钢管是长的空心管，有多种用途。它们通过两种不同的方法生产，可生产焊接管或无缝管。在这两种方法中，粗钢首先被铸造成更容易加工的初始形状。然后通过将钢材拉伸成无缝管或将边缘压在一起并用焊缝密封将其制成管道。第一种生产钢管的方法于 1800 年代初引入，并已稳步发展为我们今天使用的现代工艺。每年生产钢管数百万吨。其多功能性使其成为钢铁行业最常用的产品。
历史
人们使用管道已有数千年的历史。也许最早的用途是由古代农学家将溪流和河流的水引到他们的田地里。考古证据表明，早在公元前 2000 年，中国人就使用芦苇管将水输送到所需地点。其他古代文明使用的粘土管也已被发现。公元一世纪，欧洲建造了第一根铅管。在热带国家，竹管被用来运输水。美国殖民地也使用木材来达到类似的目的。 1652 年，第一座自来水厂在波士顿使用空心原木建成。
焊管是通过将钢带通过一系列带槽的辊子滚动而形成的，这些辊子将材料塑造成圆形。接下来，未焊接的管道通过焊接电极。这些装置将管道的两端密封在一起。
早在 1840 年，钢铁工人就已经可以生产无缝管。在一种方法中，在实心金属圆坯上钻孔。然后将坯料加热并拉过一系列模具，将其拉长以形成管道。这种方法效率低下，因为很难在中心钻孔。这导致管道不均匀，一侧比另一侧厚。 1888年，一种改进的方法获得了专利。在此过程中，固体嘴被浇铸在耐火砖芯周围。冷却后，将砖移走，在中间留下一个洞。从那时起，新的滚筒技术取代了这些方法。
设计
有两种类型的钢管，一种是无缝钢管，另一种是沿其长度有单焊缝的钢管。两者都有不同的用途。无缝管通常重量更轻，壁更薄。它们用于自行车和运输液体。有缝管更重、更坚硬。它们具有更好的一致性并且通常更直。它们用于天然气运输、电力管道和管道等领域。通常，它们用于管道未承受高应力的情况。
原料
管道生产的主要原材料是钢材。钢主要由铁组成。合金中可能存在的其他金属包括铝、锰、钛、钨、钒和锆。生产过程中有时会使用一些饰面材料。例如，油漆可能是。
无缝管的制造工艺是将实心坯料加热并成型为圆柱形，然后将其轧制直至拉伸和空心。由于中空的中心形状不规则，因此在轧制时，子弹形穿孔点会被推过钢坯的中间。无缝管的制造工艺是将实心钢坯加热并成型为圆柱形，然后进行轧制直到它被拉伸并凹陷。由于中空的中心形状不规则，因此在轧制时将子弹形穿孔点推过坯料的中部。如果管道有涂层，则使用该穿孔器。通常，在生产线末端的钢管上涂有少量的油。这有助于保护管道。虽然它实际上不是成品的一部分，但在一个制造步骤中使用硫酸来清洁管道。
制造过程
钢管由两种不同的工艺制成。两种工艺的总体生产方法都涉及三个步骤。首先，将原钢转化为更易于加工的形式。接下来，在连续或半连续生产线上形成管材。最后，对管道进行切割和修改，以满足客户的需求。
无缝管的制造工艺是将实心坯料加热并成型为圆柱形，然后将其轧制直至拉伸和空心。由于空心中心的形状不规则，因此在轧制时，子弹形穿孔点被推过坯料的中部。
钢锭生产
1. 钢水是通过在熔炉中熔化铁矿石和焦炭（煤在没有空气的情况下加热时产生的一种富含碳的物质），然后通过向液体中鼓入氧气来去除大部分碳而制成的。然后将钢水倒入大型厚壁铁模中，冷却成钢锭。
2. 为了形成板材和薄板等扁平产品，或棒材和棒材等长材，铸锭在巨大的压力下在大辊之间成型。生产大方坯和板坯
3. 为了生产大方坯，钢锭通过一对堆叠的带槽钢辊。这些类型的辊子称为“双辊轧机”。在某些情况下，使用三个辊。滚子的安装方式使它们的凹槽重合，并且它们以相反的方向移动。这一动作导致钢材被挤压并拉伸成更薄、更长的碎片。当操作员反转滚筒时，钢材会被拉回，使其变得更薄更长。重复这个过程，直到钢达到所需的形状。在此过程中，称为机械手的机器会翻转钢材，以便均匀地处理每一面。
4. 钢锭也可以通过类似于大方坯制造工艺的工艺轧制成板坯。钢材通过一对堆叠的辊子进行拉伸。然而，也有安装在侧面的滚轮来控制板的宽度。当钢材获得所需的形状时，不均匀的端部被切掉，板坯或大钢坯被切成更短的碎片。进一步加工
5. 大方坯在制成管道之前通常会经过进一步加工。通过将大方坯经过更多的轧制设备，使其变得更长、更窄，从而将其转化为钢坯。钢坯由称为飞剪的设备切割。这是一对同步剪切机，与移动的钢坯一起运行并切割它。这样可以在不停止制造过程的情况下进行有效切割。这些钢坯被堆叠起来，最终成为无缝管。
6. 板坯也进行了返工。为了使它们具有延展性，首先将它们加热到 2,200° F (1,204° C)。这会导致板坯表面形成氧化物涂层。该涂层可以通过除垢剂和高压水喷雾来去除。然后将板坯送入热轧机上的一系列辊子，制成称为“钢带”的薄窄钢带。这个磨坊可以长达半英里。当板坯通过滚筒时，它们变得更薄、更长。在大约三分钟的时间内，一块板可以从 6 英寸（15.2 厘米）厚的钢板转变为四分之一英里长的薄钢带。
7.拉伸后，对钢材进行酸洗。该过程涉及将其通过一系列含有硫酸的储罐来清洁金属。最后，用冷水和热水冲洗、干燥，然后卷成大线轴并包装运输到制管厂。制管
8. 管材和钢坯均用于制造管道。骨架被制成焊管。首先将其放置在开卷机上。当钢线轴展开时，它会被加热。然后钢材通过一系列带槽的滚筒。当它经过时，滚轮使骨架的边缘卷曲在一起。这形成未焊接的管道。
9. 接下来，钢材通过焊接电极。这些装置将管道的两端密封在一起。然后焊缝穿过高压辊，这有助于形成紧密的焊缝。然后将管材切割成所需长度并堆叠以进行进一步加工。焊接钢管是一个连续的过程，根据管道的尺寸，其制造速度可达每分钟 1,100 英尺（335.3 m）。
10、需要无缝管时，采用方坯生产。它们被加热并模制成圆柱形，也称为圆形。然后将子弹放入熔炉中加热至白热状态。然后用很大的压力滚动加热的圆形。这种高压轧制导致坯料拉伸并在中心形成孔。由于该孔的形状不规则，因此在轧制坯料时，子弹形穿孔点被推过坯料的中部。穿孔阶段之后，管道的厚度和形状可能仍然不规则。为了纠正这个问题，它会经过另一系列的轧机。最终加工
11. 无论哪种类型的管道制成后，都可以将其放入矫直机中。它们还可以配备接头，以便连接两根或多根管道。对于较小直径的管道，最常见的接头类型是螺纹，即在管道末端切出的紧密凹槽。管道还通过测量机。该信息与其他质量控制数据一起自动印在管道上。然后在管道上喷涂一层薄薄的保护油。大多数管道通常都经过处理以防止生锈。这是通过镀锌或镀锌来完成的。根据管道的用途，可以使用其他油漆或涂料。
质量控制
采取多种措施确保成品钢管符合规范要求。例如，X 射线测量仪用于调节钢材的厚度。测量仪利用两束 X 射线进行工作。将一束光线射向已知厚度的钢材。另一个是针对生产线上经过的钢材。如果两条射线之间存在任何差异，测量仪将自动触发滚轮尺寸调整以进行补偿。
在流程结束时还会检查管道是否存在缺陷。测试管道的一种方法是使用特殊机器。这台机器将管道注满水，然后增加压力，看看是否能承受。有缺陷的管道将被退回报废。