स्टील पाईप्स लांब, पोकळ नळ्या असतात ज्या विविध कारणांसाठी वापरल्या जातात. ते दोन वेगळ्या पद्धतींनी तयार केले जातात ज्याचा परिणाम एकतर वेल्डेड किंवा सीमलेस पाईपमध्ये होतो. दोन्ही पद्धतींमध्ये, कच्चे स्टील प्रथम अधिक कार्यक्षम प्रारंभिक स्वरूपात टाकले जाते. नंतर स्टीलला विनाव्यत्यय नळीत ताणून किंवा कडा एकत्र जोडून आणि वेल्डने सील करून ते पाईप बनवले जाते. स्टील पाईप तयार करण्याच्या पहिल्या पद्धती 1800 च्या दशकाच्या सुरुवातीस सुरू केल्या गेल्या आणि आज आपण वापरत असलेल्या आधुनिक प्रक्रियांमध्ये त्या सातत्याने विकसित झाल्या आहेत. दरवर्षी लाखो टन स्टील पाईप तयार होतात. त्याची अष्टपैलुत्व हे पोलाद उद्योगाद्वारे उत्पादित केलेले सर्वात जास्त वापरले जाणारे उत्पादन बनवते.
इतिहास
हजारो वर्षांपासून लोक पाईप वापरतात. कदाचित पहिला वापर प्राचीन कृषीवाद्यांनी केला होता ज्यांनी नाले आणि नद्यांचे पाणी त्यांच्या शेतात वळवले. पुरातत्वशास्त्रीय पुरावे असे सूचित करतात की चिनी लोकांनी 2000 बीसीच्या सुरुवातीच्या काळात इतर प्राचीन संस्कृतींनी वापरल्या जाणाऱ्या मातीच्या नळ्या शोधून काढल्या आहेत. इसवी सनाच्या पहिल्या शतकात, युरोपमध्ये पहिले लीड पाईप्स बांधले गेले. उष्णकटिबंधीय देशांमध्ये, पाण्याची वाहतूक करण्यासाठी बांबूच्या नळ्या वापरल्या जात होत्या. औपनिवेशिक अमेरिकन लोक समान हेतूसाठी लाकूड वापरत. 1652 मध्ये, बोस्टनमध्ये पोकळ लॉग वापरून पहिले वॉटरवर्क बनवले गेले.
वेल्डेड पाईप स्टीलच्या पट्ट्या गुंडाळलेल्या ग्रूव्ह्ड रोलर्सच्या मालिकेद्वारे तयार केले जातात जे सामग्रीला गोलाकार आकारात साचेबद्ध करतात. पुढे, अनवेल्डेड पाईप वेल्डिंग इलेक्ट्रोड्सद्वारे जाते. ही उपकरणे पाईपची दोन टोके एकत्र सील करतात.
1840 च्या सुरुवातीस, इस्त्री कामगार आधीच अखंड नळ्या तयार करू शकत होते. एका पद्धतीमध्ये, घन धातू, गोल बिलेटमधून छिद्र पाडले गेले. बिलेट नंतर गरम केले गेले आणि डायजच्या मालिकेद्वारे काढले गेले ज्यामुळे ते पाईप बनते. ही पद्धत अकार्यक्षम होती कारण मध्यभागी छिद्र पाडणे कठीण होते. याचा परिणाम असमान पाईपमध्ये झाला ज्याची एक बाजू दुसऱ्यापेक्षा जाड होती. 1888 मध्ये, सुधारित पद्धतीला पेटंट देण्यात आले. या प्रक्रियेत अग्निरोधक विटांच्या गाभ्याभोवती घन बिले टाकण्यात आली. ते थंड झाल्यावर, मध्यभागी एक छिद्र सोडून वीट काढली गेली. तेव्हापासून नवीन रोलर तंत्रांनी या पद्धती बदलल्या आहेत.
रचना
स्टील पाईपचे दोन प्रकार आहेत, एक अखंड आहे आणि दुसऱ्यामध्ये त्याच्या लांबीच्या बाजूने सिंगल वेल्डेड सीम आहे. दोन्हीचे वेगवेगळे उपयोग आहेत. सीमलेस नळ्या सामान्यत: जास्त हलक्या असतात आणि त्यांच्या भिंती पातळ असतात. ते सायकली आणि द्रव वाहतूक करण्यासाठी वापरले जातात. शिवण नलिका जड आणि अधिक कडक असतात. त्यांची सुसंगतता चांगली आहे आणि सामान्यत: सरळ असतात. ते गॅस वाहतूक, इलेक्ट्रिकल कंड्युट आणि प्लंबिंग यासारख्या गोष्टींसाठी वापरले जातात. सामान्यतः, जेव्हा पाईप उच्च प्रमाणात ताणतणावाखाली नसतात तेव्हा ते वापरतात.
कच्चा माल
पाईप उत्पादनातील प्राथमिक कच्चा माल स्टील आहे. पोलाद हे प्रामुख्याने लोखंडाचे बनलेले असते. मिश्रधातूमध्ये उपस्थित असलेल्या इतर धातूंमध्ये ॲल्युमिनियम, मँगनीज, टायटॅनियम, टंगस्टन, व्हॅनेडियम आणि झिरकोनियम यांचा समावेश होतो. काही परिष्करण सामग्री कधीकधी उत्पादनादरम्यान वापरली जाते. उदाहरणार्थ, पेंट असू शकते.
सीमलेस पाईप अशा प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जाते जे घन बिलेटला बेलनाकार आकारात गरम करते आणि मोल्ड करते आणि नंतर ते ताणून आणि पोकळ होईपर्यंत रोल करते. पोकळ मध्यभागी अनियमित आकार असल्याने, बिलेटच्या मध्यभागी एक बुलेट-आकाराचा पिअरसर पॉइंट ढकलला जातो कारण तो गुंडाळला जातो. सीमलेस पाईप अशा प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जाते जे घन बिलेटला बेलनाकार आकारात गरम करते आणि मोल्ड करते आणि नंतर ते रोल करते. तो ताणून पोकळ होईपर्यंत. पोकळ मध्यभागी अनियमित आकार असल्याने, बिलेटच्या मध्यभागी एक बुलेट-आकाराचा छेदन बिंदू ढकलला जातो कारण तो गुंडाळला जात आहे. पाईप लेपित असल्यास वापरला जातो. सामान्यतः, उत्पादन लाइनच्या शेवटी स्टील पाईप्सवर हलके तेल लावले जाते. हे पाईपचे संरक्षण करण्यास मदत करते. हे प्रत्यक्षात तयार उत्पादनाचा भाग नसले तरी, पाईप साफ करण्यासाठी सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर एका उत्पादनाच्या टप्प्यात केला जातो.
उत्पादन प्रक्रिया
स्टील पाईप्स दोन वेगवेगळ्या प्रक्रियेद्वारे बनवले जातात. दोन्ही प्रक्रियांसाठी एकूण उत्पादन पद्धतीमध्ये तीन चरणांचा समावेश आहे. प्रथम, कच्चे स्टील अधिक कार्यक्षम स्वरूपात रूपांतरित केले जाते. पुढे, पाईप सतत किंवा अर्धवट उत्पादन लाइनवर तयार होते. शेवटी, ग्राहकाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी पाईप कापला जातो आणि सुधारित केला जातो. काही स्टील पाईप उत्पादन वापरेलट्यूब लेसर कटिंग मशीनट्यूबची स्पर्धात्मक क्षमता वाढवण्यासाठी ट्यूबला मागील कट किंवा पोकळ करणे
सीमलेस पाईप अशा प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जाते जे घन बिलेटला बेलनाकार आकारात गरम करते आणि मोल्ड करते आणि नंतर ते ताणून आणि पोकळ होईपर्यंत रोल करते. पोकळ मध्यभागी अनियमित आकार असल्याने, बिलेटच्या मध्यभागी एक बुलेट-आकाराचा छेदनबिंदू वळवला जातो.
इनगॉट उत्पादन
1. वितळलेले पोलाद लोखंडी धातू आणि कोक (कार्बनयुक्त पदार्थ जो हवा नसताना कोळसा गरम केल्यावर तयार होतो) वितळवून तयार केला जातो, त्यानंतर द्रवामध्ये ऑक्सिजनचा स्फोट करून बहुतेक कार्बन काढून टाकतो. वितळलेले स्टील नंतर मोठ्या, जाड-भिंतींच्या लोखंडी साच्यांमध्ये ओतले जाते, जेथे ते इंगॉट्समध्ये थंड होते.
2. प्लेट्स आणि शीट्स सारखी सपाट उत्पादने किंवा बार आणि रॉड्स सारखी लांब उत्पादने तयार करण्यासाठी, मोठ्या रोलर्समध्ये मोठ्या दाबाने इनगॉट्सचा आकार तयार केला जातो. ब्लूम्स आणि स्लॅब्स तयार करणे
3. ब्लूम तयार करण्यासाठी, इनगॉटला स्टॅक केलेल्या खोबणी केलेल्या स्टील रोलर्सच्या जोडीमधून पार केले जाते. या प्रकारच्या रोलर्सना "टू-हाय मिल्स" म्हणतात. काही प्रकरणांमध्ये, तीन रोलर्स वापरले जातात. रोलर्स माउंट केले जातात जेणेकरून त्यांचे खोबणी एकरूप होतात आणि ते विरुद्ध दिशेने फिरतात. या क्रियेमुळे स्टील पिळले जाते आणि पातळ, लांब तुकड्यांमध्ये ताणले जाते. जेव्हा मानवी ऑपरेटरद्वारे रोलर्स उलटे केले जातात तेव्हा स्टील अधिक पातळ आणि लांब बनवून ते मागे खेचले जाते. स्टील इच्छित आकार प्राप्त होईपर्यंत ही प्रक्रिया पुनरावृत्ती होते. या प्रक्रियेदरम्यान, मॅनिपुलेटर नावाची मशीन स्टीलला फ्लिप करतात जेणेकरून प्रत्येक बाजू समान रीतीने प्रक्रिया केली जाईल.
4. ब्लुम बनवण्याच्या प्रक्रियेप्रमाणेच इनगॉट्स स्लॅबमध्ये देखील आणले जाऊ शकतात. स्टील स्टॅक केलेल्या रोलर्सच्या जोडीतून जाते ज्यामुळे ते ताणले जाते. तथापि, स्लॅबची रुंदी नियंत्रित करण्यासाठी बाजूला रोलर्स देखील बसवले आहेत. जेव्हा स्टीलला इच्छित आकार प्राप्त होतो, तेव्हा असमान टोके कापली जातात आणि स्लॅब किंवा फुलांचे लहान तुकडे केले जातात. पुढील प्रक्रिया
5. पाईप बनवण्याआधी ब्लूम्सवर प्रक्रिया केली जाते. ब्लूम्स अधिक रोलिंग उपकरणांद्वारे बिलेटमध्ये रूपांतरित केले जातात ज्यामुळे ते लांब आणि अधिक अरुंद होतात. बिलेट्स फ्लाइंग शीअर म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या उपकरणांद्वारे कापल्या जातात. हे सिंक्रोनाइझ केलेल्या कातरांची जोडी आहेत जी फिरत्या बिलेटसह रेस करतात आणि ते कापतात. हे उत्पादन प्रक्रिया न थांबवता कार्यक्षम कट करण्यास अनुमती देते. हे बिलेट्स स्टॅक केलेले आहेत आणि अखेरीस सीमलेस पाईप बनतील.
6. स्लॅब देखील पुन्हा तयार केले जातात. त्यांना निंदनीय बनविण्यासाठी, ते प्रथम 2,200° F (1,204° C) वर गरम केले जातात. यामुळे स्लॅबच्या पृष्ठभागावर ऑक्साईड कोटिंग तयार होते. हे कोटिंग स्केल ब्रेकर आणि उच्च दाब पाण्याच्या फवाऱ्याने तोडले जाते. स्लॅब नंतर रोलर्सच्या मालिकेद्वारे गरम गिरणीवर पाठवले जातात आणि स्केल्प नावाच्या स्टीलच्या पातळ अरुंद पट्ट्या बनविल्या जातात. ही गिरणी दीड मैलापर्यंत असू शकते. स्लॅब रोलर्समधून जात असताना ते पातळ आणि लांब होतात. सुमारे तीन मिनिटांत एका स्लॅबचे 6 इंच (15.2 सेमी) जाड स्टीलच्या तुकड्यापासून पातळ स्टीलच्या रिबनमध्ये रूपांतर केले जाऊ शकते जे एक चतुर्थांश मैल लांब असू शकते.
7. stretching केल्यानंतर, स्टील लोणचे आहे. या प्रक्रियेमध्ये धातू स्वच्छ करण्यासाठी सल्फ्यूरिक ऍसिड असलेल्या टाक्यांच्या मालिकेतून ते चालवणे समाविष्ट आहे. पूर्ण करण्यासाठी, ते थंड आणि गरम पाण्याने धुवून, वाळवले जाते आणि नंतर मोठ्या स्पूलवर गुंडाळले जाते आणि पाईप बनवण्याच्या सुविधेपर्यंत नेण्यासाठी पॅक केले जाते. पाईप बनवणे
8. स्केल्प आणि बिलेट दोन्ही पाईप्स बनवण्यासाठी वापरतात. स्केल्प वेल्डेड पाईपमध्ये बनवले जाते. ते प्रथम अनवाइंडिंग मशीनवर ठेवले जाते. पोलादाचा स्पूल न घावलेला असल्याने तो गरम केला जातो. नंतर स्टील ग्रूव्हड रोलर्सच्या मालिकेतून पार केले जाते. ते पुढे जात असताना, रोलर्समुळे स्केलपच्या कडा एकत्र वळतात. हे एक न जोडलेले पाईप बनवते.
9. स्टील पुढे वेल्डिंग इलेक्ट्रोडद्वारे जाते. ही उपकरणे पाईपची दोन टोके एकत्र सील करतात. वेल्डेड सीम नंतर उच्च दाब रोलरमधून पार केले जाते जे घट्ट वेल्ड तयार करण्यास मदत करते. नंतर पाईप इच्छित लांबीमध्ये कापला जातो आणि पुढील प्रक्रियेसाठी स्टॅक केला जातो. वेल्डेड स्टील पाईप ही एक सतत प्रक्रिया आहे आणि पाईपच्या आकारानुसार, ते प्रति मिनिट 1,100 फूट (335.3 मीटर) इतक्या वेगाने बनवता येते.
10. जेव्हा सीमलेस पाईपची आवश्यकता असते तेव्हा उत्पादनासाठी चौरस बिलेट वापरतात. ते गरम केले जातात आणि सिलेंडरचा आकार तयार करतात, ज्याला गोल देखील म्हणतात. त्यानंतर गोल भट्टीत टाकला जातो जिथे तो पांढरा-गरम गरम केला जातो. गरम झालेला गोल नंतर मोठ्या दाबाने गुंडाळला जातो. या उच्च दाबाच्या रोलिंगमुळे बिलेट बाहेर पसरते आणि मध्यभागी एक छिद्र तयार होते. हे भोक अनियमित आकाराचे असल्याने, गोळीच्या आकाराचा पिअरसर पॉइंट बिलेटच्या मध्यभागी ढकलला जातो कारण तो गुंडाळला जातो. छेदन अवस्थेनंतर, पाईप अजूनही अनियमित जाडी आणि आकाराचा असू शकतो. हे दुरुस्त करण्यासाठी ते रोलिंग मिल्सच्या दुसर्या मालिकेतून पार केले जाते. अंतिम प्रक्रिया
11. दोन्ही प्रकारचे पाईप बनवल्यानंतर, ते सरळ यंत्राद्वारे लावले जाऊ शकतात. ते सांधे देखील बसवले जाऊ शकतात जेणेकरून पाईपचे दोन किंवा अधिक तुकडे जोडले जाऊ शकतात. लहान व्यास असलेल्या पाईप्ससाठी सर्वात सामान्य प्रकारचे सांधे म्हणजे थ्रेडिंग - घट्ट खोबणी जे पाईपच्या शेवटी कापले जातात. मापन यंत्राद्वारे पाईप देखील पाठवले जातात. ही माहिती इतर गुणवत्ता नियंत्रण डेटासह पाईपवर आपोआप स्टेन्सिल केली जाते. नंतर पाईपवर संरक्षक तेलाचा हलका कोटिंग फवारला जातो. बहुतेक पाईप गंजण्यापासून रोखण्यासाठी त्यावर उपचार केले जातात. हे गॅल्वनाइझ करून किंवा झिंकचे लेप देऊन केले जाते. पाईपच्या वापरावर अवलंबून, इतर पेंट्स किंवा कोटिंग्ज वापरली जाऊ शकतात.
गुणवत्ता नियंत्रण
तयार झालेले स्टील पाईप विनिर्देशांची पूर्तता करते याची खात्री करण्यासाठी विविध उपाययोजना केल्या जातात. उदाहरणार्थ, स्टीलच्या जाडीचे नियमन करण्यासाठी एक्स-रे गेज वापरले जातात. गेज दोन क्ष किरणांचा वापर करून कार्य करतात. एक किरण ज्ञात जाडीच्या स्टीलवर निर्देशित केला जातो. दुसरा उत्पादन लाइनवर उत्तीर्ण स्टीलवर निर्देशित केला जातो. दोन किरणांमध्ये काही फरक असल्यास, गेज आपोआप भरपाई करण्यासाठी रोलर्सचा आकार बदलण्यास ट्रिगर करेल.
प्रक्रियेच्या शेवटी दोषांसाठी पाईप्सची देखील तपासणी केली जाते. पाईपची चाचणी करण्याची एक पद्धत म्हणजे विशेष मशीन वापरणे. हे यंत्र पाईपमध्ये पाणी भरते आणि नंतर दाब वाढवते की ते धरते. सदोष पाईप्स भंगारासाठी परत केले जातात.