Stålrør er lange, hule rør, der bruges til en række forskellige formål. De er fremstillet ved to forskellige metoder, som resulterer i enten et svejst eller sømløst rør. I begge metoder støbes råstål først til en mere bearbejdelig startform. Det laves derefter til et rør ved at strække stålet ud i et sømløst rør eller ved at tvinge kanterne sammen og forsegle dem med en svejsning. De første metoder til fremstilling af stålrør blev introduceret i begyndelsen af 1800-tallet, og de har støt udviklet sig til de moderne processer, vi bruger i dag. Hvert år produceres millioner af tons stålrør. Dens alsidighed gør det til det mest brugte produkt produceret af stålindustrien.
Historie
Folk har brugt rør i tusinder af år. Måske var den første brug af gamle landbrugere, der ledte vand fra vandløb og floder ind på deres marker. Arkæologiske beviser tyder på, at kineserne brugte rørrør til at transportere vand til ønskede steder, så tidligt som i 2000 f.Kr. Lerrør, der blev brugt af andre gamle civilisationer, er blevet opdaget. I løbet af det første århundrede e.Kr. blev de første blyrør konstrueret i Europa. I tropiske lande blev bambusrør brugt til at transportere vand. Kolonialamerikanere brugte træ til et lignende formål. I 1652 blev det første vandværk lavet i Boston ved hjælp af hule træstammer.
Svejset rør er dannet ved at rulle stålstrimler gennem en række rillede ruller, der støber materialet til en cirkulær form. Dernæst passerer det usvejsede rør ved svejseelektroder. Disse enheder forsegler de to ender af røret sammen.
Allerede i 1840 kunne jernarbejdere allerede fremstille sømløse rør. I en metode blev der boret et hul gennem et solidt metal, rundt emne. Billetten blev derefter opvarmet og trukket gennem en række matricer, som forlængede den til et rør. Denne metode var ineffektiv, fordi det var svært at bore hullet i midten. Dette resulterede i et ujævnt rør med den ene side tykkere end den anden. I 1888 blev en forbedret metode tildelt patent. I denne proces blev den faste bill støbt omkring en brandsikker murstenskerne. Da den var afkølet, blev murstenen fjernet og efterlod et hul i midten. Siden da har nye rulleteknikker erstattet disse metoder.
Design
Der er to typer stålrør, et er sømløst og et andet har en enkelt svejset søm i længden. Begge har forskellige anvendelser. Sømløse rør er typisk mere lette og har tyndere vægge. De bruges til cykler og transport af væsker. Syede rør er tungere og mere stive. De har en bedre konsistens og er typisk mere lige. De bruges til ting som gastransport, elektriske ledninger og VVS. Typisk bruges de i tilfælde, hvor røret ikke udsættes for en høj grad af belastning.
Råvarer
Det primære råmateriale i rørproduktionen er stål. Stål består primært af jern. Andre metaller, der kan være til stede i legeringen, omfatter aluminium, mangan, titanium, wolfram, vanadium og zirconium. Nogle efterbehandlingsmaterialer bruges nogle gange under produktionen. For eksempel kan maling være.
Sømløse rør er fremstillet ved hjælp af en proces, der opvarmer og støber en solid billet til en cylindrisk form og derefter ruller den, indtil den er strakt og udhulet. Da den udhulede midte er uregelmæssigt formet, skubbes en kugleformet gennemboringsspids gennem midten af barren, mens den rulles. Sømløst rør fremstilles ved hjælp af en proces, der opvarmer og støber en solid barre til en cylindrisk form og derefter ruller den indtil den er strakt og udhulet. Da den udhulede midte er uregelmæssigt formet, skubbes en kugleformet gennemboringsspids gennem midten af barren, mens den rulles. Bruges, hvis røret er belagt. Typisk påføres en let mængde olie på stålrør for enden af produktionslinjen. Dette hjælper med at beskytte røret. Selvom det faktisk ikke er en del af det færdige produkt, bruges svovlsyre i et produktionstrin til at rense røret.
Fremstillingsprocessen
Stålrør fremstilles ved to forskellige processer. Den overordnede produktionsmetode for begge processer omfatter tre trin. Først omdannes råstål til en mere bearbejdelig form. Dernæst dannes røret på en kontinuerlig eller semi-kontinuerlig produktionslinje. Til sidst skæres og modificeres røret for at imødekomme kundens behov. Nogle stålrørsfremstilling vil brugerør laser skæremaskinetil tidligere udskæring eller udhulning af røret for at øge rørenes konkurrenceevne
Sømløse rør er fremstillet ved hjælp af en proces, der opvarmer og støber en solid billet til en cylindrisk form og derefter ruller den, indtil den er strakt og udhulet. Da det udhulede center er uregelmæssigt formet, skubbes en kugleformet gennemboringsspids gennem midten af barren, mens den rulles.
Ingot produktion
1. Smeltet stål fremstilles ved at smelte jernmalm og koks (et kulstofrigt stof, der opstår, når kul opvarmes i fravær af luft) i en ovn, hvorefter det meste af kulstoffet fjernes ved at blæse ilt ind i væsken. Det smeltede stål hældes derefter i store, tykvæggede jernforme, hvor det afkøles til barrer.
2. For at danne flade produkter som plader og plader, eller lange produkter som stænger og stænger, formes barrer mellem store ruller under enormt tryk. Producerer blomster og plader
3. For at frembringe en opblomstring føres barren gennem et par rillede stålvalser, der er stablet. Disse typer valser kaldes "to-høje møller". I nogle tilfælde bruges tre ruller. Rullerne er monteret, så deres riller falder sammen, og de bevæger sig i modsatte retninger. Denne handling får stålet til at blive klemt og strækket til tyndere, længere stykker. Når rullerne vendes af den menneskelige operatør, trækkes stålet tilbage, hvilket gør det tyndere og længere. Denne proces gentages, indtil stålet opnår den ønskede form. Under denne proces vender maskiner kaldet manipulatorer stålet, så hver side behandles jævnt.
4. Ingots kan også rulles til plader i en proces, der ligner blomstringsfremstillingsprocessen. Stålet føres gennem et par stablede ruller, som strækker det. Der er dog også monteret ruller på siden for at styre pladernes bredde. Når stålet får den ønskede form, skæres de ujævne ender af, og pladerne eller blomsterne skæres i kortere stykker.Videre forarbejdning
5. Blomster bearbejdes typisk yderligere, før de laves til rør. Blomster omdannes til billets ved at sætte dem gennem flere rulleanordninger, som gør dem længere og mere smalle. Billederne skæres af enheder kendt som flyvende sakse. Disse er et par synkroniserede sakse, der løber sammen med den bevægelige billet og skærer den. Dette muliggør effektive snit uden at stoppe fremstillingsprocessen. Disse billets er stablet og vil til sidst blive sømløse rør.
6. Plader omarbejdes også. For at gøre dem formbare opvarmes de først til 2.200 ° F (1.204 ° C). Dette forårsager, at der dannes en oxidbelægning på overfladen af pladen. Denne belægning brækkes af med en kalkafbryder og højtryksvandspray. Pladerne bliver derefter sendt gennem en række ruller på en varm mølle og lavet til tynde smalle strimler af stål kaldet skelp. Denne mølle kan være så lang som en halv mil. Når pladerne passerer gennem valserne, bliver de tyndere og længere. I løbet af cirka tre minutter kan en enkelt plade omdannes fra et 6 tommer (15,2 cm) tykt stykke stål til et tyndt stålbånd, der kan være en kvart mile langt.
7. Efter strækning bejdses stålet. Denne proces involverer at køre den gennem en række tanke, der indeholder svovlsyre for at rense metallet. Som afslutning skylles den med koldt og varmt vand, tørres og rulles derefter op på store spoler og pakkes til transport til et rørfremstillingsanlæg.
8. Både skelp og billets bruges til at lave rør. Skelp laves til svejset rør. Den placeres først på en afrulningsmaskine. Efterhånden som stålspolen vikles af, opvarmes den. Stålet føres derefter gennem en række rillede ruller. Når den passerer forbi, får rullerne kanterne af skelp til at krølle sammen. Dette danner et usvejset rør.
9. Stålet passerer derefter ved svejseelektroder. Disse enheder forsegler de to ender af røret sammen. Den svejste søm føres derefter gennem en højtryksvalse, som hjælper med at skabe en tæt svejsning. Røret skæres derefter til en ønsket længde og stables til videre bearbejdning. Svejset stålrør er en kontinuerlig proces, og afhængigt af størrelsen på røret kan det laves så hurtigt som 1.100 ft (335,3 m) i minuttet.
10. Når sømløse rør er nødvendige, bruges firkantede barrer til produktion. De opvarmes og støbes til en cylinderform, også kaldet en rund. Runden sættes derefter i en ovn, hvor den varmes hvidglødende. Den opvarmede runde rulles derefter med stort tryk. Denne højtryksvalsning får emnet til at strække sig ud, og der dannes et hul i midten. Da dette hul er uregelmæssigt formet, skubbes en kugleformet gennemboringsspids gennem midten af barren, mens den rulles. Efter gennemboringsfasen kan røret stadig have uregelmæssig tykkelse og form. For at rette op på dette føres den gennem en anden serie af valseværker. Endelig forarbejdning
11. Efter at begge typer rør er lavet, kan de sættes gennem en glattemaskine. De kan også forsynes med samlinger, så to eller flere rørstykker kan forbindes. Den mest almindelige samlingstype for rør med mindre diametre er gevindskæring - tætte riller, der skæres ind i enden af røret. Rørene sendes også gennem en målemaskine. Denne information sammen med andre kvalitetskontroldata er automatisk stencileret på røret. Derefter sprøjtes røret med en let belægning af beskyttende olie. De fleste rør er typisk behandlet for at forhindre, at det ruster. Dette gøres ved at galvanisere det eller give det en belægning af zink. Afhængig af brugen af røret kan der anvendes andre malinger eller belægninger.
Kvalitetskontrol
Der tages en række foranstaltninger for at sikre, at det færdige stålrør opfylder specifikationerne. For eksempel bruges røntgenmålere til at regulere stålets tykkelse. Målerne fungerer ved at bruge to røntgenstråler. En stråle er rettet mod et stål af kendt tykkelse. Den anden er rettet mod det passerende stål på produktionslinjen. Hvis der er nogen afvigelse mellem de to stråler, vil måleren automatisk udløse en ændring af størrelsen af rullerne for at kompensere.
Rør efterses også for defekter i slutningen af processen. En metode til at teste et rør er ved at bruge en speciel maskine. Denne maskine fylder røret med vand og øger derefter trykket for at se, om det holder. Defekte rør returneres til skrot.