Tērauda caurules ir garas, dobas caurules, kuras izmanto dažādiem mērķiem. Tos ražo ar divām atšķirīgām metodēm, kuru rezultātā tiek izveidota metināta vai bezšuvju caurule. Abās metodēs neapstrādāts tērauds vispirms tiek izmantots praktiskākā sākuma formā. Pēc tam to izgatavo par pīpi, izstiepjot tēraudu bezšuvju caurulē vai piespiežot malas kopā un aizzīmogojot ar metinājumu. Pirmās tērauda caurules ražošanas metodes tika ieviestas 1800. gadu sākumā, un tās ir nepārtraukti pārtapušas mūsdienu procesos, kurus mēs šodien izmantojam. Katru gadu tiek ražoti miljoniem tonnu tērauda caurules. Tās daudzpusība padara to par visbiežāk izmantoto produktu, ko ražo tērauda rūpniecība.
Vēsture
Cilvēki tūkstošiem gadu ir izmantojuši caurules. Iespējams, ka pirmo reizi izmantoja senie lauksaimnieki, kuri novirzīja ūdeni no straumēm un upēm savos laukos. Arheoloģiskie pierādījumi liecina, ka ķīnieši jau 2000. gadā pirms mūsu ēras izmantoja niedru cauruli ūdens pārvadāšanai uz vēlamajām vietām, kuras izmantoja citas senas civilizācijas. Pirmā gadsimta AD laikā Eiropā tika uzbūvētas pirmās svina caurules. Tropu valstīs ūdens pārvadāšanai tika izmantotas bambusa caurules. Koloniālie amerikāņi izmantoja koku līdzīgam mērķim. 1652. gadā pirmie ūdens darbi tika izgatavoti Bostonā, izmantojot dobus baļķus.
Metināto cauruli veido, ripojot tērauda sloksnes caur virkni rievotu veltņu, kas materiālu veido apļveida formā. Tālāk nevēlamā caurule caur metināšanas elektrodiem. Šīs ierīces aizzīmogo abus caurules galus kopā.
Jau 1840. gadā dzelzs strādnieki jau varēja ražot bezšuvju caurules. Vienā metodē caur cietu metālu, apaļu sagatavi tika urbts caurums. Pēc tam sagatave tika uzkarsēta un izvilkta caur virkni presu, kas to iegarena, veidojot pīpi. Šī metode bija neefektīva, jo bija grūti urbt caurumu centrā. Tā rezultātā tika iegūta nevienmērīga caurule, un viena puse bija biezāka nekā otra. 1888. gadā tika piešķirta uzlabota metode. Šajā procesā cietais rēķins tika izmests ap ugunsdrošu ķieģeļu kodolu. Kad tas tika atdzesēts, ķieģelis tika noņemts, atstājot caurumu vidū. Kopš tā laika jaunas veltņu tehnikas ir aizstājušas šīs metodes.
Projektēšana
Ir divu veidu tērauda caurules, viens ir bezšuvju, bet otram ir viena metināta šuve gar tā garumu. Abiem ir atšķirīgs lietojums. Bezšuvju caurules parasti ir vairāk viegla, un tām ir plānākas sienas. Tos izmanto velosipēdiem un šķidrumu pārvadāšanai. Virbu caurules ir smagākas un stingrākas. Ir labāka konsistence un parasti tie ir taisnāki. Tos izmanto tādām lietām kā gāzes pārvadāšana, elektriskā vadība un santehnika. Parasti tos izmanto gadījumos, kad caurule netiek pakļauta augsta stresa pakāpei.
Izejvielas
Primārā izejviela cauruļu ražošanā ir tērauds. Tēraudu veido galvenokārt dzelzs. Citi metāli, kas var atrasties sakausējumā, ir alumīnijs, mangāns, titāns, volframs, vanādijs un cirkonijs. Ražošanas laikā dažreiz tiek izmantoti daži apdares materiāli. Piemēram, krāsa var būt.
Bezšuvju caurule tiek ražota, izmantojot procesu, kas silda un veido cietu sagatavi cilindriskā formā, un pēc tam to ripo, līdz tā ir izstiepta un dobīga. Tā kā dobais centrs ir neregulāras formas, caur baktuvju vidu tiek izstumts lodes formas cauruma punkts. Bezvadu caurule tiek ražota, izmantojot procesu, kas silda un veido cietu sagatavi cilindriskā formā un pēc tam ripo, līdz tas ir izstiepts un dobs. Tā kā dobais centrs ir neregulāras formas, caur sagataves vidu tiek izstumts lodes formas caurumnieks. Izmanto, ja caurule ir pārklāta. Parasti tērauda caurulēm ražošanas līnijas beigās tiek uzklāts neliels daudzums eļļas. Tas palīdz aizsargāt pīpi. Lai gan tas faktiski nav gatavā produkta sastāvdaļa, caurules tīrīšanai tiek izmantota sērskābe.
Ražošanas process
Tērauda caurules tiek izgatavotas pēc diviem dažādiem procesiem. Abu procesu kopējā ražošanas metode ietver trīs soļus. Pirmkārt, neapstrādāts tērauds tiek pārveidots par praktiskāku formu. Tālāk caurule tiek veidota uz nepārtrauktas vai pusmākslas ražošanas līnijas. Visbeidzot, caurule tiek sagriezta un modificēta, lai tā atbilstu klienta vajadzībām. Daži tērauda cauruļu ražošana tiks izmantotacaurules lāzera griešanas mašīnauz iepriekšēju sagriezt vai dobēt caurulīti, lai palielinātu caurulīšu konkurenci
Bezšuvju caurule tiek ražota, izmantojot procesu, kas silda un veido cietu sagatavi cilindriskā formā, un pēc tam to ripo, līdz tā ir izstiepta un dobīga. Tā kā dobais centrs ir neregulāras formas, cauri sagatavošanas vidum tiek izstumts lodes formas caurumnieks.
Lietņu ražošana
1. Izkausēto tēraudu izgatavo, kūstot dzelzs rūdu un koksu (ar oglekli bagāta viela, kas rodas, kad ogles tiek sildītas, ja nav gaisa) krāsnī, pēc tam noņemot lielāko daļu oglekļa, saspraužot skābekli šķidrumā. Pēc tam izkausēto tēraudu ielej lielās, biezi sienās dzelzs veidnēs, kur tas atdziest lietojumos.
2. Lai veidotu plakanus produktus, piemēram, plāksnes un loksnes, vai gari produkti, piemēram, stieņi un stieņi, ir veidoti starp lieliem veltņiem zem milzīga spiediena. Ziedēšana un plātnes producējoši un plātnes
3. Lai iegūtu ziedēšanu, ielikšana tiek izvadīta caur rievotu tērauda veltņu pāri, kas ir sakrauti. Šāda veida veltņus sauc par “divu augstumu dzirnavām”. Dažos gadījumos tiek izmantoti trīs veltņi. Rullīši ir uzstādīti tā, lai to rievas sakristu, un tie pārvietojas pretējos virzienos. Šī darbība izraisa tērauda izspiešanu un izstiepšanos plānākos, garākos gabaliņos. Kad rullīši tiek mainīti ar cilvēku operators, tēraudu atvelk atpakaļ, padarot to plānāku un garāku. Šo procesu atkārto, līdz tērauds sasniedz vēlamo formu. Šī procesa laikā mašīnas, ko sauc par manipulatoriem, pārlej tērauda, lai katra puse tiktu apstrādāta vienmērīgi.
4. Ingoti var arī salikt plāksnēs procesā, kas ir līdzīgs ziedēšanas ražošanas procesam. Tērauds tiek izvadīts caur pāris sakrautiem veltņiem, kas to izstiepj. Tomēr sānos ir uzstādīti arī veltņi, lai kontrolētu plātņu platumu. Kad tērauds iegūst vēlamo formu, nevienmērīgie gali tiek nogriezti un plātnes vai ziedi tiek sagriezti īsākos gabalos.
5. Ziedi parasti tiek apstrādāti tālāk, pirms tie tiek izgatavoti caurulēs. Ziedēšana tiek pārveidota par sagatavēm, izlaižot tos caur vairāk ritošām ierīcēm, kas padara tās garākas un šaurākas. Pilstiņas samazina ar ierīcēm, kas pazīstamas kā lidojošas bīdes. Šie ir sinhronizētu šķēru pāris, kas sacenšas kopā ar kustīgo sagatavi un sagriež to. Tas ļauj efektīvi samazināt, neapturot ražošanas procesu. Šīs sagataves ir sakrautas un galu galā kļūs par bezšuvju cauruli.
6. Plātnes tiek pārstrādātas. Lai tos padarītu kaļamus, tos vispirms uzkarsē līdz 2200 ° F (1,204 ° C). Tas izraisa oksīda pārklājuma veidošanos uz plātnes virsmas. Šis pārklājums ir sadalīts ar mēroga pārtraucēju un augstspiediena ūdens aerosolu. Pēc tam plātnes tiek nosūtītas caur rullīšu sēriju uz karstām dzirnavām un izgatavotas plānās šaurās tērauda sloksnēs, ko sauc par skelp. Šīs dzirnavas var būt tikpat garas, cik pusjūdze. Kad plātnes iziet cauri veltņiem, tās kļūst plānākas un garākas. Apmēram trīs minūšu laikā vienu plātni var pārveidot no 6 collu (15,2 cm) bieza tērauda gabala uz plānu tērauda lenti, kas var būt ceturtdaļas jūdzes gara.
7. Pēc stiepšanās tērauds ir marinēts. Šis process ietver tā palaišanu caur virkni tvertņu, kas satur sērskābi, lai notīrītu metālu. Lai pabeigtu, tas tiek izskalots ar aukstu un karstu ūdeni, žāvēts un pēc tam ripots uz lielām spolēm un iesaiņots transportēšanai uz cauruļu izgatavošanas iekārtu. Caurules izgatavošana
8. Gan skelp, gan sagataves tiek izmantotas cauruļu izgatavošanai. Skelp tiek izgatavots metinātā caurulē. Tas vispirms tiek novietots uz neatlaidīgas mašīnas. Tā kā tērauda spolei ir netraucēta, tā tiek uzkarsēta. Pēc tam tērauds tiek izlaists caur virkni rievotu veltņu. Tā kā tas iet garām, veltņi liek skalpas malām saritināties. Tas veido nevēlamu cauruli.
9. Tērauda nākamais iziet, metinot elektrodus. Šīs ierīces aizzīmogo abus caurules galus kopā. Pēc tam metināto šuvi izlaiž caur augsta spiediena veltni, kas palīdz izveidot stingru metinājumu. Pēc tam caurule tiek sagriezta vēlamajā garumā un sakrauta turpmākai apstrādei. Metinātā tērauda caurule ir nepārtraukts process, un atkarībā no caurules lieluma to var izgatavot tikpat ātri kā 1100 pēdas (335,3 m) minūtē.
10. Kad ir nepieciešama bezšuvju caurule, ražošanai tiek izmantotas kvadrātveida sagataves. Tie ir sildīti un veidoti, lai veidotu cilindra formu, ko sauc arī par kārtu. Pēc tam kārta tiek ievietota krāsnī, kur tā ir uzkarsēta baltā krāsā. Pēc tam apsildāmo kārtu velmē ar lielu spiedienu. Šis augstspiediena slīdēšana izraisa billet izstiepšanos un cauruma veidošanos centrā. Tā kā šis caurums ir neregulāras formas, caur baktuvju vidu tiek izstumts lodes formas caurumnieks. Pēc caurduršanas posma caurule joprojām var būt neregulāra biezums un forma. Lai to labotu
11. Pēc jebkura veida caurules izgatavošanas tos var izlaist caur iztaisnošanas mašīnu. Tos var arī aprīkot ar savienojumiem, lai varētu savienot divus vai vairākus pīpes gabalus. Visizplatītākais savienojumu tips caurulēm ar mazāku diametru ir vītņošana - sniegtas rievas, kas tiek sagrieztas caurules galā. Caurules tiek nosūtītas arī caur mērīšanas mašīnu. Šī informācija kopā ar citiem kvalitātes kontroles datiem tiek automātiski uzspiests uz caurules. Pēc tam cauruli izsmidzina ar vieglu aizsardzības eļļas pārklājumu. Lielāko daļu caurules parasti apstrādā, lai novērstu tā rūsēšanu. Tas tiek darīts, to cinkojot vai piešķirot cinka pārklājumu. Atkarībā no caurules izmantošanas var izmantot citas krāsas vai pārklājumus.
Kvalitātes kontrole
Tiek veikti dažādi pasākumi, lai nodrošinātu, ka gatavā tērauda caurule atbilst specifikācijām. Piemēram, tērauda biezuma regulēšanai tiek izmantoti rentgenstaru mērītāji. Mērierīces darbojas, izmantojot divus rentgena starus. Viens stars ir vērsts uz zināma biezuma tēraudu. Otrs ir vērsts uz garāmbraucošo tēraudu ražošanas līnijā. Ja starp abiem stariem ir kādas dispersijas, mērītājs automātiski izraisīs veltņu izmērus, lai kompensētu.
Caurules tiek pārbaudītas arī procesa beigās. Viena caurules pārbaudes metode ir īpaša mašīna. Šī mašīna piepilda cauruli ar ūdeni un pēc tam palielina spiedienu, lai redzētu, vai tā turas. Bojātas caurules tiek atgrieztas lūžņiem.