল হল ইস্পাত। ইস্পাত মূলত লোহা দিয়ে তৈরি। অন্যান্য ধাতু যা এই সংকর ধাতুতে উপস্থিত থাকতে পারে তার মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ, টাইটানিয়াম, টাংস্টেন, ভ্যানাডিয়াম এবং জিরকোনিয়াম। উৎপাদনের সময় কখনও কখনও কিছু সমাপ্তি উপকরণ ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, রঙ হতে পারে।
সীমলেস পাইপ এমন একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয় যা একটি কঠিন বিলেটকে উত্তপ্ত করে একটি নলাকার আকারে তৈরি করে এবং তারপর এটিকে প্রসারিত এবং ফাঁপা না হওয়া পর্যন্ত রোল করে। যেহেতু ফাঁপা কেন্দ্রটি অনিয়মিত আকারের, তাই এটি ঘূর্ণায়মান করার সময় বিলেটের মাঝখানে একটি বুলেট-আকৃতির পিয়ার্সার পয়েন্ট ঠেলে দেওয়া হয়। সীমলেস পাইপ এমন একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয় যা একটি কঠিন বিলেটকে উত্তপ্ত করে একটি নলাকার আকারে তৈরি করে এবং তারপর এটি প্রসারিত এবং ফাঁপা না হওয়া পর্যন্ত রোল করে। যেহেতু ফাঁপা কেন্দ্রটি অনিয়মিত আকারের, তাই বিলেটটি ঘূর্ণায়মান করার সময় একটি বুলেট-আকৃতির পিয়ার্সার পয়েন্ট ঠেলে দেওয়া হয়। পাইপটি প্রলেপ দেওয়া হলে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত, উৎপাদন লাইনের শেষে স্টিলের পাইপে হালকা পরিমাণে তেল প্রয়োগ করা হয়। এটি পাইপকে রক্ষা করতে সাহায্য করে। যদিও এটি আসলে সমাপ্ত পণ্যের অংশ নয়, পাইপ পরিষ্কার করার জন্য একটি উৎপাদন ধাপে সালফিউরিক অ্যাসিড ব্যবহার করা হয়।
উৎপাদন প্রক্রিয়া
ইস্পাত পাইপ দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়ায় তৈরি করা হয়। উভয় প্রক্রিয়ার সামগ্রিক উৎপাদন পদ্ধতিতে তিনটি ধাপ জড়িত। প্রথমত, কাঁচা ইস্পাতকে আরও কার্যকর আকারে রূপান্তরিত করা হয়। এরপর, পাইপটি একটি অবিচ্ছিন্ন বা অর্ধ-ধারাবাহিক উৎপাদন লাইনে তৈরি করা হয়। অবশেষে, গ্রাহকের চাহিদা পূরণের জন্য পাইপটি কেটে পরিবর্তন করা হয়। কিছু ইস্পাত পাইপ প্রস্তুতকারক ব্যবহার করবেটিউব লেজার কাটার মেশিনটিউবের প্রতিযোগিতামূলক ক্ষমতা বৃদ্ধির জন্য টিউবটি আগের কাটা বা ফাঁপা করা
সীমলেস পাইপ এমন একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয় যা একটি কঠিন বিলেটকে উত্তপ্ত করে একটি নলাকার আকারে ঢালাই করে এবং তারপর এটিকে প্রসারিত এবং ফাঁপা না হওয়া পর্যন্ত রোল করে। যেহেতু ফাঁপা কেন্দ্রটি অনিয়মিত আকারের, তাই বিলেটটি ঘূর্ণায়মান হওয়ার সময় একটি বুলেট-আকৃতির পিয়ার্সার পয়েন্ট বিলেটের মাঝখানে ঠেলে দেওয়া হয়।
ইনগট উৎপাদন
১. গলিত ইস্পাত তৈরি করা হয় লৌহ আকরিক এবং কোক (একটি কার্বন সমৃদ্ধ পদার্থ যা বাতাসের অনুপস্থিতিতে কয়লা উত্তপ্ত করলে উৎপন্ন হয়) একটি চুল্লিতে গলিয়ে, তারপর তরলে অক্সিজেন বিস্ফোরণ করে বেশিরভাগ কার্বন অপসারণ করে। গলিত ইস্পাতটি তারপর বড়, পুরু-দেয়ালযুক্ত লোহার ছাঁচে ঢেলে দেওয়া হয়, যেখানে এটি ঠান্ডা হয়ে ইনগটে পরিণত হয়।
২. প্লেট এবং শিটের মতো সমতল পণ্য বা বার এবং রডের মতো লম্বা পণ্য তৈরির জন্য, প্রচণ্ড চাপে বড় রোলারগুলির মধ্যে ইনগট তৈরি করা হয়। ফুল এবং স্ল্যাব তৈরি করা
৩. একটি ফুল তৈরির জন্য, পিণ্ডটি এক জোড়া খাঁজকাটা ইস্পাত রোলারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় যা স্তূপীকৃত থাকে। এই ধরণের রোলারগুলিকে "দুই-উচ্চ মিল" বলা হয়। কিছু ক্ষেত্রে, তিনটি রোলার ব্যবহার করা হয়। রোলারগুলি এমনভাবে মাউন্ট করা হয় যাতে তাদের খাঁজগুলি মিলে যায় এবং তারা বিপরীত দিকে চলে। এই ক্রিয়াটি ইস্পাতকে চেপে ধরে পাতলা, লম্বা টুকরোতে প্রসারিত করে। যখন মানব অপারেটর দ্বারা রোলারগুলি বিপরীত করা হয়, তখন ইস্পাতটি পিছনে টেনে পাতলা এবং লম্বা করা হয়। ইস্পাতটি পছন্দসই আকার অর্জন না করা পর্যন্ত এই প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করা হয়। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ম্যানিপুলেটর নামক মেশিনগুলি ইস্পাতটিকে উল্টে দেয় যাতে প্রতিটি পাশ সমানভাবে প্রক্রিয়াজাত হয়।
৪. ব্লুম তৈরির প্রক্রিয়ার অনুরূপ প্রক্রিয়ায় ইনগটগুলিকে স্ল্যাবেও গড়িয়ে ফেলা যেতে পারে। ইস্পাতটি একজোড়া স্তুপীকৃত রোলারের মধ্য দিয়ে যায় যা এটিকে প্রসারিত করে। তবে, স্ল্যাবগুলির প্রস্থ নিয়ন্ত্রণের জন্য পাশে রোলারও লাগানো থাকে। যখন ইস্পাত পছন্দসই আকার ধারণ করে, তখন অসম প্রান্তগুলি কেটে ফেলা হয় এবং স্ল্যাব বা ব্লুমগুলিকে ছোট ছোট টুকরো করে কাটা হয়। আরও প্রক্রিয়াজাতকরণ
৫. সাধারণত পাইপে পরিণত হওয়ার আগে ফুলগুলিকে আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয়। আরও ঘূর্ণায়মান ডিভাইসের মাধ্যমে ফুলগুলিকে বিলেটে রূপান্তরিত করা হয় যা এগুলিকে আরও লম্বা এবং সরু করে তোলে। বিলেটগুলি উড়ন্ত কাঁচি নামে পরিচিত ডিভাইস দ্বারা কাটা হয়। এগুলি একজোড়া সিঙ্ক্রোনাইজড কাঁচি যা চলমান বিলেটের সাথে দৌড়ে যায় এবং এটি কেটে দেয়। এটি উত্পাদন প্রক্রিয়া বন্ধ না করেই দক্ষ কাটগুলিকে সম্ভব করে তোলে। এই বিলেটগুলি স্তূপীকৃত এবং অবশেষে মসৃণ পাইপে পরিণত হবে।
৬. স্ল্যাবগুলিকেও নতুন করে তৈরি করা হয়। নমনীয় করার জন্য, প্রথমে এগুলিকে ২,২০০° ফারেনহাইট (১,২০৪° সেলসিয়াস) তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়। এর ফলে স্ল্যাবের পৃষ্ঠে একটি অক্সাইড আবরণ তৈরি হয়। এই আবরণটি স্কেল ব্রেকার এবং উচ্চ চাপের জল স্প্রে দিয়ে ভেঙে ফেলা হয়। এরপর স্ল্যাবগুলিকে একটি গরম মিলের উপর রোলারের একটি সিরিজের মাধ্যমে পাঠানো হয় এবং স্কেল্প নামক ইস্পাতের পাতলা সরু স্ট্রিপগুলিতে তৈরি করা হয়। এই মিলটি আধা মাইল পর্যন্ত লম্বা হতে পারে। স্ল্যাবগুলি রোলারগুলির মধ্য দিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে পাতলা এবং লম্বা হয়ে যায়। প্রায় তিন মিনিটের মধ্যে একটি একক স্ল্যাবকে ৬ ইঞ্চি (১৫.২ সেমি) পুরু ইস্পাতের টুকরো থেকে একটি পাতলা ইস্পাত ফিতায় রূপান্তরিত করা যেতে পারে যা এক চতুর্থাংশ মাইল লম্বা হতে পারে।
৭. স্ট্রেচিং করার পর, ইস্পাতকে আচার করা হয়। এই প্রক্রিয়ায় ধাতু পরিষ্কার করার জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড ধারণকারী ট্যাঙ্কের একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে এটি চালানো হয়। শেষ করার জন্য, এটি ঠান্ডা এবং গরম জল দিয়ে ধুয়ে শুকানো হয় এবং তারপর বড় স্পুলে গড়িয়ে পাইপ তৈরির সুবিধায় পরিবহনের জন্য প্যাকেজ করা হয়। পাইপ তৈরি
৮. পাইপ তৈরিতে স্কেল্প এবং বিলেট উভয়ই ব্যবহার করা হয়। স্কেল্প থেকে ঢালাই করা পাইপ তৈরি করা হয়। এটি প্রথমে একটি আনওয়াইন্ডিং মেশিনে স্থাপন করা হয়। স্টিলের স্পুলটি খোলার সাথে সাথে এটি উত্তপ্ত করা হয়। এরপর ইস্পাতটিকে খাঁজকাটা রোলারের একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যেতে হয়। এটি যখন পাশ দিয়ে যায়, রোলারগুলি স্কেল্পের প্রান্তগুলিকে একসাথে কুঁচকে দেয়। এটি একটি আনওয়াইন্ড পাইপ তৈরি করে।
৯. এরপর ইস্পাতটি ঢালাইয়ের ইলেকট্রোডের মধ্য দিয়ে যায়। এই ডিভাইসগুলি পাইপের দুই প্রান্তকে একসাথে সিল করে। তারপর ঢালাই করা সিমটি একটি উচ্চ চাপের রোলারের মধ্য দিয়ে যায় যা একটি শক্ত ঢালাই তৈরি করতে সাহায্য করে। এরপর পাইপটিকে পছন্দসই দৈর্ঘ্যে কেটে আরও প্রক্রিয়াকরণের জন্য স্ট্যাক করা হয়। ঢালাই করা ইস্পাত পাইপ একটি ধারাবাহিক প্রক্রিয়া এবং পাইপের আকারের উপর নির্ভর করে, এটি প্রতি মিনিটে ১,১০০ ফুট (৩৩৫.৩ মিটার) দ্রুত তৈরি করা যেতে পারে।
১০. যখন সিমলেস পাইপের প্রয়োজন হয়, তখন বর্গাকার বিলেট উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা হয়। এগুলোকে উত্তপ্ত করে ঢালাই করে সিলিন্ডার আকৃতি তৈরি করা হয়, যাকে গোলাকারও বলা হয়। এরপর গোলাকারটি একটি চুল্লিতে রাখা হয় যেখানে এটি সাদা-গরমভাবে উত্তপ্ত করা হয়। এরপর উত্তপ্ত গোলাকারটি প্রচণ্ড চাপ দিয়ে ঘূর্ণিত করা হয়। এই উচ্চ চাপের ঘূর্ণায়মান বিলেটটি প্রসারিত করে এবং কেন্দ্রে একটি গর্ত তৈরি করে। যেহেতু এই গর্তটি অনিয়মিত আকারের, তাই বিলেটটি ঘূর্ণায়মান করার সময় একটি বুলেট আকৃতির পিয়ার্সার পয়েন্ট বিলেটের মাঝখান দিয়ে ঠেলে দেওয়া হয়। ছিদ্র করার পরও, পাইপটি অনিয়মিত পুরুত্ব এবং আকৃতির থাকতে পারে। এটি সংশোধন করার জন্য এটি রোলিং মিলের আরেকটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যাওয়া হয়। চূড়ান্ত প্রক্রিয়াকরণ
১১. যেকোনো ধরণের পাইপ তৈরির পর, সেগুলোকে সোজা করার যন্ত্রের মাধ্যমে স্থাপন করা যেতে পারে। এগুলোতে জোড়া লাগানোও যেতে পারে যাতে দুই বা ততোধিক পাইপের টুকরো সংযুক্ত করা যায়। ছোট ব্যাসের পাইপের জন্য সবচেয়ে সাধারণ ধরণের জোড়া হল থ্রেডিং—পাইপের শেষ প্রান্তে কাটা টাইট খাঁজ। পাইপগুলি একটি পরিমাপ যন্ত্রের মাধ্যমেও পাঠানো হয়। অন্যান্য মান নিয়ন্ত্রণের তথ্যের সাথে এই তথ্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে পাইপের উপর স্টেনসিল করা হয়। তারপর পাইপটিতে প্রতিরক্ষামূলক তেলের হালকা আবরণ স্প্রে করা হয়। বেশিরভাগ পাইপকে সাধারণত মরিচা পড়া রোধ করার জন্য প্রক্রিয়াজাত করা হয়। এটি গ্যালভানাইজিং বা জিঙ্কের আবরণ দিয়ে করা হয়। পাইপের ব্যবহারের উপর নির্ভর করে, অন্যান্য রঙ বা আবরণ ব্যবহার করা যেতে পারে।
মান নিয়ন্ত্রণ
সমাপ্ত ইস্পাত পাইপটি যাতে নির্দিষ্টকরণ পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য বিভিন্ন ব্যবস্থা গ্রহণ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, স্টিলের পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করার জন্য এক্স-রে গেজ ব্যবহার করা হয়। গেজগুলি দুটি এক্স-রে ব্যবহার করে কাজ করে। একটি রশ্মি পরিচিত পুরুত্বের একটি স্টিলের দিকে নির্দেশিত হয় এবং অন্যটি উৎপাদন লাইনে পাসিং স্টিলের দিকে নির্দেশিত হয়। যদি দুটি রশ্মির মধ্যে কোনও পার্থক্য থাকে, তাহলে ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য গেজ স্বয়ংক্রিয়ভাবে রোলারগুলির আকার পরিবর্তন করবে।
প্রক্রিয়া শেষে পাইপগুলিতে ত্রুটি আছে কিনা তা পরীক্ষা করা হয়। পাইপ পরীক্ষা করার একটি পদ্ধতি হল একটি বিশেষ মেশিন ব্যবহার করা। এই মেশিনটি পাইপটি জল দিয়ে পূর্ণ করে এবং তারপর চাপ বাড়িয়ে দেখে যে এটি স্থির আছে কিনা। ত্রুটিপূর্ণ পাইপগুলি স্ক্র্যাপের জন্য ফেরত পাঠানো হয়।