Tuba çelikujanë tuba të gjatë dhe të zbrazët që përdoren për qëllime të ndryshme. Ato prodhohen me dy metoda të dallueshme të cilat rezultojnë në një tub të salduar ose pa tegel. Në të dyja metodat, çeliku i papërpunuar hidhet fillimisht në një formë fillestare më të zbatueshme. Më pas bëhet një tub duke e shtrirë çelikun në një tub pa telash ose duke i shtrënguar skajet së bashku dhe duke i mbyllur ato me një saldim. Metodat e para për prodhimin e tubave të çelikut u prezantuan në fillim të viteve 1800, dhe ato kanë evoluar në mënyrë të qëndrueshme në proceset moderne që ne përdorim sot. Çdo vit, prodhohen miliona tonë tuba çeliku. Shkathtësia e tij e bën atë produktin më të përdorur të prodhuar nga industria e çelikut.
Historia
Njerëzit kanë përdorur tuba për mijëra vjet. Ndoshta përdorimi i parë ishte nga bujqësit e lashtë që devijuan ujin nga përrenjtë dhe lumenjtë në fushat e tyre. Dëshmitë arkeologjike sugjerojnë se kinezët përdorën tub kallami për transportimin e ujit në vendet e dëshiruara qysh në vitin 2000 para Krishtit Tuba balte që përdoreshin nga qytetërimet e tjera të lashta janë zbuluar. Gjatë shekullit të parë të erës sonë, tubat e parë të plumbit u ndërtuan në Evropë. Në vendet tropikale, tubat prej bambuje përdoreshin për të transportuar ujin. Amerikanët kolonialë përdorën dru për një qëllim të ngjashëm. Në vitin 1652, ujësjellësi i parë u krye në Boston duke përdorur trungje të zbrazëta.
Tubi i salduar formohet duke rrotulluar shirita çeliku përmes një sërë rrotullash me brazdë që e formojnë materialin në një formë rrethore. Më pas, tubi i pa salduar kalon me elektroda saldimi. Këto pajisje mbyllin dy skajet e tubit së bashku.
Që në vitin 1840, hekurpunuesit tashmë mund të prodhonin tuba pa qepje. Në një metodë, një vrimë u shpua përmes një metali të fortë, të rrumbullakët. Bileta më pas u nxeh dhe u tërhoq përmes një serie magazinash që e zgjatën atë për të formuar një tub. Kjo metodë ishte joefikase sepse ishte e vështirë të shpohej vrima në qendër. Kjo rezultoi në një tub të pabarabartë me njërën anë më të trashë se tjetra. Në 1888, një metodë e përmirësuar iu dha një patentë. Në këtë proces, fatura e ngurtë derdhej rreth një bërthame tullash të papërshkueshme nga zjarri. Kur ishte ftohur, tulla hiqej duke lënë një vrimë në mes. Që atëherë, teknikat e reja të rrotullimit kanë zëvendësuar këto metoda.
Dizajn
Ekzistojnë dy lloje tubash çeliku, njëri është pa tela dhe tjetri ka një shtresë të vetme të salduar përgjatë gjatësisë së tij. Të dyja kanë përdorime të ndryshme. Tubat pa qepje janë zakonisht më të lehta dhe kanë mure më të hollë. Ato përdoren për biçikleta dhe transport të lëngjeve. Tubat me qepje janë më të rëndë dhe më të ngurtë. Kanë një qëndrueshmëri më të mirë dhe zakonisht janë më të drejta. Ato përdoren për gjëra të tilla si transporti i gazit, kanali elektrik dhe hidraulika. Në mënyrë tipike, ato përdoren në rastet kur tubi nuk vihet nën një shkallë të lartë stresi.
Lëndët e para
Lënda e parë kryesore në prodhimin e tubave është çeliku. Çeliku është i përbërë kryesisht nga hekuri. Metalet e tjera që mund të jenë të pranishme në aliazh përfshijnë alumin, mangan, titan, tungsten, vanadium dhe zirkon. Disa materiale përfundimi përdoren ndonjëherë gjatë prodhimit. Për shembull, bojë mund të jetë.
Tubi pa qepje prodhohet duke përdorur një proces që ngroh dhe formon një mbështjellës të fortë në një formë cilindrike dhe më pas e rrotullon atë derisa të shtrihet dhe zbrazet. Meqenëse qendra e zgavruar ka formë të çrregullt, një pikë shpuese në formë plumbi shtyhet përmes mesit të mbështjellësit ndërsa rrokulliset. Tubi pa tegel prodhohet duke përdorur një proces që ngroh dhe formon një predhë të fortë në një formë cilindrike dhe më pas e rrotullon atë derisa të shtrihet dhe të zbrazet. Meqenëse qendra e zgavruar ka formë të çrregullt, një pikë shpuese në formë plumbi shtyhet përmes mesit të biletës ndërsa rrokulliset. përdoret nëse tubi është i veshur. Në mënyrë tipike, një sasi e lehtë vaji aplikohet në tubacionet e çelikut në fund të linjës së prodhimit. Kjo ndihmon në mbrojtjen e tubit. Ndërsa në fakt nuk është pjesë e produktit të përfunduar, acidi sulfurik përdoret në një hap prodhimi për të pastruar tubin.
Procesi i Prodhimit
Tubat prej çeliku bëhen nga dy procese të ndryshme. Metoda e përgjithshme e prodhimit për të dy proceset përfshin tre hapa. Së pari, çeliku i papërpunuar shndërrohet në një formë më të zbatueshme. Më pas, tubi formohet në një linjë prodhimi të vazhdueshme ose gjysmë të vazhdueshme. Së fundi, tubi pritet dhe modifikohet për të përmbushur nevojat e klientit.
Tubi pa qepje prodhohet duke përdorur një proces që ngroh dhe formon një mbështjellës të fortë në një formë cilindrike dhe më pas e rrotullon atë derisa të shtrihet dhe zbrazet. Meqenëse qendra e zgavruar ka formë të çrregullt, një pikë shpuese në formë plumbi shtyhet përmes mesit të biletës ndërsa rrokulliset.
Prodhimi i shufrës
1. Çeliku i shkrirë prodhohet nga shkrirja e mineralit të hekurit dhe koksit (një substancë e pasur me karbon që rezulton kur qymyri nxehet në mungesë të ajrit) në një furrë, duke hequr më pas pjesën më të madhe të karbonit duke shpërthyer oksigjenin në lëng. Çeliku i shkrirë më pas derdhet në kallëpe hekuri me mure të mëdha, me mure të trasha, ku ftohet në shufra.
2. Për të formuar produkte të sheshta si pjata dhe fletë, ose produkte të gjata si shufra dhe shufra, shufrat formohen midis rrotullave të mëdhenj nën presion të madh. Prodhimi i lulëzimit dhe pllakave
3. Për të prodhuar një lulëzim, shufra kalon nëpër një palë rula çeliku me brazda që janë të grumbulluara. Këto lloj rrotullash quhen "mullinj me dy lartësi". Në disa raste, përdoren tre rula. Rolet janë montuar në mënyrë që brazdat e tyre të përkojnë dhe ato lëvizin në drejtime të kundërta. Ky veprim bën që çeliku të shtrydhet dhe të shtrihet në copa më të holla dhe më të gjata. Kur rrotullat kthehen nga operatori njerëzor, çeliku tërhiqet duke e bërë atë më të hollë dhe më të gjatë. Ky proces përsëritet derisa çeliku të arrijë formën e dëshiruar. Gjatë këtij procesi, makinat e quajtura manipulatorë rrokullisin çelikun në mënyrë që secila anë të përpunohet në mënyrë të barabartë.
4. Shufrat gjithashtu mund të rrotullohen në pllaka në një proces që është i ngjashëm me procesin e bërjes së lulëzimit. Çeliku kalohet përmes një çifti rrotullash të grumbulluar të cilët e shtrijnë atë. Megjithatë, ka edhe rula të montuar në anë për të kontrolluar gjerësinë e pllakave. Kur çeliku merr formën e dëshiruar, skajet e pabarabarta priten dhe pllakat ose lulëzimi priten në copa më të shkurtra. Përpunimi i mëtejshëm
5. Lulëzimi zakonisht përpunohet më tej përpara se të bëhen tubacione. Lulëzimi shndërrohet në bileta duke i futur ato nëpër më shumë pajisje rrotulluese që i bëjnë ato më të gjata dhe më të ngushta. Billet priten me pajisje të njohura si gërshërë fluturuese. Këto janë një palë gërshërë të sinkronizuar që vrapojnë së bashku me biletën lëvizëse dhe e presin atë. Kjo lejon prerje efikase pa ndalur procesin e prodhimit. Këto bileta grumbullohen dhe përfundimisht do të bëhen tub pa tela.
6. Pllakat gjithashtu ripunohen. Për t'i bërë ato të lakueshme, ato fillimisht nxehen në 2,200 ° F (1,204 ° C). Kjo bën që në sipërfaqen e pllakës të formohet një shtresë oksidi. Kjo shtresë shkëputet me një ndërprerës peshore dhe spërkatje uji me presion të lartë. Pllakat dërgohen më pas përmes një sërë rrotullash në një mulli të nxehtë dhe bëhen shirita të hollë çeliku të quajtur skelp. Ky mulli mund të jetë deri në gjysmë milje. Ndërsa pllakat kalojnë nëpër rrotullat, ato bëhen më të holla dhe më të gjata. Brenda rreth tre minutave, një pllakë e vetme mund të shndërrohet nga një copë çeliku 6 inç (15,2 cm) e trashë në një shirit të hollë çeliku që mund të jetë një çerek milje e gjatë.
7. Pas shtrirjes, çeliku turshihet. Ky proces përfshin kalimin e tij nëpër një seri rezervuarësh që përmbajnë acid sulfurik për të pastruar metalin. Për të përfunduar, ajo shpëlahet me ujë të ftohtë dhe të nxehtë, thahet dhe më pas mbështillet në bobina të mëdha dhe paketohet për transport në një objekt për prodhimin e tubave.
8. Si skelp ashtu edhe billets përdoren për të bërë tuba. Skelp është bërë në tub të salduar. Fillimisht vendoset në një makinë zhveshëse. Ndërsa bobina prej çeliku zbërthehet, ajo nxehet. Çeliku më pas kalohet përmes një sërë rrotullash me brazdë. Ndërsa kalon pranë, rrotullat bëjnë që skajet e skelës të përkulen së bashku. Kjo formon një tub të pa salduar.
9. Çeliku më pas kalon me elektroda saldimi. Këto pajisje mbyllin dy skajet e tubit së bashku. Tegeli i salduar kalohet më pas përmes një rul me presion të lartë i cili ndihmon në krijimin e një saldimi të ngushtë. Tubi më pas pritet në gjatësinë e dëshiruar dhe grumbullohet për përpunim të mëtejshëm. Tubi prej çeliku i salduar është një proces i vazhdueshëm dhe në varësi të madhësisë së tubit, ai mund të bëhet me shpejtësi deri në 1100 ft (335.3 m) në minutë.
10. Kur nevojitet tub pa qepje, për prodhim përdoren biletat katrore. Ato nxehen dhe formohen për të formuar një formë cilindri, të quajtur gjithashtu një rrumbullakët. Rrumbullakët më pas futen në një furrë ku nxehet e bardhë-nxehtë. Rrumbullakët e ngrohur më pas rrotullohen me presion të madh. Ky rrotullim me presion të lartë bën që bileta të shtrihet dhe të formohet një vrimë në qendër. Meqenëse kjo vrimë ka formë të çrregullt, një pikë shpuese në formë plumbi shtyhet përmes mesit të biletës ndërsa rrokulliset. Pas fazës së shpimit, tubi mund të jetë ende me trashësi dhe formë të parregullt. Për ta korrigjuar këtë kalohet nëpër një seri tjetër petullash.Përpunimi përfundimtar
11. Pasi të jetë bërë çdo lloj tubi, ato mund të futen përmes një makine drejtuese. Ato gjithashtu mund të pajisen me nyje që të mund të lidhen dy ose më shumë pjesë tubash. Lloji më i zakonshëm i bashkimit për gypat me diametër më të vogël është filetimi - brazda të ngushta që priten në fund të tubit. Tubat dërgohen gjithashtu përmes një makinerie matëse. Ky informacion së bashku me të dhënat e tjera të kontrollit të cilësisë vendosen automatikisht në tub. Tubi më pas spërkatet me një shtresë të lehtë vaji mbrojtës. Shumica e tubave zakonisht trajtohen për të parandaluar ndryshkjen e tij. Kjo bëhet duke e galvanizuar ose duke i dhënë një shtresë zinku. Në varësi të përdorimit të tubit, mund të përdoren bojëra ose veshje të tjera.
Kontrolli i cilësisë
Janë marrë një sërë masash për të siguruar që tubi i përfunduar i çelikut të plotësojë specifikimet. Për shembull, matësat me rreze x përdoren për të rregulluar trashësinë e çelikut. Matësit funksionojnë duke përdorur dy rreze x. Një rreze drejtohet në një çelik me trashësi të njohur. Tjetra drejtohet në çelikun kalues në linjën e prodhimit. Nëse ka ndonjë ndryshim midis dy rrezeve, matësi do të shkaktojë automatikisht një ndryshim të madhësisë së rrotullave për të kompensuar.
Tuba gjithashtu inspektohen për defekte në fund të procesit. Një metodë e testimit të një tubi është duke përdorur një makinë speciale. Kjo makinë mbush tubin me ujë dhe më pas rrit presionin për të parë nëse mban. Tubat me defekt kthehen për skrap.