ఉక్కు పైపు ఎలా తయారు చేయబడింది

ఉక్కు పైపులువివిధ ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించే పొడవైన, బోలు గొట్టాలు. అవి రెండు విభిన్న పద్ధతుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, దీని ఫలితంగా వెల్డెడ్ లేదా అతుకులు లేని పైపు ఉంటుంది. రెండు పద్ధతులలో, ముడి ఉక్కు మొదట మరింత పని చేయదగిన ప్రారంభ రూపంలోకి వేయబడుతుంది. ఇది ఒక అతుకులు లేని ట్యూబ్‌లోకి ఉక్కును విస్తరించడం ద్వారా లేదా అంచులను బలవంతంగా ఒకదానితో ఒకటి కలపడం ద్వారా పైపుగా తయారు చేయబడుతుంది. ఉక్కు పైపును ఉత్పత్తి చేయడానికి మొదటి పద్ధతులు 1800 ల ప్రారంభంలో ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి మరియు అవి నేడు మనం ఉపయోగించే ఆధునిక ప్రక్రియలుగా స్థిరంగా అభివృద్ధి చెందాయి. ప్రతి సంవత్సరం, మిలియన్ల టన్నుల ఉక్కు పైపులు ఉత్పత్తి అవుతాయి. దీని బహుముఖ ప్రజ్ఞ ఉక్కు పరిశ్రమచే ఉత్పత్తి చేయబడిన అత్యంత తరచుగా ఉపయోగించే ఉత్పత్తిగా చేస్తుంది.
చరిత్ర

ప్రజలు వేల సంవత్సరాలుగా పైపులను ఉపయోగిస్తున్నారు. వాగులు మరియు నదుల నుండి నీటిని తమ పొలాల్లోకి మళ్లించిన పురాతన వ్యవసాయదారులు బహుశా మొదటి ఉపయోగం. 2000 BC నాటికే చైనీయులు కోరుకున్న ప్రదేశాలకు నీటిని రవాణా చేయడానికి రీడ్ పైపును ఉపయోగించారని పురావస్తు ఆధారాలు సూచిస్తున్నాయి, వీటిని ఇతర పురాతన నాగరికతలు ఉపయోగించిన మట్టి గొట్టాలు కనుగొనబడ్డాయి. మొదటి శతాబ్దం ADలో, మొదటి సీసం పైపులు ఐరోపాలో నిర్మించబడ్డాయి. ఉష్ణమండల దేశాలలో, నీటిని రవాణా చేయడానికి వెదురు గొట్టాలను ఉపయోగించారు. కలోనియల్ అమెరికన్లు ఇదే ప్రయోజనం కోసం కలపను ఉపయోగించారు. 1652లో బోస్టన్‌లో బోస్టన్‌లో బోలు లాగ్‌లను ఉపయోగించి మొట్టమొదటి వాటర్‌వర్క్స్ తయారు చేయబడ్డాయి.

వెల్డెడ్ పైప్ ఒక వృత్తాకార ఆకారంలో పదార్థాన్ని అచ్చుతో కూడిన గాడితో కూడిన రోలర్ల శ్రేణి ద్వారా స్టీల్ స్ట్రిప్స్ రోలింగ్ చేయడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది. తరువాత, అన్వెల్డెడ్ పైప్ వెల్డింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా వెళుతుంది. ఈ పరికరాలు పైప్ యొక్క రెండు చివరలను కలిపి మూసివేస్తాయి.
1840లోనే, ఇనుప కార్మికులు అతుకులు లేని గొట్టాలను ఉత్పత్తి చేయగలరు. ఒక పద్ధతిలో, ఒక ఘన మెటల్, రౌండ్ బిల్లెట్ ద్వారా రంధ్రం వేయబడింది. బిల్లెట్‌ను వేడి చేసి, వరుస డైస్‌ల ద్వారా గీసారు, అది పైపును ఏర్పరుస్తుంది. ఈ పద్ధతి అసమర్థమైనది ఎందుకంటే మధ్యలో రంధ్రం వేయడం కష్టం. దీని ఫలితంగా అసమాన పైపు ఒక వైపు మరొకటి కంటే మందంగా ఉంటుంది. 1888లో, మెరుగైన పద్ధతికి పేటెంట్ లభించింది. ఈ ప్రక్రియలో ఘన బిల్లింగ్ అగ్నినిరోధక ఇటుక కోర్ చుట్టూ వేయబడింది. అది చల్లబడినప్పుడు, ఇటుక మధ్యలో రంధ్రం వదిలివేయబడింది. అప్పటి నుండి కొత్త రోలర్ పద్ధతులు ఈ పద్ధతులను భర్తీ చేశాయి.
డిజైన్

రెండు రకాల ఉక్కు పైపులు ఉన్నాయి, ఒకటి అతుకులు మరియు మరొక దాని పొడవుతో పాటు ఒకే వెల్డెడ్ సీమ్ ఉంటుంది. రెండూ వేర్వేరు ఉపయోగాలు. అతుకులు లేని గొట్టాలు సాధారణంగా తక్కువ బరువు కలిగి ఉంటాయి మరియు సన్నగా ఉండే గోడలను కలిగి ఉంటాయి. వారు సైకిళ్లకు మరియు ద్రవాలను రవాణా చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. సీమ్డ్ ట్యూబ్‌లు భారీగా మరియు మరింత దృఢంగా ఉంటాయి. ఇవి మంచి అనుగుణ్యతను కలిగి ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా నేరుగా ఉంటాయి. అవి గ్యాస్ రవాణా, ఎలక్ట్రికల్ కండ్యూట్ మరియు ప్లంబింగ్ వంటి వాటికి ఉపయోగిస్తారు. సాధారణంగా, పైప్ అధిక స్థాయి ఒత్తిడికి గురికానప్పుడు అవి సందర్భాలలో ఉపయోగించబడతాయి.

ముడి పదార్థాలు

పైపుల ఉత్పత్తిలో ప్రాథమిక ముడి పదార్థం ఉక్కు. ఉక్కు ప్రధానంగా ఇనుముతో తయారు చేయబడింది. మిశ్రమంలో ఉండే ఇతర లోహాలలో అల్యూమినియం, మాంగనీస్, టైటానియం, టంగ్స్టన్, వెనాడియం మరియు జిర్కోనియం ఉన్నాయి. కొన్ని ముగింపు పదార్థాలు కొన్నిసార్లు ఉత్పత్తి సమయంలో ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, పెయింట్ కావచ్చు.
అతుకులు లేని గొట్టం ఒక స్థూపాకార ఆకారంలో ఘన బిల్లెట్‌ను వేడి చేసి, అచ్చు వేసి, ఆపై అది విస్తరించి, బోలుగా ఉండే వరకు చుట్టే ప్రక్రియను ఉపయోగించి తయారు చేయబడుతుంది. బోలుగా ఉన్న కేంద్రం సక్రమంగా ఆకారంలో ఉన్నందున, బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ చుట్టబడినప్పుడు బిల్లెట్ మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది. అతుకులు లేని పైపును ఒక ప్రక్రియను ఉపయోగించి తయారు చేస్తారు, ఇది ఘన బిల్లెట్‌ను వేడి చేసి, స్థూపాకార ఆకారంలో అచ్చు వేసి, ఆపై దానిని రోల్ చేస్తుంది. అది సాగదీసి బోలుగా ఉండే వరకు. బోలుగా ఉన్న కేంద్రం సక్రమంగా ఆకారంలో ఉన్నందున, ఒక బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ బిల్లెట్‌ను రోల్ చేస్తున్నప్పుడు మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది.పైపు పూత పూయబడి ఉంటే ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణంగా, ఉత్పాదక రేఖ చివరిలో ఉక్కు పైపులకు తేలికపాటి నూనె వర్తించబడుతుంది. ఇది పైపును రక్షించడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది వాస్తవానికి తుది ఉత్పత్తిలో భాగం కానప్పటికీ, పైపును శుభ్రం చేయడానికి ఒక తయారీ దశలో సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ఉపయోగించబడుతుంది.

తయారీ ప్రక్రియ

ఉక్కు పైపులు రెండు వేర్వేరు ప్రక్రియల ద్వారా తయారు చేయబడతాయి. రెండు ప్రక్రియల కోసం మొత్తం ఉత్పత్తి పద్ధతి మూడు దశలను కలిగి ఉంటుంది. మొదట, ముడి ఉక్కు మరింత పని చేయదగిన రూపంలోకి మార్చబడుతుంది. తరువాత, పైపు నిరంతర లేదా సెమీకంటిన్యూస్ ఉత్పత్తి లైన్లో ఏర్పడుతుంది. చివరగా, పైప్ కట్ మరియు కస్టమర్ యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా సవరించబడుతుంది.

అతుకులు లేని గొట్టం ఒక స్థూపాకార ఆకారంలో ఘన బిల్లెట్‌ను వేడి చేసి, అచ్చు వేసి, ఆపై అది విస్తరించి, బోలుగా ఉండే వరకు చుట్టే ప్రక్రియను ఉపయోగించి తయారు చేయబడుతుంది. బోలుగా ఉన్న కేంద్రం సక్రమంగా ఆకారంలో ఉన్నందున, బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ చుట్టబడినప్పుడు బిల్లెట్ మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది.
కడ్డీ ఉత్పత్తి

1. కరిగిన ఉక్కును కొలిమిలో ఇనుప ఖనిజం మరియు కోక్ (గాలి లేనప్పుడు బొగ్గును వేడి చేయడం వలన ఏర్పడే కార్బన్-రిచ్ పదార్ధం) కరిగించి, ద్రవంలోకి ఆక్సిజన్‌ను పేల్చడం ద్వారా చాలా వరకు కార్బన్‌ను తొలగించడం ద్వారా తయారు చేస్తారు. కరిగిన ఉక్కును పెద్ద, మందపాటి గోడల ఇనుప అచ్చులలో పోస్తారు, అక్కడ అది కడ్డీలుగా చల్లబడుతుంది.

2. ప్లేట్లు మరియు షీట్‌లు వంటి ఫ్లాట్ ఉత్పత్తులను లేదా బార్‌లు మరియు రాడ్‌ల వంటి పొడవాటి ఉత్పత్తులను రూపొందించడానికి, కడ్డీలు అపారమైన ఒత్తిడిలో పెద్ద రోలర్‌ల మధ్య ఆకారంలో ఉంటాయి. పువ్వులు మరియు స్లాబ్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

3. వికసించడాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి, కడ్డీ పేర్చబడిన ఒక జత గ్రూవ్డ్ స్టీల్ రోలర్‌ల ద్వారా పంపబడుతుంది. ఈ రకమైన రోలర్లను "రెండు-అధిక మిల్లులు" అని పిలుస్తారు. కొన్ని సందర్భాల్లో, మూడు రోలర్లు ఉపయోగించబడతాయి. రోలర్లు మౌంట్ చేయబడతాయి, తద్వారా వాటి పొడవైన కమ్మీలు ఏకీభవిస్తాయి మరియు అవి వ్యతిరేక దిశలలో కదులుతాయి. ఈ చర్య ఉక్కును పిండడానికి మరియు సన్నగా, పొడవైన ముక్కలుగా విస్తరించడానికి కారణమవుతుంది. మానవ ఆపరేటర్ ద్వారా రోలర్‌లను తిప్పినప్పుడు, ఉక్కు సన్నగా మరియు పొడవుగా చేయడం ద్వారా వెనక్కి లాగబడుతుంది. ఉక్కు కావలసిన ఆకారాన్ని సాధించే వరకు ఈ ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో, మానిప్యులేటర్లు అని పిలువబడే యంత్రాలు ఉక్కును తిప్పుతాయి, తద్వారా ప్రతి వైపు సమానంగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది.

4. వికసించే ప్రక్రియను పోలి ఉండే ప్రక్రియలో కడ్డీలు కూడా స్లాబ్‌లుగా చుట్టబడతాయి. ఉక్కు ఒక జత పేర్చబడిన రోలర్ల గుండా వెళుతుంది. అయినప్పటికీ, స్లాబ్ల వెడల్పును నియంత్రించడానికి వైపున మౌంట్ చేయబడిన రోలర్లు కూడా ఉన్నాయి. ఉక్కు కావలసిన ఆకారాన్ని పొందినప్పుడు, అసమాన చివరలు కత్తిరించబడతాయి మరియు స్లాబ్‌లు లేదా పువ్వులు చిన్న ముక్కలుగా కత్తిరించబడతాయి. తదుపరి ప్రాసెసింగ్

5. బ్లూమ్స్ సాధారణంగా పైపులుగా తయారు చేయడానికి ముందు మరింత ప్రాసెస్ చేయబడతాయి. బ్లూమ్‌లను ఎక్కువ రోలింగ్ పరికరాల ద్వారా ఉంచడం ద్వారా వాటిని బిల్లెట్‌లుగా మార్చారు, ఇవి వాటిని పొడవుగా మరియు మరింత ఇరుకైనవిగా చేస్తాయి. ఫ్లయింగ్ షియర్స్ అని పిలవబడే పరికరాల ద్వారా బిల్లేట్లు కత్తిరించబడతాయి. ఇవి ఒక జత సమకాలీకరించబడిన కత్తెరలు, ఇవి కదిలే బిల్లెట్‌తో పాటు పరుగుతీసి దానిని కత్తిరించాయి. ఇది తయారీ ప్రక్రియను ఆపకుండా సమర్థవంతమైన కోతలను అనుమతిస్తుంది. ఈ బిల్లేట్లు పేర్చబడి ఉంటాయి మరియు చివరికి అతుకులు లేని పైపుగా మారతాయి.

6. స్లాబ్‌లు కూడా పునర్నిర్మించబడ్డాయి. వాటిని సున్నితంగా చేయడానికి, వాటిని ముందుగా 2,200° F (1,204° C)కి వేడి చేస్తారు. ఇది స్లాబ్ యొక్క ఉపరితలంపై ఆక్సైడ్ పూత ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది. ఈ పూత స్కేల్ బ్రేకర్ మరియు హై ప్రెజర్ వాటర్ స్ప్రేతో విరిగిపోతుంది. స్లాబ్‌లు వేడి మిల్లుపై వరుస రోలర్‌ల ద్వారా పంపబడతాయి మరియు స్కెల్ప్ అని పిలువబడే ఉక్కు యొక్క సన్నని ఇరుకైన స్ట్రిప్స్‌గా తయారు చేయబడతాయి. ఈ మిల్లు అర మైలు వరకు ఉంటుంది. స్లాబ్‌లు రోలర్‌ల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, అవి సన్నగా మరియు పొడవుగా మారుతాయి. దాదాపు మూడు నిమిషాల వ్యవధిలో ఒకే స్లాబ్‌ను 6 in (15.2 cm) మందపాటి ఉక్కు ముక్క నుండి పావు మైలు పొడవు ఉండే సన్నని ఉక్కు రిబ్బన్‌గా మార్చవచ్చు.

7. సాగదీయడం తరువాత, ఉక్కు ఊరగాయ. ఈ ప్రక్రియలో లోహాన్ని శుభ్రపరచడానికి సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ కలిగి ఉన్న ట్యాంకుల శ్రేణి ద్వారా దానిని అమలు చేయడం జరుగుతుంది. పూర్తి చేయడానికి, దానిని చల్లటి మరియు వేడి నీటితో కడిగి, ఎండబెట్టి, ఆపై పెద్ద స్పూల్స్‌పై చుట్టి, పైపుల తయారీ సౌకర్యానికి రవాణా చేయడానికి ప్యాక్ చేస్తారు.

8. స్కెల్ప్ మరియు బిల్లెట్లు రెండూ పైపులను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. స్కెల్ప్ వెల్డెడ్ పైపుగా తయారు చేయబడింది. ఇది మొదట అన్‌వైండింగ్ మెషీన్‌లో ఉంచబడుతుంది. ఉక్కు యొక్క స్పూల్ గాయపడినందున, అది వేడి చేయబడుతుంది. ఉక్కు గ్రూవ్డ్ రోలర్ల శ్రేణి ద్వారా పంపబడుతుంది. ఇది గుండా వెళుతున్నప్పుడు, రోలర్లు స్కెల్ప్ యొక్క అంచులు కలిసి వంకరగా ఉంటాయి. ఇది అన్వెల్డెడ్ పైపును ఏర్పరుస్తుంది.

9. ఉక్కు తదుపరి వెల్డింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా వెళుతుంది. ఈ పరికరాలు పైప్ యొక్క రెండు చివరలను కలిపి మూసివేస్తాయి. వెల్డెడ్ సీమ్ అప్పుడు అధిక పీడన రోలర్ గుండా వెళుతుంది, ఇది గట్టి వెల్డ్‌ను రూపొందించడంలో సహాయపడుతుంది. అప్పుడు పైప్ కావలసిన పొడవుకు కత్తిరించబడుతుంది మరియు తదుపరి ప్రాసెసింగ్ కోసం పేర్చబడి ఉంటుంది. వెల్డెడ్ స్టీల్ పైప్ అనేది నిరంతర ప్రక్రియ మరియు పైప్ యొక్క పరిమాణాన్ని బట్టి, దీనిని నిమిషానికి 1,100 అడుగుల (335.3 మీ) వేగంతో తయారు చేయవచ్చు.

10. అతుకులు లేని పైపు అవసరమైనప్పుడు, ఉత్పత్తి కోసం చదరపు బిల్లేట్లు ఉపయోగించబడతాయి. సిలిండర్ ఆకారాన్ని ఏర్పరచడానికి వాటిని వేడి చేసి, మౌల్డ్ చేస్తారు, దీనిని రౌండ్ అని కూడా పిలుస్తారు. గుండ్రని కొలిమిలో ఉంచుతారు, అక్కడ దానిని తెల్లటి వేడిగా వేడి చేస్తారు. వేడిచేసిన రౌండ్ అప్పుడు గొప్ప ఒత్తిడితో చుట్టబడుతుంది. ఈ అధిక పీడన రోలింగ్ బిల్లెట్ విస్తరించడానికి మరియు మధ్యలో రంధ్రం ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది. ఈ రంధ్రం సక్రమంగా ఆకారంలో ఉన్నందున, బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ చుట్టబడినప్పుడు బిల్లెట్ మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది. కుట్లు దశ తర్వాత, పైపు ఇప్పటికీ సక్రమంగా మందం మరియు ఆకారం ఉండవచ్చు. దీన్ని సరిచేయడానికి ఇది మరొక వరుస రోలింగ్ మిల్లుల ద్వారా పంపబడుతుంది.ఫైనల్ ప్రాసెసింగ్

11. ఏ రకమైన పైపును తయారు చేసిన తర్వాత, వాటిని స్ట్రెయిటెనింగ్ మెషీన్ ద్వారా ఉంచవచ్చు. అవి కీళ్లతో కూడా అమర్చబడి ఉండవచ్చు కాబట్టి రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పైపు ముక్కలను కనెక్ట్ చేయవచ్చు. చిన్న వ్యాసం కలిగిన పైపుల కోసం అత్యంత సాధారణ రకం ఉమ్మడి థ్రెడింగ్-పైప్ చివరలో కత్తిరించిన గట్టి పొడవైన కమ్మీలు. పైపులు కూడా కొలిచే యంత్రం ద్వారా పంపబడతాయి. ఇతర నాణ్యత నియంత్రణ డేటాతో పాటు ఈ సమాచారం పైపుపై స్వయంచాలకంగా స్టెన్సిల్ చేయబడుతుంది. అప్పుడు పైప్ రక్షిత నూనె యొక్క తేలికపాటి పూతతో స్ప్రే చేయబడుతుంది. చాలా పైపులు తుప్పు పట్టకుండా నిరోధించడానికి సాధారణంగా చికిత్స చేస్తారు. దీనిని గాల్వనైజ్ చేయడం లేదా జింక్ పూత ఇవ్వడం ద్వారా ఇది జరుగుతుంది. పైప్ యొక్క వినియోగాన్ని బట్టి, ఇతర పెయింట్స్ లేదా పూతలను ఉపయోగించవచ్చు.

నాణ్యత నియంత్రణ

పూర్తయిన ఉక్కు పైపు నిర్దేశాలకు అనుగుణంగా ఉండేలా అనేక రకాల చర్యలు తీసుకోబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, ఉక్కు యొక్క మందాన్ని నియంత్రించడానికి ఎక్స్-రే గేజ్‌లను ఉపయోగిస్తారు. గేజ్‌లు రెండు ఎక్స్‌రేలను ఉపయోగించడం ద్వారా పని చేస్తాయి. ఒక కిరణం తెలిసిన మందం కలిగిన ఉక్కుపై నిర్దేశించబడుతుంది. మరొకటి ఉత్పత్తి లైన్‌లో ఉక్కుకు దర్శకత్వం వహించబడుతుంది. రెండు కిరణాల మధ్య ఏదైనా వ్యత్యాసం ఉన్నట్లయితే, గేజ్ స్వయంచాలకంగా రోలర్ల పరిమాణాన్ని భర్తీ చేయడానికి ట్రిగ్గర్ చేస్తుంది.

ప్రక్రియ చివరిలో లోపాల కోసం పైపులు కూడా తనిఖీ చేయబడతాయి. పైపును పరీక్షించే ఒక పద్ధతి ప్రత్యేక యంత్రాన్ని ఉపయోగించడం. ఈ యంత్రం పైపును నీటితో నింపుతుంది మరియు అది పట్టిందో లేదో చూడటానికి ఒత్తిడిని పెంచుతుంది. లోపభూయిష్ట పైపులు స్క్రాప్ కోసం తిరిగి ఇవ్వబడతాయి.