Teel cijevi su duge, šuplje cijevi koje se koriste u različite svrhe. Izrađuju se pomoću dvije različite metode koje rezultiraju ili zavarenom ili bešavnom cijevi. U obje metode se sirovi čelik najprije ulije u obradiviji početni oblik. Zatim se izrađuje u cijev tako što se čelik razvuče u bešavnu cijev ili se rubovi spajaju i zabrtvljavaju varom. Prve metode za proizvodnju čeličnih cevi uvedene su u ranim godinama 1800 i one su se uporno razvijale u moderne procese koje danas koristimo. Svake godine se proizvede milion tona čeličnih cijevi. Njegova svestranost čini ga najčešće proizvod koji proizvodi čelična industrija.
Čelične cijevi se nalaze na raznim mjestima. Budući da su jaki, koriste se pod zemljom za prijevoz vode i plina kroz gradove i mjesta. Takođe su zaposleni u građevinarstvu za zaštitu električnih žica. Iako su čelične cijevi snažne, mogu biti i lagane. To ih čini savršenim za upotrebu u proizvodnji bicikala. Ostala mjesta koja smatraju korisnim su u automobilima, rashladnim jedinicama, sustavima grijanja i vodovoda, zastavicama, uličnim svjetiljkama i lijekovima.
istorija
Ljudi koriste cevi već hiljadama godina. Možda su prvu upotrebu koristili drevni poljoprivrednici koji su vodu iz potoka i rijeka preusmjeravali u svoja polja. Arheološki dokazi upućuju na to da su Kinezi koristili trstičnu cev za transport vode do željenih lokacija već 2000B.C.Otkrivene su glinene cijevi koje su koristile druge drevne civilizacije. Tokom prvog vekaA.D., u Europi su izgrađene prve olovne cijevi. U tropskim zemljama su se za prevoz vode koristile bambusove cevi. Kolonijalni Amerikanci su koristili drvo za sličnu svrhu. U 1652, prvi vodovod je napravljen u Bostonu pomoću šupljih trupaca.
Razvoj moderne zavarene čelične cevi može se pratiti do početka 1800 s. U 1815, William Murdock izumio je sistem svjetiljki na ugalj. Da bi cijeli svijet Londona pripao ovim svjetiljkama, Murdock je spojio bačve od odbačenih mušketa. Ovaj neprekinuti cjevovod iskoristio je za transport ugljenog plina. Kada se njegov sustav rasvjete pokazao uspješnim, nastala je veća potražnja za dugim metalnim cijevima. Da bi proizveli dovoljno cevi kako bi zadovoljili ovu potražnju, razni izumitelji su započeli rad na razvoju novih procesa izrade cevi.
James Russell u 1824 patentirao je ranu metodu brze i jeftine proizvodnje metalnih cevi. U njegovoj metodi cijevi su nastale spajanjem međusobno suprotnih ivica ravne gvozdene trake. Metal se najpre zagrevao dok nije bio klizav. Pomoću čekića za kapljice, rubovi su savijeni i zavareni. Cijev je završena tako da je prođe kroz žljeb i mlin za valjanje.
Russell&# 39 metoda se nije dugo koristila, jer je u narednoj godini Comelius Whitehouse razvio bolji metod za pravljenje metalnih cevi. Ovaj postupak, nazvan postupak zavarivanja podmetača, osnova je za naše trenutne postupke izrade cijevi. U njegovoj metodi tanki listovi željeza zagrijavani su i provlačeni kroz otvor u obliku konusa. Dok je metal prolazio kroz otvor, njegove su se ivice savijale i stvorile oblik cijevi. Oba kraja su zavarena zajedno da bi dovršili cev. Prvi pogon za proizvodnju
ovaj proces u Sjedinjenim Državama otvoren je 1832 u Filadelfiji.
Postepeno, poboljšanja su vršena u metodi Whitehousea. Jednu od najvažnijih inovacija John Moon je uveo u 1911. Predložio je postupak kontinuiranog procesa u kojem bi proizvodni pogon mogao proizvoditi cijevi u neprekidnom toku. Izgradio je strojeve za ovu specifičnu svrhu i mnogi pogoni za proizvodnju cijevi su ga usvojili.
Dok su se razvijali postupci zavarenih cevi, pojavila se potreba za bešavnim metalnim cijevima. Bešavne cijevi su one koje nemaju zavareni šav. Prvo su napravljeni izbušavanjem rupe kroz sredinu čvrstog cilindra. Ova metoda je razvijena tokom kasnih 1800 s. Ove vrste cijevi bile su savršene za okvire bicikala jer imaju tanke zidove, lagane su, ali su snažne. U 1895 je izgrađena prva fabrika za proizvodnju bešavnih cevi. Kako je proizvodnja bicikala ustupila mjesto autoproizvodnji, još uvijek su potrebne cijevi za benzin i naftu. Taj je zahtjev postao još veći jer su pronađena veća nalazišta nafte.
Već 1840, željezari su već mogli da proizvode bešavne cevi. Jednom metodom izbušena je rupa kroz čvrsti metalni okrugli okret. Zatim se gredica zagreva i izvlači kroz niz kalupa koji su je izdužili kako bi formirali cev. Ova metoda je bila neefikasna, jer je bilo teško izbušiti rupu u sredini. To je rezultiralo neravnomjernom cijevi s jednom stranom debljom od druge. U 1888 je poboljšanom metodu dodeljen patent. U tom se procesu čvrsta naplata lijevala oko vatrootporne ciglene jezgre. Kad se ohladila, cigla je uklonjena ostavljajući rupu u sredini. Od tada nove tehnike valjka zamenjuju ove metode.
Dizajn
Postoje dvije vrste čeličnih cijevi, jedna je bešavna, a druga ima jedan zavareni šav po svojoj dužini. Oboje imaju različitu upotrebu. Bešavne cijevi su obično lakše težine i imaju tanji zidovi. Koriste se za bicikle i transport tekućina. Šavne cijevi su teže i čvršće. Imaju bolju konzistenciju i obično su ravna. Koriste se za stvari kao što su transport plina, električni vod i vodovod. Obično se koriste u slučajevima kada cijev nije izložena velikom stresu.
Određene karakteristike cijevi mogu se kontrolirati tokom proizvodnje. Na primjer, promjer cijevi često se mijenja ovisno o tome kako će se koristiti. Prečnik može varirati od sićušnih cijevi koje se koriste za pravljenje hipodermičkih igala, do velikih cijevi koje se koriste za transport plina kroz grad. Debljina stijenke cijevi također se može kontrolirati. Često će vrsta čelika imati uticaj i na čvrstoću i cev' Ostale karakteristike koje se mogu kontrolirati uključuju duljinu, materijal za oblaganje i završnu obradu.
Sirovine
Primarna sirovina u proizvodnji cijevi je čelik. Čelik se sastoji prvenstveno od željeza. Ostali metali koji mogu biti prisutni u leguri uključuju aluminij, mangan, titanijum, volfram, vanadijum i cirkonijum. Neki materijali za završnu obradu ponekad se koriste tokom proizvodnje. Na primjer, boja može biti
koristi ako je cijev obložena. Obično se na čelične cijevi na kraju proizvodne linije nanosi lagana količina ulja. To pomaže u zaštiti cijevi. Iako zapravo nije dio gotovog proizvoda, sumporna kiselina se koristi u jednom proizvodnom koraku za čišćenje cijevi.
Prerađivačka industrija
Proces
Čelične cijevi se proizvode dva različita postupka. Ukupna metoda proizvodnje za oba procesa uključuje tri koraka. Prvo se sirovi čelik pretvara u obradiviji oblik. Dalje se formira cev na kontinuiranoj ili polukružnoj proizvodnoj liniji. Konačno, cev je presečena i modifikovana kako bi se zadovoljile potrebe kupca'
Proizvodnja ingota
1 Rastaljeni čelik nastaje topljenjem željezne rude i koksa (supstanca bogata ugljenikom koja nastaje kada se ugljen zagreva u nedostatku vazduha) u peći, a zatim uklanja većinu ugljenika izbacivanjem kiseonika u tečnost. Rastaljeni čelik se zatim izlije u velike željezne kalupe s debelim zidom, gdje se hladi u ingote.
2 Da bi se formirali ravni proizvodi poput ploča i limova ili dugi proizvodi poput šipki i šipki, ingoti se formiraju između velikih valjaka pod ogromnim pritiskom.
Proizvodnja cvjetova i ploča
3 Da bi se stvorio cvat, ingoti se prolaze kroz par žlebanih čeličnih valjaka koji su složeni. Ove vrste valjka nazivaju se&"dva visoka metala." U nekim se slučajevima koriste tri valjka. Valjci su montirani tako da se njihovi žljebovi podudaraju, a oni se kreću u suprotnim smjerovima. Ova akcija uzrokuje da se čelik iscijedi i razvuče na tanje, duže komade. Kad ljudski operater preokrene valjke, čelik se povlači natrag čineći ga tanjim i dužim. Taj se postupak ponavlja sve dok čelik ne postigne željeni oblik. Tijekom tog postupka, strojevi zvani manipulatori prevrću čelik tako da se svaka strana ravnomjerno obrađuje.
4 Ingoti se takođe mogu uvaljati u ploče u procesu sličnom postupku pravljenja cvetanja. Čelik prolazi kroz par složenih valjka koji ga istežu. Međutim, postoje i valjci postavljeni sa strane za kontrolu širine ploča. Kada čelik dobije željeni oblik, neravni krajevi se odrezuju, a ploče ili cvatovi se isjeku na kraće komade.
Daljnja obrada
5 Cvjetovi se obično obrađuju prije nego što se u valove. Cvatovi se pretvaraju u gredice stavljajući ih kroz više valjanih uređaja koji ih čine dužim i užim. Gredice se seku uređajima poznatim kao leteće makaze. Ovo su par sinhronizovanih škara koji se utrkuju zajedno s pokretnom gredicom i režu je. To omogućava efikasne rezove bez zaustavljanja procesa proizvodnje. Ove gredice se slažu i na kraju će postati bešavne cijevi.
6 Ploče su takođe prepravljene. Da bi ih učinili lakšim, prvo se zagreju na {{1}}, 200 ° F (1, 204 ° C). Zbog toga se na površini ploče formira oksidni premaz. Ovaj premaz se odvaja prekidačem kamenca i vodenim raspršivačem visokog pritiska. Zatim se ploče šalju kroz niz valjaka na vrući mlin i prave se u tanke uske trake od čelika zvane skelp. Ovaj mlin može biti dug čak pola milje. Kako ploče prolaze kroz valjke, oni postaju tanji i duži. U toku oko tri minute jedna ploča se može pretvoriti iz 6 u (1 5. 2 cm) komad čelika u tanku čeličnu vrpcu koja može biti četvrtina milju dugu.
7 Posle istezanja čelik se ukiseli. Ovaj postupak uključuje pokretanje kroz niz spremnika koji sadrže sumpornu kiselinu radi čišćenja metala. Za kraj se ispere hladnom i toplom vodom, osuši i namota na velike kaleme i upakuje za transport u postrojenje za pravljenje cevi.
Izrada cevi
8 I cevi i grede koriste se za pravljenje cevi. Skelp je napravljen u zavarenoj cevi. Prvo se postavlja na mašinu za odmotavanje. Dok se čelična kalem odmotava, on se zagreva. Čelik se zatim prolazi kroz seriju brazdanih valjka. Dok prolazi, valjci uzrokuju da se rubovi kičme savijaju. Ovo formira nevezanu cev.
9 Čelik sledeće prolazi zavarivanjem elektroda. Ovi uređaji međusobno zaptivaju dva kraja cevi. Zavareni šav se zatim prolazi kroz valjak pod visokim pritiskom koji pomaže u stvaranju čvrstog zavara. Potom se cijev siječe na željenu duljinu i slaže na daljnju obradu. Zavarena čelična cev je kontinuiran proces i zavisno od veličine cevi, može se izraditi jednako brzo 1, 100 ft (335. 3 m) po minutu.
10 Kada je potrebna bešavna cev, za proizvodnju se koriste kvadratne gredice. Oni se zagrevaju i oblikuju u obliku cilindra, koji se još naziva i okrugli. Okrugla se zatim stavlja u peć gdje se zagrijava bijelo. Grijani krug se zatim kotrlja s velikim pritiskom. Ovo valjanje pod visokim pritiskom uzrokuje da se gredica ispruži, a u sredini se formira otvor. Pošto je ovaj otvor nepravilnog oblika, probušena tačka u obliku metka gurana je kroz sredinu gredice dok se kotrlja. Nakon faze probijanja, cijev može i dalje biti nepravilne debljine i oblika. Da bi se ovo ispravilo prošlo je kroz drugu seriju valjaonica.
Završna obrada
11 Nakon izrade bilo koje vrste cevi, mogu se staviti kroz mašinu za ispravljanje. Također mogu biti opremljeni spojnicama tako da se mogu spojiti dva ili više komada cijevi. Najčešći tip spoja za cijevi manjeg promjera je navoj - uski utori koji su urezani na kraju cijevi. Cevi se takođe šalju preko merne mašine. Ove informacije zajedno s ostalim podacima o kontroli kvaliteta automatski se označavaju na cijevi. Zatim se cev prska laganim premazom zaštitnog ulja. Većina cijevi se obično tretira da se spriječi hrđanje. To se postiže pocinčavanjem ili davanjem premaza cinku. Ovisno o uporabi cijevi, mogu se koristiti i druge boje ili premazi.
Kontrola kvaliteta
Preduzimaju se razne mjere kako bi se osiguralo da gotova čelična cijev ispunjava specifikacije. Na primjer, pomoću rendgenskih mjerača reguliraju se debljina čelika. Mjerači rade dva x zraka. Jedna zraka usmjerena je na čelik poznate debljine. Drugi je usmjeren na čelik koji prolazi pored proizvodne linije. Ako postoji razlika između dvaju zraka, mjerač će automatski pokrenuti promjenu veličine valjaka kako bi se kompenzirao.
Na kraju postupka cijevi se pregledavaju i zbog nedostataka. Jedna metoda ispitivanja cevi je upotreba posebne mašine. Ova mašina puni cijev vodom, a potom povećava pritisak da se vidi drži li. Neispravne cijevi se vraćaju za otpad.
