Hvordan fremstilles stålrør?

Fremstillet af råmaterialer, herunder jern, aluminium, kulstof, mangan, titan, vanadium og zirkonium, stålrør er centrale for rørproduktion til applikationer, der spænder over varme- og VVS-systemer, motorvejsteknik, bilproduktion og endda medicin (til kirurgiske implantater og hjerteklapper).

Med deres udvikling, der spores tilbage til tekniske gennembrud fra 1800-tallet, passer deres konstruktionsmetoder til de forskellige design til et utal af formål.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Stålrør kan konstrueres med svejsning eller ved hjælp af en sømløs proces til forskellige formål. Rørfremstillingsprocessen, der har været praktiseret gennem århundreder, involverer anvendelse af materiale fra aluminium til zirkonium gennem forskellige trin fra råvarer til et færdigt produkt, der har haft anvendelser i historien fra medicin til fremstilling.
Svejset vs. Sømløs produktion i rørfremstillingsprocessen

Stålrør, fra bilfremstilling til gasrør, kan enten svejses fra legeringer - metaller fremstillet af forskellige kemiske elementer - eller konstrueres problemfrit af en smelteovn.

Mens svejste rør tvinges sammen ved hjælp af metoder som opvarmning og afkøling og bruges til tungere, mere stive applikationer såsom VVS og gastransport, sømløse rør oprettes gennem strækning og udhulning til mere lette og tyndere formål såsom cykler og væsketransport.

Produktionsmetoden låner meget til de forskellige konstruktioner af stålrøret. Ændring af diameter og tykkelse kan føre til forskelle i styrke og fleksibilitet for store projekter, såsom gastransportledninger og præcise instrumenter, såsom hypodermiske nåle.

Rørets lukkede struktur, det være sig rund, firkantet eller uanset form, kan passe til hvilken applikation der er behov for, fra strømmen af væsker til forebyggelse af korrosion.
Den trinvise teknikproces til svejste og sømløse stålrør

Den overordnede proces til fremstilling af stål rør involverer omdannelse af råstål til blokke, blomster, plader og billetter (som alle er materialer, der kan svejses), skabe en rørledning på en produktionslinje og forme røret til et ønsket produkt. • •• Syed Hussain Ather Oprettelse af gødder, blomster, plader og billetter

Jernmalm og koks, et kulstofrigt stof fra opvarmet kul, smeltes til et flydende stof i en ovn og sprænges derefter med ilt for at skabe smeltet stål. Dette materiale afkøles til gitter, store støbegods af stål til opbevaring og transport af materialer, der er formet mellem ruller under store mængder tryk.

Nogle gitter føres gennem stålruller, der strækker dem til tyndere, længere stykker til skab blomster, mellemprodukter mellem stål og jern. De rulles også ind i plader, stykker stål med rektangulære tværsnit, gennem stablede ruller, der skærer pladerne i form.
Udformning af disse materialer i rør |

Flere rulleindretninger fladt ud - en proces, der kaldes coining - blomstrer i billetter. Dette er metalstykker med runde eller firkantede tværsnit, som er endnu længere og tyndere. Flyvende saks skærer billetterne på nøjagtige positioner, så billetterne kan stables og formes til sømløst rør.

Pladerne opvarmes til ca. 2.200 grader Fahrenheit (1,204 grader celsius), indtil de kan formes og derefter tyndes i skelp, som er smalle båndstrimler op til 0,4 kilometer lange. Stålet rengøres derefter ved hjælp af tanke med svovlsyre efterfulgt af koldt og varmt vand og transporteres til rørfremstillingsfabrikker.
Udvikling af svejste og sømløse rør

For svejste rør, afvikler en afviklingsmaskine skelp og passerer det gennem ruller for at få kanterne til at krølle og skabe rørformer. Svejseelektroder bruger en elektrisk strøm til at forsegle enderne sammen, før en højtryksrulle strammer den. Processen kan producere rør så hurtigt som 335,3 m (1 100 ft) pr. Minut.

For sømløse rør får en proces med opvarmning og højtryksvalsning af firkantede billetter dem til at strække sig med et hul i midten . Rullemøller gennemborer røret for den ønskede tykkelse og form.
Yderligere bearbejdning og galvanisering

Yderligere behandling kan omfatte udretning, gevindskæring (skæring af stramme riller i rørenderne) eller dækning med en beskyttende olie af zink eller galvanisering for at forhindre rustning (eller hvad der er nødvendigt til rørets formål). Galvanisering involverer normalt elektrokemiske processer og elektroaflejringsprocesser af zinkbelægninger for at beskytte metallet mod ætsende materiale såsom saltvand.

Processen virker til at afskrække skadelige oxidationsmidler i vand og luft. Zink fungerer som en anode til ilt til dannelse af zinkoxid, som reagerer med vand til dannelse af zinkhydroxid. Disse zinkhydroxidmolekyler danner zinkcarbonat, når de udsættes for kuldioxid. Endelig klæber et tyndt, uigennemtrængeligt, uopløseligt lag af zinkcarbonat på zink for at beskytte metallet.

En tyndere form, elektrogalvanisering, bruges generelt i bildele, der kræver rustbestandig maling, således at varmdyppet reducerer basismetallets styrke. Rustfrit stål oprettes, når rustfrie dele galvaniseres til kulstofstål.
Historien om rørfremstilling | ••• Syed Hussain Ather

Mens svejste stålrør stammer fra den skotske ingeniør William Murdocks opfindelse af kulforbrændingen lampesystem lavet af tønder musketter til transport af kulgas i 1815, sømløse rør blev ikke introduceret før i slutningen af 1880'erne til transport af benzin og olie.

I løbet af det 19. århundrede skabte ingeniører innovationer inden for rørfremstilling inklusive ingeniør James Russells metode til at bruge en dråbehammer til at folde og sammenføje flade jernstrimler, der blev opvarmet, indtil de kunne formes i 1824.

Allerede næste år skabte ingeniøren Comenius Whitehouse en bedre metode til rensvejsning, der involverede opvarmning af tyndt jern ark, der blev krøllet ind i et rør og svejset i enderne. Whitehouse brugte en kegleformet åbning til at krølle kanterne i en rørform inden svejsning af dem i et rør.

Teknologien spredte sig inden for bilindustrien og blev også brugt til olie- og gastransport med yderligere gennembrud, såsom som varmeformede røralbuer til at producere bøjede rørprodukter mere effektivt og kontinuerlig rørformning i en konstant strøm.

I 1886 patenterede de tyske ingeniører Reinhard og Max Mannesmann den første rulleproces til at skabe sømløse rør fra forskellige stykker på deres fars filfabrik i Remscheid. I 1890'erne opfandt duoen pilger-rulleprocessen, en metode til at reducere diameteren og vægtykkelsen af stålrørene for at øge holdbarheden, som med deres andre teknikker ville danne "Mannesmann-processen" til at revolutionere feltet af stålrør ingeniørarbejde.

I 1960'erne Computer Numerical Control (CNC) -teknologi lader ingeniører bruge højfrekvente induktionsmaskiner til mere præcise resultater ved hjælp af computerdesignede kort til mere komplekse design, strammere bøjninger og tyndere vægge. Computer-understøttet design-software vil fortsat dominere feltet med endnu større præcision.
Power of Steel Pipes -

Stålrørledninger kan generelt vare hundreder af år med stor modstand mod revner fra naturgas og forurenende stoffer også hvad angår påvirkninger med lav permeation for methan og brint. De kan isoleres med polyurethanskum (PU) for at spare på termisk energi, mens de forbliver stærke.

Kvalitetskontrolstrategier kan anvende metoder såsom at bruge røntgenstråler til at måle rørens størrelse og justere i overensstemmelse hermed til enhver observeret varians eller forskel. Dette sikrer, at rørledningerne er egnede til deres anvendelse, selv i varme eller våde miljøer.