Челичне цеви су дугачке, шупље цеви које се користе у различите сврхе. Производе се помоћу две различите методе које резултирају или завареном или бешавном цеви. У обе методе, сирови челик се прво излива у обрадивији почетни облик. Затим се прави цев тако што се челик растеже у бешавну цев или се ивице спајају и заптивају заваром. Прве методе за производњу челичних цеви уведене су у раним 1800-им, и постепено су еволуирале у модерне процесе које данас користимо. Сваке године се произведу милиони тона челичних цеви. Његова свестраност чини га најчешће коришћеним производом у индустрији челика.
Историја
Људи користе цеви хиљадама година. Можда су га први користили древни земљорадници који су воду из потока и река преусмерили у своја поља. Археолошки докази сугеришу да су Кинези користили цеви од трске за транспорт воде до жељених локација још 2000. године пре нове ере, откривене су глинене цеви које су користиле друге древне цивилизације. Током првог века нове ере, прве оловне цеви су конструисане у Европи. У тропским земљама, бамбусове цеви су коришћене за транспорт воде. Колонијални Американци користили су дрво за сличну сврху. Године 1652. у Бостону је направљен први водовод од шупљих трупаца.
Заварене цеви се формирају котрљањем челичних трака кроз низ жлебованих ваљака који обликују материјал у кружни облик. Затим, незаварена цев пролази кроз електроде за заваривање. Ови уређаји спајају два краја цеви заједно.
Већ 1840. гвожђари су већ могли да производе бешавне цеви. У једној методи, рупа је избушена кроз чврсту металну, округлу гредицу. Гредица је затим загрејана и провучена кроз низ калупа које су га издужиле да би се формирала цев. Ова метода је била неефикасна јер је било тешко избушити рупу у центру. Ово је резултирало неравном цеви са једном страном која је дебља од друге. 1888. побољшана метода је добила патент. У овом процесу, чврста плоча је изливена око ватросталног језгра од цигле. Када се охладила, цигла је уклоњена остављајући рупу у средини. Од тада су нове технике ваљака замениле ове методе.
Дизајн
Постоје две врсте челичних цеви, једна је бешавна, а друга има један заварени шав дуж своје дужине. Оба имају различите употребе. Бешавне цеви су обично мање тежине и имају тање зидове. Користе се за бицикле и транспорт течности. Цеви са шавовима су теже и чвршће. Имају бољу конзистенцију и обично су равнији. Користе се за ствари као што су транспорт гаса, електрични водови и водовод. Обично се користе у случајевима када цев није под високим степеном напрезања.
Сировине
Примарна сировина у производњи цеви је челик. Челик се састоји првенствено од гвожђа. Остали метали који могу бити присутни у легури укључују алуминијум, манган, титанијум, волфрам, ванадијум и цирконијум. Неки завршни материјали се понекад користе током производње. На пример, боја може бити.
Бешавне цеви се производе поступком који загрева и обликује чврсту гредицу у цилиндрични облик, а затим је котрља док се не растегне и издуби. Пошто је издубљени центар неправилног облика, тачка за пробијање у облику метка се гура кроз средину гредице док се ваља. Бешавна цев се производи поступком који загрева и обликује чврсти комад у цилиндрични облик, а затим га котрља. док се не развуче и издуби. Пошто је удубљени центар неправилног облика, прободна тачка у облику метка се гура кроз средину гредице док се ваља. користи се ако је цев обложена. Типично, мала количина уља се наноси на челичне цеви на крају производне линије. Ово помаже у заштити цеви. Иако заправо није део готовог производа, сумпорна киселина се користи у једном производном кораку за чишћење цеви.
Процес производње
Челичне цеви се израђују помоћу два различита процеса. Укупна производна метода за оба процеса укључује три корака. Прво, сирови челик се претвара у обрадивији облик. Затим се цев формира на континуираној или полуконтинуираној производној линији. На крају, цев се сече и модификује како би задовољила потребе купца. Неки произвођачи челичних цеви ће користитимашина за ласерско сечење цевипретходном сечењу или удубљењу цеви да би се повећала конкурентност цеви
Бешавне цеви се производе поступком који загрева и обликује чврсту гредицу у цилиндрични облик, а затим је котрља док се не растегне и издуби. Пошто је удубљени центар неправилног облика, пробод у облику метка се гура кроз средину гредице док се ваља.
Производња ингота
1. Истопљени челик се производи топљењем гвоздене руде и кокса (супстанца богата угљеником која настаје када се угаљ загрева у одсуству ваздуха) у пећи, а затим се уклања већи део угљеника убацивањем кисеоника у течност. Истопљени челик се затим сипа у велике гвоздене калупе дебелих зидова, где се хлади у инготе.
2. Да би се формирали равни производи као што су плоче и лимови, или дугачки производи као што су шипке и шипке, инготи се обликују између великих ваљака под огромним притиском.
3. Да би се добио цвет, ингот се пропушта кроз пар челичних ваљака са жљебовима који су наслагани. Ове врсте ваљака се називају „млинови са два висока”. У неким случајевима се користе три ваљка. Ваљци су монтирани тако да им се жлебови поклапају и крећу се у супротним смеровима. Ова акција узрокује да се челик стисне и растеже у тање, дуже комаде. Када људски оператер окрене ваљке, челик се повлачи уназад, чинећи га тањим и дужим. Овај процес се понавља све док челик не постигне жељени облик. Током овог процеса, машине које се називају манипулатори окрећу челик тако да се свака страна равномерно обрађује.
4. Инготи се такође могу уваљати у плоче у процесу који је сличан процесу израде цвета. Челик се провлачи кроз пар наслаганих ваљака који га растежу. Међутим, постоје и ваљци постављени са стране за контролу ширине плоча. Када челик добије жељени облик, неравни крајеви се одсецају, а плоче или цветови секу на краће комаде. Даља обрада
5. Цветови се обично даље обрађују пре него што се направе у цеви. Цветови се претварају у гредице стављањем кроз више уређаја за ваљање који их чине дужим и ужим. Гредице се секу помоћу уређаја познатих као летеће маказе. Ово су пар синхронизованих маказа које се утркују заједно са покретном гредицом и секу је. Ово омогућава ефикасно сечење без заустављања производног процеса. Ове гредице су наслагане и на крају ће постати бешавне цеви.
6. Плоче се такође прерађују. Да би постали савитљиви, прво се загревају на 2.200 ° Ф (1.204 ° Ц). Ово узрокује стварање оксидног премаза на површини плоче. Овај премаз се ломи помоћу разбијача каменца и воденог спреја под високим притиском. Плоче се затим шаљу кроз низ ваљака на врући млин и праве танке уске траке челика које се називају скелп. Овај млин може бити дугачак и до пола миље. Како плоче пролазе кроз ваљке, оне постају тање и дуже. У току око три минута једна плоча се може претворити из комада челика дебљине 6 инча (15,2 цм) у танку челичну траку која може бити дугачка четврт миље.
7. Након истезања, челик се кисели. Овај процес укључује провођење кроз низ резервоара који садрже сумпорну киселину за чишћење метала. За крај се испере хладном и топлом водом, осуши и затим намота на велике калемове и пакује за транспорт у постројење за производњу лула.
8. И скелп и гредице се користе за прављење цеви. Скелп се прави у заварене цеви. Прво се поставља на машину за одмотавање. Како се калем челика одмотава, он се загрева. Челик се затим провлачи кроз низ ваљака са жљебовима. Док пролази, ваљци узрокују да се ивице скелпа савијају заједно. Ово формира незаварену цев.
9. Челик затим пролази кроз електроде за заваривање. Ови уређаји спајају два краја цеви заједно. Заварени шав се затим пропушта кроз ваљак високог притиска који помаже у стварању чврстог завара. Цев се затим сече на жељену дужину и слаже за даљу обраду. Заварене челичне цеви су непрекидан процес и у зависности од величине цеви, може се направити брзином од 1100 стопа (335,3 м) у минути.
10. Када је потребна бешавна цев, за производњу се користе квадратне гредице. Загревају се и обликују у облик цилиндра, који се назива и округли. Круг се затим ставља у пећ где се загрева на бело. Загрејани круг се затим ваља под великим притиском. Ово ваљање под високим притиском узрокује да се гредица растеже и да се у средини формира рупа. Пошто је ова рупа неправилног облика, прободна тачка у облику метка се гура кроз средину гредице док се ваља. Након фазе пирсинга, цев може и даље бити неправилне дебљине и облика. Да би се ово исправило пролази кроз другу серију ваљаоница. Завршна обрада
11. Након што се направи било који тип цеви, оне се могу провући кроз машину за исправљање. Такође могу бити опремљени спојницама тако да се могу повезати два или више комада цеви. Најчешћи тип споја за цеви мањег пречника је навој - чврсти жлебови који се урезују на крају цеви. Цеви се такође шаљу кроз машину за мерење. Ове информације, заједно са другим подацима о контроли квалитета, се аутоматски приказују на цеви. Цев се затим попрска лаганим премазом заштитног уља. Већина цеви се обично третира како би се спречило рђање. Ово се постиже цинковањем или премазивањем цинка. У зависности од употребе цеви, могу се користити и друге боје или премази.
Контрола квалитета
Подузимају се разне мјере како би се осигурало да готова челична цијев испуњава спецификације. На пример, рендгенски мерачи се користе за регулисање дебљине челика. Мерачи раде тако што користе два рендгенска зрака. Један зрак је усмерен на челик познате дебљине. Други је усмерен на челик који пролази на производној линији. Ако постоји било каква одступања између два зрака, мерач ће аутоматски покренути промену величине ваљака ради компензације.
На крају процеса цеви се такође прегледају због недостатака. Једна метода тестирања цеви је коришћење посебне машине. Ова машина пуни цев водом, а затим повећава притисак да види да ли се држи. Неисправне цеви се враћају на отпад.