Mae pibellau dur yn hir, tiwbiau gwag a ddefnyddir at amryw o ddibenion. Fe'u cynhyrchir gan ddau ddull gwahanol sy'n arwain at naill ai bibell wedi'i weldio neu ddi -dor. Yn y ddau ddull, mae dur amrwd yn cael ei daflu gyntaf i ffurf gychwyn fwy ymarferol. Yna caiff ei wneud yn bibell trwy ymestyn y dur allan i mewn i diwb di -dor neu orfodi'r ymylon gyda'i gilydd a'u selio â weldio. Cyflwynwyd y dulliau cyntaf ar gyfer cynhyrchu pibell ddur yn gynnar yn yr 1800au, ac maent wedi esblygu'n raddol i'r prosesau modern a ddefnyddiwn heddiw. Bob blwyddyn, cynhyrchir miliynau o dunelli o bibell ddur. Mae ei amlochredd yn ei gwneud y cynnyrch a ddefnyddir amlaf a gynhyrchir gan y diwydiant dur.
Hanes
Mae pobl wedi defnyddio pibellau ers miloedd o flynyddoedd. Efallai mai'r defnydd cyntaf oedd gan amaethyddion hynafol a ddargyfeiriodd ddŵr o nentydd ac afonydd i'w caeau. Mae tystiolaeth archeolegol yn awgrymu bod y Tsieineaid wedi defnyddio pibell cyrs ar gyfer cludo dŵr i leoliadau a ddymunir mor gynnar â 2000 CC clai clai a ddefnyddiwyd gan wareiddiadau hynafol eraill wedi'u darganfod. Yn ystod y ganrif gyntaf OC, adeiladwyd y pibellau plwm cyntaf yn Ewrop. Mewn gwledydd trofannol, defnyddiwyd tiwbiau bambŵ i gludo dŵr. Defnyddiodd Americanwyr trefedigaethol bren at bwrpas tebyg. Yn 1652, gwnaed y gwaith dŵr cyntaf yn Boston gan ddefnyddio boncyffion gwag.
Mae pibell wedi'i weldio yn cael ei ffurfio trwy rolio stribedi dur trwy gyfres o rholeri rhigol sy'n mowldio'r deunydd i siâp crwn. Nesaf, mae'r bibell heb ei gwisgo'n mynd heibio trwy weldio electrodau. Mae'r dyfeisiau hyn yn selio dau ben y bibell gyda'i gilydd.
Mor gynnar â 1840, gallai gweithwyr haearn eisoes gynhyrchu tiwbiau di -dor. Mewn un dull, cafodd twll ei ddrilio trwy fetel solet, biled crwn. Yna cafodd y biled ei gynhesu a'i dynnu trwy gyfres o farw a oedd yn ei hirgul i ffurfio pibell. Roedd y dull hwn yn aneffeithlon oherwydd ei bod yn anodd drilio'r twll yn y canol. Arweiniodd hyn at bibell anwastad gydag un ochr yn fwy trwchus na'r llall. Ym 1888, dyfarnwyd patent i ddull gwell. Yn y broses hon roedd y bil solet yn cael ei daflu o amgylch craidd brics gwrth -dân. Pan gafodd ei oeri, tynnwyd y fricsen gan adael twll yn y canol. Ers hynny mae technegau rholer newydd wedi disodli'r dulliau hyn.
Llunion
Mae dau fath o bibell ddur, mae un yn ddi -dor ac mae gan un arall wythïen wedi'i weldio sengl ar ei hyd. Mae gan y ddau ddefnydd gwahanol. Mae tiwbiau di -dor yn nodweddiadol yn fwy o bwysau ysgafn, ac mae ganddyn nhw waliau teneuach. Fe'u defnyddir ar gyfer beiciau a chludo hylifau. Mae tiwbiau morwyr yn drymach ac yn fwy anhyblyg. Mae ganddyn nhw well cysondeb ac maen nhw'n nodweddiadol yn sythach. Fe'u defnyddir ar gyfer pethau fel cludo nwy, cwndid trydanol a phlymio. Yn nodweddiadol, fe'u defnyddir mewn achosion pan nad yw'r bibell yn cael ei rhoi o dan lefel uchel o straen.
Deunyddiau crai
Y prif ddeunydd crai wrth gynhyrchu pibellau yw dur. Mae dur yn cynnwys haearn yn bennaf. Mae metelau eraill a allai fod yn bresennol yn yr aloi yn cynnwys alwminiwm, manganîs, titaniwm, twngsten, vanadium, a zirconium. Weithiau defnyddir rhai deunyddiau gorffen wrth gynhyrchu. Er enghraifft, gall paent fod.
Mae pibell ddi -dor yn cael ei chynhyrchu gan ddefnyddio proses sy'n cynhesu ac yn mowldio biled solet i siâp silindrog ac yna'n ei rolio nes ei bod yn cael ei hymestyn a'i gwagio. Gan fod y ganolfan wag wedi'i siapio'n afreolaidd, mae pwynt tyllwr siâp bwled yn cael ei wthio trwy ganol y biled wrth iddi gael ei rholio. Mae pibell ddi-sail yn cael ei chynhyrchu gan ddefnyddio proses sy'n cynhesu ac yn mowldio biled solet i siâp silindrog ac yna'n ei rolio nes ei bod wedi'i hymestyn a'i wagio. Gan fod y ganolfan wag wedi'i siapio'n afreolaidd, mae pwynt tyllwr siâp bwled yn cael ei wthio trwy ganol y biled wrth iddo gael ei rolio.used os yw'r bibell wedi'i gorchuddio. Yn nodweddiadol, mae swm ysgafn o olew yn cael ei roi ar bibellau dur ar ddiwedd y llinell gynhyrchu. Mae hyn yn helpu i amddiffyn y bibell. Er nad yw'n rhan o'r cynnyrch gorffenedig mewn gwirionedd, defnyddir asid sylffwrig mewn un cam gweithgynhyrchu i lanhau'r bibell.
Y broses weithgynhyrchu
Gwneir pibellau dur gan ddwy broses wahanol. Mae'r dull cynhyrchu cyffredinol ar gyfer y ddwy broses yn cynnwys tri cham. Yn gyntaf, mae dur amrwd yn cael ei drawsnewid yn ffurf fwy ymarferol. Nesaf, mae'r bibell yn cael ei ffurfio ar linell gynhyrchu barhaus neu hannerontinuous. Yn olaf, mae'r bibell yn cael ei thorri a'i haddasu i ddiwallu anghenion y cwsmer. Bydd rhywfaint o weithgynhyrchu pibellau dur yn defnyddiopeiriant torri laser tiwbi dorri neu bantio'r tiwb yn flaenorol i gynyddu cystadleuol y tiwbiau
Mae pibell ddi -dor yn cael ei chynhyrchu gan ddefnyddio proses sy'n cynhesu ac yn mowldio biled solet i siâp silindrog ac yna'n ei rolio nes ei bod yn cael ei hymestyn a'i gwagio. Gan fod y ganolfan wag wedi'i siapio'n afreolaidd, mae pwynt tyllwr siâp bwled yn cael ei wthio trwy ganol y biled wrth iddo gael ei rolio.
Cynhyrchu ingot
1. Gwneir dur tawdd trwy doddi mwyn haearn a golosg (sylwedd llawn carbon sy'n arwain pan fydd glo yn cael ei gynhesu yn absenoldeb aer) mewn ffwrnais, yna'n cael gwared ar y rhan fwyaf o'r carbon trwy ffrwydro ocsigen i'r hylif. Yna mae'r dur tawdd yn cael ei dywallt i fowldiau haearn mawr, â waliau trwchus, lle mae'n oeri i mewn i ingots.
2. Er mwyn ffurfio cynhyrchion gwastad fel platiau a chynfasau, neu gynhyrchion hir fel bariau a gwiail, mae ingots yn cael eu siapio rhwng rholeri mawr o dan bwysau enfawr. Cynhyrchu blodau a slabiau
3. Er mwyn cynhyrchu blodeuo, mae'r ingot yn cael ei basio trwy bâr o rholeri dur rhigol sy'n cael eu pentyrru. Gelwir y mathau hyn o rholeri yn “felinau dau uchel.” Mewn rhai achosion, defnyddir tri rholer. Mae'r rholeri wedi'u gosod fel bod eu rhigolau yn cyd -daro, ac yn symud i gyfeiriadau gwahanol. Mae'r weithred hon yn achosi i'r dur gael ei wasgu a'i ymestyn yn ddarnau teneuach, hirach. Pan fydd y rholwyr yn cael eu gwrthdroi gan y gweithredwr dynol, mae'r dur yn cael ei dynnu yn ôl trwy ei wneud yn deneuach ac yn hirach. Mae'r broses hon yn cael ei hailadrodd nes bod y dur yn cyflawni'r siâp a ddymunir. Yn ystod y broses hon, mae peiriannau o'r enw trinwyr yn fflipio'r dur fel bod pob ochr yn cael ei phrosesu'n gyfartal.
4. Gellir rholio ingots hefyd i slabiau mewn proses sy'n debyg i'r broses gwneud blodeuo. Mae'r dur yn cael ei basio trwy bâr o rholeri wedi'u pentyrru sy'n ei ymestyn. Fodd bynnag, mae rholeri hefyd wedi'u gosod ar yr ochr i reoli lled y slabiau. Pan fydd y dur yn caffael y siâp a ddymunir, mae'r pennau anwastad yn cael eu torri i ffwrdd ac mae'r slabiau neu'r blodau yn cael eu torri'n ddarnau byrrach.
5. Mae blodau fel arfer yn cael eu prosesu ymhellach cyn eu gwneud yn bibellau. Mae blodau'n cael eu troi'n filiau trwy eu rhoi trwy fwy o ddyfeisiau rholio sy'n eu gwneud yn hirach ac yn fwy cul. Mae'r biledau'n cael eu torri gan ddyfeisiau o'r enw Shears Flying. Mae'r rhain yn bâr o gwellaif cydamserol sy'n rasio ynghyd â'r biled symudol a'i dorri. Mae hyn yn caniatáu toriadau effeithlon heb atal y broses weithgynhyrchu. Mae'r biledau hyn yn cael eu pentyrru ac yn y pen draw byddant yn dod yn bibell ddi -dor.
6. Mae slabiau hefyd yn cael eu hailweithio. Er mwyn eu gwneud yn hydrin, cânt eu cynhesu gyntaf i 2,200 ° F (1,204 ° C). Mae hyn yn achosi i orchudd ocsid ffurfio ar wyneb y slab. Mae'r cotio hwn wedi'i dorri i ffwrdd gyda thorrwr ar raddfa a chwistrell dŵr pwysedd uchel. Yna anfonir y slabiau trwy gyfres o rholeri ar felin boeth a'u gwneud yn stribedi cul tenau o ddur o'r enw skelp. Gall y felin hon fod cyhyd â hanner milltir. Wrth i'r slabiau fynd trwy'r rholeri, maen nhw'n mynd yn deneuach ac yn hirach. Yn ystod tua thri munud gellir trosi slab sengl o ddarn o ddur 6 mewn (15.2 cm) o drwch i ruban dur tenau a all fod yn chwarter milltir o hyd.
7. Ar ôl ymestyn, mae'r dur yn cael ei biclo. Mae'r broses hon yn cynnwys ei rhedeg trwy gyfres o danciau sy'n cynnwys asid sylffwrig i lanhau'r metel. I orffen, mae'n cael ei rinsio â dŵr oer a phoeth, ei sychu ac yna ei rolio i fyny ar sbŵls mawr a'u pecynnu i'w cludo i gyfleuster gwneud pibellau.
8. Defnyddir skelp a biledau i wneud pibellau. Gwneir Skelp yn bibell wedi'i weldio. Fe'i gosodir gyntaf ar beiriant dadflino. Gan fod y sbŵl o ddur yn ddi -sail, mae'n cael ei gynhesu. Yna caiff y dur ei basio trwy gyfres o rholeri rhigol. Wrth iddo fynd heibio, mae'r rholeri yn achosi i ymylon y skelp gyrlio gyda'i gilydd. Mae hyn yn ffurfio pibell heb ei gwisgo.
9. Mae'r dur nesaf yn mynd heibio trwy electrodau weldio. Mae'r dyfeisiau hyn yn selio dau ben y bibell gyda'i gilydd. Yna caiff y wythïen wedi'i weldio ei phasio trwy rholer gwasgedd uchel sy'n helpu i greu weldiad tynn. Yna caiff y bibell ei thorri i'r hyd a ddymunir a'i bentyrru i'w brosesu ymhellach. Mae pibell ddur wedi'i weldio yn broses barhaus ac yn dibynnu ar faint y bibell, gellir ei gwneud mor gyflym â 1,100 tr (335.3 m) y funud.
10. Pan fydd angen pibell ddi -dor, defnyddir biledau sgwâr ar gyfer cynhyrchu. Maent yn cael eu cynhesu a'u mowldio i ffurfio siâp silindr, a elwir hefyd yn rownd. Yna rhoddir y rownd mewn ffwrnais lle mae'n cael ei gynhesu gwyn-poeth. Yna caiff y rownd wedi'i chynhesu ei rholio â phwysau mawr. Mae'r rholio gwasgedd uchel hwn yn achosi i'r biled ymestyn allan a thwll i ffurfio yn y canol. Gan fod y twll hwn wedi'i siapio'n afreolaidd, mae pwynt tyllwr siâp bwled yn cael ei wthio trwy ganol y biled wrth iddo gael ei rolio. Ar ôl y cam tyllu, gall y bibell fod o drwch a siâp afreolaidd o hyd. I gywiro hyn mae'n cael ei basio trwy gyfres arall o felinau rholio. Prosesu Ffiniol
11. Ar ôl i'r naill fath neu'r llall o bibell gael ei gwneud, gellir eu rhoi trwy beiriant sythu. Efallai y bydd cymalau arnynt hefyd fel y gellir cysylltu dau ddarn neu fwy o bibell. Y math mwyaf cyffredin o gymal ar gyfer pibellau â diamedrau llai yw edafu - rhigolau tynnu sy'n cael eu torri i mewn i ddiwedd y bibell. Mae'r pibellau hefyd yn cael eu hanfon trwy beiriant mesur. Mae'r wybodaeth hon ynghyd â data rheoli ansawdd arall yn cael ei stencilio'n awtomatig ar y bibell. Yna caiff y bibell ei chwistrellu â gorchudd ysgafn o olew amddiffynnol. Mae'r rhan fwyaf o bibell fel arfer yn cael ei drin i'w atal rhag rhydu. Gwneir hyn trwy ei galfaneiddio neu roi gorchudd o sinc iddo. Yn dibynnu ar y defnydd o'r bibell, gellir defnyddio paent neu haenau eraill.
Rheoli Ansawdd
Cymerir amrywiaeth o fesurau i sicrhau bod y bibell ddur gorffenedig yn cwrdd â manylebau. Er enghraifft, defnyddir mesuryddion pelydr-X i reoleiddio trwch y dur. Mae'r mesuryddion yn gweithio trwy ddefnyddio dau belydr x. Mae un pelydr wedi'i gyfeirio at ddur o drwch hysbys. Mae'r llall wedi'i gyfeirio at y dur pasio ar y llinell gynhyrchu. Os oes unrhyw amrywiant rhwng y ddau belydr, bydd y mesurydd yn sbarduno newid maint y rholeri yn awtomatig i wneud iawn.
Archwilir pibellau hefyd am ddiffygion ar ddiwedd y broses. Un dull o brofi pibell yw trwy ddefnyddio peiriant arbennig. Mae'r peiriant hwn yn llenwi'r bibell â dŵr ac yna'n cynyddu'r pwysau i weld a yw'n dal. Dychwelir pibellau diffygiol i'w sgrap.