As tubaxes de aceiro son tubos longos e ocos que se usan para diversos fins. Prodúcense por dous métodos distintos que resultan nun tubo soldado ou sen problemas. En ambos os métodos, o aceiro cru é primeiro lanzado nunha forma de inicio máis viable. A continuación, converteuse nun tubo estirando o aceiro nun tubo sen problemas ou forzando os bordos xuntos e selándoos cunha soldadura. Os primeiros métodos para producir tubos de aceiro introducíronse a principios do 1800, e evolucionaron constantemente ata os procesos modernos que usamos hoxe. Cada ano prodúcense millóns de toneladas de tubo de aceiro. A súa versatilidade convérteo no produto máis usado producido pola industria siderúrxica.
Historia
A xente usou tubos durante miles de anos. Quizais o primeiro uso foi por antigos agricultores que desviaron a auga dos regatos e dos ríos nos seus campos. As evidencias arqueolóxicas suxiren que os chineses usaron tubos de caña para transportar auga a lugares desexados a partir do 2000 aC. Tubos de arxila que foron empregados por outras civilizacións antigas. Durante o século I d.C., os primeiros tubos de chumbo construíronse en Europa. Nos países tropicais, usáronse tubos de bambú para transportar auga. Os americanos coloniais usaron madeira para un propósito similar. En 1652, as primeiras Waterworks fixéronse en Boston usando rexistros oco.
O tubo soldado está formado por tiras de aceiro rodando a través dunha serie de rolos ranurados que moldean o material nunha forma circular. A continuación, o tubo non soldado pasa por electrodos de soldadura. Estes dispositivos selan os dous extremos do tubo xuntos.
Xa en 1840, os ferraxes xa podían producir tubos sen problemas. Nun método, perforouse un burato a través dun metal sólido e redondo. A billete foi entón quentada e atraída a través dunha serie de matrices que o alargaban para formar un tubo. Este método foi ineficiente porque era difícil perforar o burato no centro. Isto deu lugar a que un tubo desigual cun lado fose máis groso que o outro. En 1888, un método mellorado foi galardoado cunha patente. Neste proceso, o sólido facturado foi lanzado ao redor dun núcleo de ladrillo a proba de lume. Cando foi arrefriado, o ladrillo foi eliminado deixando un burato no medio. Desde entón, novas técnicas de rolos substituíron estes métodos.
Deseño
Hai dous tipos de tubos de aceiro, un é perfecto e outro ten unha soa costura soldada ao longo da súa lonxitude. Ambos teñen usos diferentes. Os tubos sen problemas son normalmente máis lixeiros e teñen paredes máis finas. Úsanse para bicicletas e transportando líquidos. Os tubos de costura son máis pesados e ríxidos. Teñen unha mellor coherencia e normalmente son máis rectas. Úsanse para cousas como o transporte de gas, o conduto eléctrico e a fontanería. Normalmente, úsanse en casos en que o tubo non se pon baixo un alto grao de estrés.
Materias primas
A materia prima primaria na produción de tubos é o aceiro. O aceiro está composto por principalmente ferro. Outros metais que poden estar presentes na aleación inclúen aluminio, manganeso, titanio, tungsteno, vanadio e circonio. Algúns materiais de acabado úsanse ás veces durante a produción. Por exemplo, a pintura pode ser.
O tubo sen problemas fabrícase mediante un proceso que quenta e moldea un billete sólido nunha forma cilíndrica e logo enrola ata que se estira e oculta. Dado que o centro oco ten forma de forma irregular, un punto de piercer en forma de bala é empurrado polo medio do billete a medida que se está enrolado. O tubo sen problemas fabrícase usando un proceso que se quenta e moldea un billete sólido nunha forma cilíndrica e logo o rodea ata que se estira e oculta. Dado que o centro oco ten forma de forma irregular, un punto de piercer en forma de bala é empurrado polo medio do billete a medida que se está enrolado. Utilizado se o tubo está recuberto. Normalmente, aplícase unha cantidade lixeira de aceite ás tubaxes de aceiro ao final da liña de produción. Isto axuda a protexer o tubo. Aínda que en realidade non é unha parte do produto acabado, o ácido sulfúrico úsase nun paso de fabricación para limpar o tubo.
O proceso de fabricación
As tubaxes de aceiro están feitas por dous procesos diferentes. O método de produción global para ambos os procesos implica tres pasos. En primeiro lugar, o aceiro cru convértese nunha forma máis viable. A continuación, o tubo fórmase nunha liña de produción continua ou semicontinua. Finalmente, o tubo está cortado e modificado para satisfacer as necesidades do cliente. Algunha fabricación de tubos de aceiro empregarasemáquina de corte con láser tubopara cortar ou ocultar o tubo para aumentar a competitiva dos tubos
O tubo sen problemas fabrícase mediante un proceso que quenta e moldea un billete sólido nunha forma cilíndrica e logo enrola ata que se estira e oculta. Dado que o centro oco ten forma de forma irregular, un punto de piercer con forma de bala é empurrado polo medio do billete a medida que se está enrolado.
Produción de lingotes
1. O aceiro fundido faise fundindo o mineral de ferro e o coque (unha sustancia rica en carbono que resulta cando o carbón se quenta en ausencia de aire) nun forno, e elimina a maior parte do carbono botando osíxeno no líquido. O aceiro fundido é vertido en grandes moldes de ferro de parede grosa, onde se arrefría nos lingotes.
2. Para formar produtos planos como placas e sabas, ou produtos longos como barras e varas, os lingotes teñen forma de grandes rolos a presión enorme.
3. Para producir unha floración, o lingote pasa por un par de rolos de aceiro ranurados que están amoreados. Este tipo de rolos chámanse "muíños de dous altos". Nalgúns casos úsanse tres rolos. Os rolos están montados para que coincidan as súas rañuras e móvense en direccións opostas. Esta acción fai que o aceiro sexa espremido e estendido en anacos máis finos e máis longos. Cando os rolos son revertidos polo operador humano, o aceiro é tirado cara atrás facéndoo máis fino e máis longo. Este proceso repítese ata que o aceiro logra a forma desexada. Durante este proceso, as máquinas chamadas manipuladoras volcan o aceiro para que cada lado se procese uniformemente.
4. Os lingotes tamén se poden enrolar en lousas nun proceso que é similar ao proceso de fabricación de floracións. O aceiro pasa por un par de rolos apilados que o estenden. Non obstante, tamén hai rolos montados no lado para controlar o ancho das lousas. Cando o aceiro adquire a forma desexada, os extremos desiguales son cortados e as lousas ou as flores son cortadas en pezas máis curtas.
5. As flores son normalmente procesadas máis antes de que se convertan en tubaxes. As flores convértense en billetes poñéndoos a través de dispositivos máis rodados que os fan máis longos e estreitos. Os billetes son cortados por dispositivos coñecidos como tesoiras voadoras. Trátase dun par de tesoiras sincronizadas que corren xunto coa facturación en movemento e que a cortan. Isto permite cortes eficientes sen parar o proceso de fabricación. Estes billetes están amoreados e acabarán converténdose en tubos sen problemas.
6. As lousas tamén están reelaboradas. Para facelos maleables, primeiro quéntanse a 2.204 ° C de 2.200 ° F. Isto fai que se forme un revestimento de óxido na superficie da lousa. Este revestimento está roto cun interruptor de escala e un spray de auga de alta presión. As lousas son enviadas a través dunha serie de rolos nun muíño quente e realízanse en fina franxa de aceiro chamadas Skelp. Este muíño pode ser de media milla. A medida que as lousas pasan polos rolos, fanse máis finas e máis longas. No transcurso de aproximadamente tres minutos, unha única lousa pódese converter desde unha peza de aceiro de 6 cm de grosor a unha cinta de aceiro fina que pode ter un cuarto de milla de longo.
7. Despois de estirar, o aceiro está en conserva. Este proceso consiste en executalo a través dunha serie de tanques que conteñen ácido sulfúrico para limpar o metal. Para rematar, está lavado con auga fría e quente, seca e logo enrolado en grandes bobinas e envasado para o transporte a unha instalación de pipa.
8. Tanto SKELP como BILLETS úsanse para facer tubos. Skelp faise en tubos soldados. Primeiro colócase nunha máquina de descanso. Como a bobina do aceiro non está a piques, quéntase. O aceiro pasa por unha serie de rolos ranurados. Ao pasar, os rolos provocan que os bordos do Skelp se enrolen xuntos. Isto forma un tubo non afastado.
9. O aceiro seguinte pasa por electrodos de soldadura. Estes dispositivos selan os dous extremos do tubo xuntos. A costura soldada pásase a través dun rolo de alta presión que axuda a crear unha soldadura axustada. A tubaxe é entón cortada ata a lonxitude desexada e apilada para o seu posterior procesamento. O tubo de aceiro soldado é un proceso continuo e dependendo do tamaño do tubo, pódese facer ata 335,3 m por minuto de 1.100 pés por minuto.
10. Cando se necesita tubo sen problemas, úsanse billetes cadrados para a produción. Quentan e moldean para formar unha forma de cilindro, tamén chamada rolda. A rolda ponse nun forno onde se quenta o branco. A rolda quentada é entón enrolada con gran presión. Este rolamento de alta presión fai que o billete se estenda e se forme un burato no centro. Dado que este burato ten forma de forma irregular, un punto de piercer con forma de bala é empuxado polo medio da billete mentres se está enrolado. Despois da etapa de piercing, o tubo aínda pode ter un grosor e unha forma irregulares. Para corrixilo, pasa por outra serie de muíños. Procesamento final
11. Despois de facer calquera tipo de tubo, pódense poñer a través dunha máquina de endereitar. Tamén poden estar equipados con articulacións para que se conecten dúas ou máis pezas de tubo. O tipo de articulación máis común para tubaxes con diámetros máis pequenos é o rosca: rañuras que se cortan no extremo do tubo. As tubaxes tamén se envían a través dunha máquina de medida. Esta información xunto con outros datos de control de calidade está automaticamente colocada no tubo. O tubo é entón pulverizado cun revestimento lixeiro de aceite de protección. A maioría das tubaxes son normalmente tratadas para evitar que se oxida. Isto faise galvanizándoo ou dándolle un revestimento de cinc. Dependendo do uso do tubo, pódense empregar outras pinturas ou revestimentos.
Control de calidade
Tómanse unha variedade de medidas para asegurarse de que o tubo de aceiro acabado cumpra as especificacións. Por exemplo, os medidores de raios X úsanse para regular o grosor do aceiro. Os medidores funcionan empregando dous raios X. Un raio está dirixido a un aceiro de grosor coñecido. O outro está dirixido ao aceiro que pasa na liña de produción. Se hai algunha variación entre os dous raios, o calibre desencadeará automaticamente un tamaño de redimensionamento dos rolos para compensar.
Tamén se inspeccionan os tubos para os defectos ao final do proceso. Un método para probar un tubo é usando unha máquina especial. Esta máquina enche o tubo con auga e logo aumenta a presión para ver se mantén. Os tubos defectuosos son devoltos para chatarra.