צינורות פלדה הם צינורות ארוכים וחלולים המשמשים למגוון מטרות. הם מיוצרים על ידי שתי שיטות מובחנות המביאות לצינור מרותך או חלק. בשתי השיטות, פלדה גולמית מושלכת תחילה לצורת התחלה מעשית יותר. לאחר מכן הוא עשוי לצינור על ידי מתיחת הפלדה אל תוך צינור חלק או מכריח את הקצוות זה לזה ואיטום אותם עם ריתוך. השיטות הראשונות לייצור צינור פלדה הוצגו בראשית שנות ה- 1800, והן התפתחו בהתמדה לתהליכים המודרניים שאנו משתמשים כיום. בכל שנה מיוצרים מיליוני טונות של צינור פלדה. הרבגוניות שלו הופכת אותו למוצר המשמש ביותר המיוצר על ידי תעשיית הפלדה.
הִיסטוֹרִיָה
אנשים השתמשו בצינורות במשך אלפי שנים. אולי השימוש הראשון היה של חקלאים קדומים שהסיטו מים מנחלים ונהרות לשדותיהם. עדויות ארכיאולוגיות מצביעות על כך שהסינים השתמשו בצינור קנה להובלת מים למקומות רצויים כבר בשנת 2000 צינורות חימר לפני הספירה ששימשו תרבויות עתיקות אחרות התגלו. במהלך המאה הראשונה לספירה נבנו צינורות העופרת הראשונים באירופה. במדינות טרופיות שימשו צינורות במבוק להובלת מים. אמריקאים קולוניאליים השתמשו בעץ למטרה דומה. בשנת 1652 נוצרו עבודות המים הראשונות בבוסטון באמצעות בולי עץ חלולים.
צינור מרותך נוצר על ידי רצועות פלדה מתגלגלות דרך סדרה של גלילים מחורצים המעצבים את החומר לצורה מעגלית. בשלב הבא, הצינור הבלתי סתום עובר על ידי ריתוך אלקטרודות. מכשירים אלה חותמים יחד את שני קצוות הצינור.
כבר בשנת 1840, עובדי הברזל כבר יכלו לייצר צינורות חלקים. בשיטה אחת נקדח חור דרך מתכת מוצקה ועגולה. לאחר מכן התחממו החילוט ונמשך דרך סדרת מתים שהאירו אותו ליצירת צינור. שיטה זו לא הייתה יעילה מכיוון שקשה היה לקדוח את החור במרכז. זה הביא לכך שצינור לא אחיד כאשר צד אחד היה עבה יותר מהצד השני. בשנת 1888 קיבלה שיטה משופרת פטנט. בתהליך זה החויב המוצק הושלך סביב גרעין לבנים חסין אש. כאשר הוא התקרר, הוסרה הלבנה והותירה חור באמצע. מאז החליפו טכניקות רולר חדשות שיטות אלה.
לְעַצֵב
ישנם שני סוגים של צינור פלדה, האחד הוא חלק ואחר אחר יש תפר מרותך יחיד באורכו. לשניהם שימושים שונים. צינורות חלקים הם בדרך כלל משקל קל יותר, ויש להם קירות דקים יותר. הם משמשים לאופניים ולהובלת נוזלים. צינורות תפורות כבדים יותר ונוקשים יותר. יש להם עקביות טובה יותר והם בדרך כלל ישרים יותר. הם משמשים לדברים כמו הובלת גז, צינור חשמלי ואינסטלציה. בדרך כלל, הם משמשים במקרים בהם הצינור אינו מונח בדרגה גבוהה של לחץ.
חומרי גלם
חומר הגלם העיקרי בייצור הצינורות הוא פלדה. הפלדה מורכבת בעיקר מברזל. מתכות אחרות שעשויות להיות בסגסוגת כוללות אלומיניום, מנגן, טיטניום, טונגסטן, ונדיום וזירקוניום. לפעמים משתמשים בחומרי גימור מסוימים במהלך הייצור. לדוגמה, צבע יכול להיות.
צינור חלק מיוצר בעזרת תהליך המחמם ועצבן בילט מוצק לצורה גלילית ואז מגלגל אותו עד שהוא נמתח ונחול. מכיוון שהמרכז החלול מעוצב באופן לא סדיר, נקודת פירסלק בצורת כדורים נדחפת באמצע הצילום בזמן שהיא מגולגלת. צינור חסר מיוצר מיוצר באמצעות תהליך המחמם ומעורר בילט מוצק לצורה גלילית ואז מגלגל אותו עד שהוא נמתח ונמתח. מכיוון שהמרכז החלול מעוצב באופן לא סדיר, נקודת פייר בצורת כדורים נדחפת באמצע הצילום בזמן שהיא מגוללת. משומשת אם הצינור מצופה. בדרך כלל, כמות קלה של שמן מוחלת על צינורות פלדה בסוף קו הייצור. זה עוזר להגן על הצינור. אמנם זה לא למעשה חלק מהמוצר המוגמר, אך חומצה גופרתית משמשת בשלב ייצור אחד לניקוי הצינור.
תהליך הייצור
צינורות פלדה מיוצרים על ידי שני תהליכים שונים. שיטת הייצור הכוללת לשני התהליכים כוללת שלושה שלבים. ראשית, פלדה גולמית הופכת לצורה מעשית יותר. בשלב הבא, הצינור נוצר על קו ייצור רציף או רציף למחצה. לבסוף, הצינור נחתך ומשונה כדי לענות על צרכי הלקוח. ייצור צינורות פלדה ישתמשמכונת חיתוך לייזר צינורלחתוך או לשלול את הצינור קודם כדי להגדיל את התחרות של הצינורות
צינור חלק מיוצר בעזרת תהליך המחמם ועצבן בילט מוצק לצורה גלילית ואז מגלגל אותו עד שהוא נמתח ונחול. מכיוון שהמרכז החלול מעוצב באופן לא סדיר, נקודת פייר בצורת כדורים נדחפת באמצע הצילום בזמן שהיא מגולגלת.
ייצור מטילים
1. פלדה מותכת מיוצרת על ידי נמס עפרות ברזל וקולה (חומר עשיר בפחמן הנובע כאשר פחם מחומם בהיעדר אוויר) בכבשן, ואז מסיר את מרבית הפחמן על ידי פיצוץ חמצן לנוזל. לאחר מכן נשפכים הפלדה המותכת לתבניות ברזל גדולות בעלות קירות עבות, שם היא מתקררת למטילים.
2. על מנת ליצור מוצרים שטוחים כמו צלחות וסדינים, או מוצרים ארוכים כמו סורגים ומוטות, מטילים מעוצבים בין גלילים גדולים בלחץ עצום. ייצור פריחות ולוחות
3. כדי לייצר פריחה, המטיל מועבר דרך זוג גלילי פלדה מחורצים שנערמים. סוגים אלה של גלילים נקראים "טחנות דו-גבוהות". במקרים מסוימים משתמשים בשלושה גלילים. הגלילים מורכבים כך שהחריצים שלהם חופפים זה לזה, והם נעים בכיוונים מנוגדים. פעולה זו גורמת לסחיטת הפלדה ולמתוח לחתיכות דקות יותר וארוכות יותר. כאשר המפעיל האנושי מתהפך על ידי הגלילים, הפלדה נמשכת לאחור והופכת אותה לרזה וארוכה יותר. תהליך זה חוזר על עצמו עד שהפלדה תשיג את הצורה הרצויה. במהלך תהליך זה, מכונות הנקראות מניפולציות מפנות את הפלדה כך שכל צד יעובד באופן שווה.
4 מטילים עשויים להתגלגל גם לוחות בתהליך הדומה לתהליך ייצור הפריחה. הפלדה מועברת דרך זוג גלילים מוערמים אשר נמתחים אותה. עם זאת, ישנם גם גלילים המותקנים בצד כדי לשלוט ברוחב הלוחות. כאשר הפלדה רוכשת את הצורה הרצויה, הקצוות הלא אחידים מנותקים והלוחים או הפריחה נחתכים לחתיכות קצרות יותר. עיבוד אחר כך
5. פריחות בדרך כלל מעובדות עוד יותר לפני שהן נעשות לצינורות. פריחות מומרות לחירים על ידי העברתם דרך מכשירים מתגלגלים יותר אשר הופכים אותם לארוכים וצרים יותר. החוברים נחתכים על ידי מכשירים המכונים מספריים מעופפים. אלה זוג מספריים מסונכרנים שמגזמים יחד עם הנעילה הנעה וחותכים אותו. זה מאפשר חתכים יעילים מבלי להפסיק את תהליך הייצור. בילטים אלה נערמים ובסופו של דבר יהפכו לצינור חלק.
6. לוחות מעובדים גם כן. כדי להפוך אותם לניתוק, הם מחוממים לראשונה ל -2,200 מעלות צלזיוס. זה גורם לציפוי תחמוצת על פני הלוח. ציפוי זה נשבר עם מפסק בקנה מידה וריסוס מים בלחץ גבוה. לאחר מכן נשלחים הלוחות דרך סדרת גלילים על טחנה חמה ועושים לרצועות פלדה צרות דקות בשם Skelp. הטחנה הזו יכולה להיות ארוכה כמו חצי קילומטר. כאשר הלוחות עוברים דרך הגלילים, הם הופכים דקים יותר וארוכים יותר. במהלך כשלוש דקות ניתן להמיר לוח בודד מחתיכת פלדה בעובי 6 אינץ '(15.2 ס"מ) לסרט פלדה דק שיכול להיות באורך רבע קילומטר.
7. לאחר המתיחה, הפלדה כבושה. תהליך זה כולל הפעלתו דרך סדרה של טנקים המכילים חומצה גופרתית לניקוי המתכת. לסיום, הוא נשטף במים קרים וחמים, מיובש ואז מתגלגל על סלילים גדולים וארוז להובלה למתקן לייצור צינורות.
8. גם Skelp וגם Billets משמשים לייצור צינורות. Skelp עשוי לצינור מרותך. זה ממוקם לראשונה על מכונת הרפיה. כאשר סליל הפלדה מתנתק, הוא מחומם. לאחר מכן מועבר הפלדה דרך סדרת גלילים מחורצים. כשהוא עובר, הגלילים גורמים לקצוות הסקלפ להתכרבל יחד. זה יוצר צינור לא מסוכך.
9. הפלדה הבאה עוברת על ידי ריתוך אלקטרודות. מכשירים אלה חותמים יחד את שני קצוות הצינור. לאחר מכן מועבר התפר המרותך דרך גלגל לחץ גבוה המסייע ביצירת ריתוך הדוק. לאחר מכן נחתך הצינור לאורך רצוי ונערם לעיבוד נוסף. צינור פלדה מרותך הוא תהליך רציף ותלוי בגודל הצינור, ניתן לייצר אותו במהירות של 1,100 רגל (335.3 מ ') לדקה.
10. כאשר יש צורך בצינור חלק, בילטים מרובעים משמשים לייצור. הם מחוממים ועוצבים ליצירת צורת צילינדר, המכונה גם סיבוב. לאחר מכן מכניסים את הסיבוב לתנור בו הוא מחומם לבן חם. לאחר מכן מגלגל את הסיבוב המחומם בלחץ גדול. גלגול בלחץ גבוה זה גורם לניתוח החוצה והחור להיווצר במרכז. מכיוון שחור זה מעוצב באופן לא סדיר, נקודת פייר בצורת כדור נדחפת דרך אמצע הצילום בזמן שהוא מגולגל. לאחר שלב הפירסינג, הצינור עשוי עדיין להיות בעובי וצורה לא סדירים. כדי לתקן זאת הוא מועבר דרך סדרה אחרת של טחנות מתגלגלות.
11. לאחר ביצוע כל סוג הצינור, הם עשויים להיות מועברים דרך מכונת יישור. הם עשויים להיות מצוידים במפרקים כך שניתן לחבר שתי חתיכות צינור או יותר. הסוג הנפוץ ביותר של המפרק לצינורות עם קוטרים קטנים יותר הוא הברגה - חריצים עמידים שנחתכים לקצה הצינור. הצינורות נשלחים גם דרך מכונת מדידה. מידע זה יחד עם נתוני בקרת איכות אחרים מנוגדים באופן אוטומטי על הצינור. לאחר מכן מרוסס את הצינור בציפוי קל של שמן מגן. בדרך כלל מטופלים לרוב הצינור כדי למנוע מחלודה. זה נעשה על ידי גלוון זה או מתן לו ציפוי אבץ. תלוי בשימוש בצינור, ניתן להשתמש בצבעים או ציפויים אחרים.
בקרת איכות
ננקטים מגוון אמצעים כדי להבטיח שצינור הפלדה המוגמר עומד במפרט. לדוגמה, מדדי רנטגן משמשים לוויסות עובי הפלדה. המדדים פועלים על ידי שימוש בשתי קרני X. קרן אחת מכוונת לפלדה בעובי ידוע. השני מכוון לפלדה החולפת על קו הייצור. אם יש שונות בין שתי הקרניים, המד יפעיל אוטומטית שינוי גודל של הגלילים כדי לפצות.
צינורות נבדקים גם בגלל פגמים בסוף התהליך. שיטה אחת לבדיקת צינור היא באמצעות מכונה מיוחדת. מכונה זו ממלאת את הצינור במים ואז מגדילה את הלחץ כדי לראות אם היא מחזיקה. צינורות פגומים מוחזרים לגרוטאות.