スチールパイプは、さまざまな目的に使用される長くて中空のチューブです。それらは、溶接またはシームレスなパイプのいずれかをもたらす2つの異なる方法によって生成されます。どちらの方法でも、生鋼は最初により実行可能なスタートフォームにキャストされます。その後、スチールをシームレスなチューブに伸ばすか、エッジを一緒に強制し、溶接で密封することにより、パイプにします。鋼管を生産する最初の方法は1800年代初頭に導入され、今日使用している現代のプロセスに着実に進化しました。毎年、何百万トンもの鋼管が生産されています。その汎用性により、鉄鋼産業が生産する最も頻繁に使用される製品になります。
歴史
人々は何千年もの間パイプを使用してきました。おそらく最初の使用は、小川や川から水を畑に迂回させた古代の農業家によるものでした。考古学的証拠は、中国人が他の古代文明で使用された2000年の紀元前紀元前粘土チューブに水を輸送するためにリードパイプを使用したことを示唆しています。西暦1世紀の間に、最初のリードパイプはヨーロッパで建設されました。熱帯諸国では、竹のチューブを使用して水を輸送しました。植民地時代のアメリカ人は同様の目的のために木材を使用しました。 1652年、最初のウォーターワークスは、中空の丸太を使用してボストンで作られました。
溶接パイプは、材料を円形の形状に形成する一連の溝のあるローラーを通るローリングスチールストリップによって形成されます。次に、電極を溶接することにより、販売されていないパイプが通過します。これらのデバイスは、パイプの両端を一緒に密封します。
早くも1840年には、鉄工はすでにシームレスなチューブを生産できました。 1つの方法では、固体金属の丸いビレットを通して穴を開けました。その後、ビレットを加熱し、一連のダイを通して描画し、それを伸ばしてパイプを形成しました。この方法は、中央の穴を掘削することが困難だったため、非効率的でした。これにより、片側がもう一方の側よりも厚い不均一なパイプになりました。 1888年、改良された方法が特許を授与されました。このプロセスでは、固体請求が耐火レンガのコアの周りに投げかけられました。冷却されたとき、レンガは取り外され、中央に穴が残っていました。それ以来、新しいローラー技術がこれらの方法に取って代わりました。
デザイン
スチールパイプには2つのタイプがあり、1つはシームレスで、もう1つはその長さに沿って単一の溶接縫い目があります。どちらもさまざまな用途があります。シームレスなチューブは通常、より軽量で、壁が薄くなります。自転車や液体の輸送に使用されます。縫い切られたチューブはより重く、より剛性があります。より良い一貫性があり、通常はまっすぐです。それらは、ガス輸送、電気導管、配管などに使用されます。通常、それらは、パイプが高度な応力の下に置かれない場合に使用されます。
原材料
パイプ生産の主要な原料は鋼です。鋼は主に鉄で構成されています。合金に存在する可能性のある他の金属には、アルミニウム、マンガン、チタン、タングステン、バナジウム、ジルコニウムが含まれます。一部の仕上げ材料は、生産中に時々使用されます。たとえば、塗料はそうかもしれません。
シームレスパイプは、固体ビレットを円筒形に加熱および成形し、伸びてくぼみするまで巻くプロセスを使用して製造されています。中空の中心は不規則に形状になっているため、弾丸の丸いピアサーポイントがビレットの中央に押し込まれ、巻かれています。シームレスパイプは、固体ビレットを加熱および成形して円筒形の形状に成形し、伸びて空洞化するまで転がすプロセスを使用して製造されます。中空の中心は不規則に形作られているため、弾丸型のピアサーポイントがビレットの中央を通って転がっているときに押し込まれます。パイプがコーティングされている場合に使用されます。通常、生産ラインの端にある鋼管に軽量のオイルが塗布されます。これは、パイプを保護するのに役立ちます。実際には完成品の一部ではありませんが、硫酸はパイプをきれいにするために1つの製造ステップで使用されます。
製造プロセス
スチールパイプは、2つの異なるプロセスによって作成されます。両方のプロセスの全体的な生産方法には、3つのステップが含まれます。まず、生鋼はより実行可能な形に変換されます。次に、パイプは連続的または半連続的な生産ラインに形成されます。最後に、顧客のニーズを満たすためにパイプが切断され、変更されます。一部の鋼管製造が使用されますチューブレーザー切断機チューブの競争力を高めるためにチューブをカットまたはくすくす
シームレスパイプは、固体ビレットを円筒形に加熱および成形し、伸びてくぼみするまで巻くプロセスを使用して製造されています。中空の中心は不規則に形作られているため、弾丸型のピアサーポイントがビレットの中央に押し込まれ、巻き込まれています。
インゴット生産
1.溶融鋼は、炉内で石炭が空気のないときに加熱されたときに生じる炭素が豊富な物質）を溶かし、液体に酸素を爆破することにより炭素の大部分を除去することによって作られます。次に、溶融鋼を大きな厚壁の鉄型に注ぎ、そこでインゴットに冷却します。
2。プレートやシートなどの平らな製品、またはバーやロッドなどの長い製品を形成するために、インゴットは巨大な圧力の下で大きなローラーの間に形作られます。
3。ブルームを生成するために、インゴットは積み重ねられた溝付きスチールローラーを通過します。これらのタイプのローラーは、「2ハイミル」と呼ばれます。場合によっては、3つのローラーが使用されます。ローラーは、溝が一致するように取り付けられ、反対方向に移動します。このアクションにより、鋼を絞り、より薄く、より長い断片に伸ばします。ローラーが人間のオペレーターによって逆転すると、鋼が引き戻され、より薄くて長くなります。このプロセスは、鋼が目的の形状を達成するまで繰り返されます。このプロセス中に、マニピュレーターと呼ばれる機械が鋼をひっくり返し、各側が均等に処理されるようにします。
4.インゴットは、ブルームメイキングプロセスに似たプロセスでスラブに巻き込まれる場合があります。スチールは、それを伸ばす積み重ねられたローラーのペアを通過します。ただし、スラブの幅を制御するために、側面にローラーが取り付けられています。鋼が目的の形状を獲得すると、不均一な端が切断され、スラブまたはブルームが短い断片に切断されます。
5。ブルームは通常、パイプになる前にさらに処理されます。ブルームは、より長くて狭くなるより多くのローリングデバイスを介してビレットに変換されます。ビレットは、フライングせん断として知られるデバイスによってカットされます。これらは、動くビレットと一緒に競争してカットする同期されたシアーです。これにより、製造プロセスを停止せずに効率的な削減が可能になります。これらのビレットは積み重ねられており、最終的にはシームレスなパイプになります。
6。スラブも作り直されています。それらを順応性にするために、最初に2,200°F（1,204°C）に加熱されます。これにより、酸化物コーティングがスラブの表面に形成されます。このコーティングは、スケールブレーカーと高圧水スプレーで壊れています。次に、スラブはホットミルの一連のローラーを通して送信され、Skelpと呼ばれる薄い鋼鉄のストリップになります。この工場は、半マイルであることがあります。スラブがローラーを通過すると、薄くなり長くなります。約3分間で、6インチ（15.2 cm）の鋼片から1枚のスラブを1分の1マイルの長さの薄いスチールリボンに変換できます。
7。伸びた後、鋼は漬けられます。このプロセスでは、金属をきれいにするために硫酸を含む一連のタンクを介してそれを実行することが含まれます。仕上げるには、冷たい水とお湯ですすぎ、乾燥させてから、大きなスプールで巻き上げられ、パイプ製造施設への輸送のためにパッケージ化されます。
8.スケルプとビレットの両方がパイプを作るために使用されます。スケルプは溶接パイプになります。最初に巻き戻し機に配置されます。鋼のスプールが巻き戻されているため、加熱されます。その後、鋼は一連の溝のあるローラーを通過します。通り過ぎると、ローラーはスケルプの端を一緒にカールします。これは、溶けていないパイプを形成します。
9。鋼は、溶接電極で通過します。これらのデバイスは、パイプの両端を一緒に密封します。次に、溶接された縫い目が高圧ローラーを通過し、タイトな溶接を作成します。次に、パイプを目的の長さに切断し、さらに処理するために積み重ねられます。溶接鋼管は連続的なプロセスであり、パイプのサイズに応じて、1分あたり1,100フィート（335.3 m）という速さで作ることができます。
10。シームレスなパイプが必要な場合、四角いビレットが生産に使用されます。それらは加熱され、成形されて、ラウンドとも呼ばれるシリンダー形状を形成します。次に、ラウンドは炉に入れられ、そこで白熱します。加熱されたラウンドは、大きな圧力で丸められます。この高圧ローリングにより、ビレットが伸び、穴が中央に形成されます。この穴は不規則に形作られているため、弾丸型のピアサーポイントがビレットの中央に押し込まれているときに押し込まれます。ピアスステージの後、パイプはまだ不規則な厚さと形状である可能性があります。これを修正するために、それは別の一連のローリングミルを通過します。
11。どちらの種類のパイプを作成した後、それらを矯正機に置くことができます。また、2つ以上のパイプを接続できるため、ジョイントが装備される場合があります。直径が小さいパイプの最も一般的なタイプのジョイントは、パイプの端に切断される密着溝です。パイプは、測定機を介して送信されます。この情報と他の品質制御データは、パイプに自動的にステンシル化されます。次に、パイプに保護油の軽いコーティングを吹き付けます。ほとんどのパイプは通常、錆びないように処理されます。これは、それを亜鉛メッキするか、亜鉛のコーティングを与えることによって行われます。パイプの使用に応じて、他の塗料またはコーティングを使用する場合があります。
品質管理
完成したスチールパイプが仕様を満たすことを保証するために、さまざまな手段が講じられています。たとえば、X線ゲージは、鋼の厚さを調節するために使用されます。ゲージは、2つのX線を利用することで機能します。 1つの光線は、既知の厚さの鋼に向けられています。もう1つは、生産ラインの通過鋼に向けられています。 2つの光線間に差異がある場合、ゲージはローラーのサイズ変更を自動的にトリガーして補正します。
パイプは、プロセスの終了時に欠陥についても検査されます。パイプをテストする1つの方法は、特別なマシンを使用することです。このマシンはパイプを水で満たし、圧力を上げて、それが保持されるかどうかを確認します。欠陥のあるパイプはスクラップのために返されます。