Stålrører lange, hule rør som brukes til en rekke formål. De produseres med to forskjellige metoder som resulterer i enten et sveiset eller sømløst rør. I begge metodene støpes råstål først til en mer brukbar startform. Det gjøres deretter til et rør ved å strekke stålet ut til et sømløst rør eller tvinge kantene sammen og forsegle dem med en sveis. De første metodene for å produsere stålrør ble introdusert tidlig på 1800-tallet, og de har stadig utviklet seg til de moderne prosessene vi bruker i dag. Hvert år produseres millioner av tonn stålrør. Dens allsidighet gjør det til det mest brukte produktet produsert av stålindustrien.
Historie
Folk har brukt rør i tusenvis av år. Kanskje den første bruken var av eldgamle landbrukere som ledet vann fra bekker og elver til åkrene sine. Arkeologiske bevis tyder på at kineserne brukte sivrør for å transportere vann til ønskede steder så tidlig som i 2000 f.Kr. Leirrør som ble brukt av andre eldgamle sivilisasjoner har blitt oppdaget. I løpet av det første århundre e.Kr. ble de første blyrørene konstruert i Europa. I tropiske land ble bambusrør brukt til å transportere vann. Kolonialamerikanere brukte tre til et lignende formål. I 1652 ble det første vannverket laget i Boston ved bruk av hule stokker.
Sveiset rør dannes ved å rulle stålstrimler gjennom en serie rillede ruller som former materialet til en sirkulær form. Deretter går det usveisede røret forbi sveiseelektroder. Disse enhetene forsegler de to endene av røret sammen.
Allerede i 1840 kunne jernarbeidere produsere sømløse rør. I en metode ble et hull boret gjennom et solid, rundt emne av metall. Emnet ble deretter oppvarmet og trukket gjennom en serie dyser som forlenget det for å danne et rør. Denne metoden var ineffektiv fordi det var vanskelig å bore hullet i midten. Dette resulterte i et ujevnt rør med den ene siden tykkere enn den andre. I 1888 ble en forbedret metode tildelt patent. I denne prosessen ble det faste bladet støpt rundt en brannsikker murkjerne. Når den var avkjølt, ble mursteinen fjernet og etterlot et hull i midten. Siden den gang har nye rulleteknikker erstattet disse metodene.
Design
Det finnes to typer stålrør, en er sømløs og en annen har en enkelt sveiset søm langs lengden. Begge har forskjellige bruksområder. Sømløse rør er vanligvis mer lette og har tynnere vegger. De brukes til sykler og transport av væsker. Sømde rør er tyngre og mer stive. De har en bedre konsistens og er vanligvis rettere. De brukes til ting som gasstransport, elektriske rør og rørleggerarbeid. Vanligvis brukes de i tilfeller der røret ikke utsettes for høy grad av belastning.
Råvarer
Det primære råstoffet i rørproduksjon er stål. Stål består hovedsakelig av jern. Andre metaller som kan være tilstede i legeringen inkluderer aluminium, mangan, titan, wolfram, vanadium og zirkonium. Noen etterbehandlingsmaterialer brukes noen ganger under produksjonen. For eksempel kan maling være.
Sømløse rør er produsert ved hjelp av en prosess som varmer opp og støper et solid emne til en sylindrisk form og deretter ruller det til det er strukket og uthulet. Siden det uthulede senteret er uregelmessig formet, skyves en kuleformet gjennomstikkingsspiss gjennom midten av emnet mens det rulles. Sømløst rør er produsert ved hjelp av en prosess som varmer opp og støper en solid emne til en sylindrisk form og deretter ruller den til den er strukket og uthulet. Siden det uthulede senteret er uregelmessig formet, skyves en kuleformet stikkspiss gjennom midten av emnet mens det rulles. brukes hvis røret er belagt. Vanligvis påføres en liten mengde olje på stålrør i enden av produksjonslinjen. Dette bidrar til å beskytte røret. Selv om det faktisk ikke er en del av det ferdige produktet, brukes svovelsyre i ett produksjonstrinn for å rense røret.
Produksjonsprosessen
Stålrør er laget av to forskjellige prosesser. Den overordnede produksjonsmetoden for begge prosessene omfatter tre trinn. Først blir råstål omdannet til en mer brukbar form. Deretter dannes røret på en kontinuerlig eller semikontinuerlig produksjonslinje. Til slutt kuttes og modifiseres røret for å møte kundens behov.
Sømløse rør er produsert ved hjelp av en prosess som varmer opp og støper et solid emne til en sylindrisk form og deretter ruller det til det er strukket og uthulet. Siden det uthulede senteret er uregelmessig formet, skyves en kuleformet stikkspiss gjennom midten av emnet mens den rulles.
Ingot produksjon
1. Smeltet stål lages ved å smelte jernmalm og koks (et karbonrikt stoff som oppstår når kull varmes opp i fravær av luft) i en ovn, og deretter fjerne det meste av karbonet ved å sprenge oksygen inn i væsken. Det smeltede stålet helles deretter i store, tykkveggede jernformer, hvor det avkjøles til ingots.
2. For å danne flate produkter som plater og plater, eller lange produkter som stenger og stenger, formes blokker mellom store valser under enormt trykk. Produserer blomster og plater
3. For å produsere en blomst, føres blokken gjennom et par rillede stålruller som er stablet. Disse typer valser kalles "to-høye møller." I noen tilfeller brukes tre ruller. Rullene er montert slik at sporene deres faller sammen, og de beveger seg i motsatte retninger. Denne handlingen fører til at stålet klemmes og strekkes til tynnere, lengre biter. Når rullene reverseres av den menneskelige operatøren, trekkes stålet tilbake gjennom å gjøre det tynnere og lengre. Denne prosessen gjentas til stålet oppnår ønsket form. Under denne prosessen snur maskiner kalt manipulatorer stålet slik at hver side behandles jevnt.
4. Ingots kan også rulles til plater i en prosess som ligner på blomstringsprosessen. Stålet føres gjennom et par stablede ruller som strekker det. Men det er også montert ruller på siden for å kontrollere bredden på platene. Når stålet får ønsket form, kuttes de ujevne endene av og platen eller blomstene kuttes i kortere biter.Videre bearbeiding
5. Blomster bearbeides vanligvis videre før de lages til rør. Blomster omdannes til billets ved å sette dem gjennom flere rullende enheter som gjør dem lengre og smalere. Bartene kuttes av enheter kjent som flygende sakser. Dette er et par synkroniserte sakser som raser sammen med det bevegelige emnet og kutter det. Dette tillater effektive kutt uten å stoppe produksjonsprosessen. Disse billettene er stablet og vil til slutt bli sømløse rør.
6. Heller omarbeides også. For å gjøre dem formbare, varmes de først opp til 1204 ° C (2200 ° F). Dette fører til at det dannes et oksidbelegg på overflaten av platen. Dette belegget brytes av med en kalkbryter og høytrykksvannspray. Platene blir deretter sendt gjennom en serie valser på en varm mølle og laget til tynne, smale strimler av stål kalt skelp. Denne møllen kan være så lang som en halv mil. Når platene passerer gjennom valsene, blir de tynnere og lengre. I løpet av omtrent tre minutter kan en enkelt plate konverteres fra et 15,2 cm tykt stykke stål til et tynt stålbånd som kan være en kvart mil langt.
7. Etter strekking syltes stålet. Denne prosessen innebærer å kjøre den gjennom en rekke tanker som inneholder svovelsyre for å rense metallet. Til slutt skylles den med kaldt og varmt vann, tørkes og rulles deretter opp på store sneller og pakkes for transport til et rørproduksjonsanlegg.
8. Både skelp og billets brukes til å lage rør. Skelp er laget til sveiset rør. Den plasseres først på en avviklingsmaskin. Etter hvert som stålspolen vikles av, varmes den opp. Stålet føres deretter gjennom en serie med rillede valser. Når den passerer forbi, får rullene kantene på skjelettet til å krølle seg sammen. Dette danner et usveiset rør.
9. Stålet passerer deretter sveiseelektroder. Disse enhetene forsegler de to endene av røret sammen. Den sveisede sømmen føres deretter gjennom en høytrykksvalse som bidrar til å skape en tett sveis. Deretter kuttes røret til ønsket lengde og stables for videre bearbeiding. Sveiset stålrør er en kontinuerlig prosess, og avhengig av størrelsen på røret, kan det lages så raskt som 1100 fot (335,3 m) per minutt.
10. Når sømløst rør er nødvendig, brukes firkantede emner til produksjon. De varmes opp og støpes for å danne en sylinderform, også kalt en rund. Runden settes så i en ovn hvor den varmes opp hvitglødende. Den oppvarmede runden rulles deretter med stort trykk. Denne høytrykksvalsingen får emnet til å strekke seg ut og det dannes et hull i midten. Siden dette hullet er uregelmessig formet, skyves en kuleformet stikkspiss gjennom midten av emnet mens den rulles. Etter gjennomboringsstadiet kan røret fortsatt ha uregelmessig tykkelse og form. For å korrigere dette føres den gjennom en annen serie valseverk. Sluttbehandling
11. Etter at begge typer rør er laget, kan de settes gjennom en rettemaskin. De kan også være utstyrt med skjøter slik at to eller flere rørstykker kan kobles sammen. Den vanligste typen skjøt for rør med mindre diameter er gjenging – tette spor som kuttes inn i enden av røret. Rørene sendes også gjennom en målemaskin. Denne informasjonen sammen med andre kvalitetskontrolldata blir automatisk stensilert på røret. Røret sprayes deretter med et lett belegg av beskyttende olje. De fleste rør er vanligvis behandlet for å forhindre at det ruster. Dette gjøres ved å galvanisere den eller gi den et belegg av sink. Avhengig av bruken av røret kan andre malinger eller belegg brukes.
Kvalitetskontroll
Det tas en rekke tiltak for å sikre at det ferdige stålrøret oppfyller spesifikasjonene. For eksempel brukes røntgenmålere for å regulere tykkelsen på stålet. Målerne fungerer ved å bruke to røntgenstråler. En stråle er rettet mot et stål med kjent tykkelse. Den andre er rettet mot det passerende stålet på produksjonslinjen. Hvis det er noen variasjon mellom de to strålene, vil måleren automatisk utløse en endring av størrelsen på rullene for å kompensere.
Rør inspiseres også for feil ved slutten av prosessen. En metode for å teste et rør er å bruke en spesiell maskin. Denne maskinen fyller røret med vann og øker deretter trykket for å se om det holder. Defekte rør returneres for skrot.