የብረት ቱቦ እንዴት እንደሚሠራ

የብረት ቱቦዎች ለተለያዩ ዓላማዎች የሚያገለግሉ ረጅምና ባዶ ቱቦዎች ናቸው። በሁለት የተለያዩ ዘዴዎች የሚመረቱ ሲሆን ይህም የተሰፋ ወይም የተሰፋ ቱቦ ያስገኛል። በሁለቱም ዘዴዎች ጥሬ ብረት በመጀመሪያ ወደ ይበልጥ ተግባራዊ የመነሻ ቅርጽ ይጣላል። ከዚያም ብረቱን ወደ እንከን የለሽ ቱቦ በመዘርጋት ወይም ጠርዞቹን አንድ ላይ በማስገደድ እና በብየዳ በማሸግ ወደ ቧንቧ ይሠራል። የብረት ቱቦ ለማምረት የመጀመሪያዎቹ ዘዴዎች በ1800ዎቹ መጀመሪያ ላይ ገብተዋል፣ እና ዛሬ የምንጠቀምባቸው ዘመናዊ ሂደቶች ውስጥ ቀስ በቀስ ተሻሽለዋል። በየዓመቱ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ቶን የብረት ቱቦዎች ይመረታሉ። ሁለገብነቱ በብረት ኢንዱስትሪ የሚመረተው በጣም በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው ምርት ያደርገዋል።
ታሪክ

ሰዎች ለብዙ ሺህ ዓመታት ቧንቧዎችን ሲጠቀሙ ቆይተዋል። ምናልባትም የመጀመሪያው ጥቅም ላይ የዋለው በጥንት የግብርና ባለሙያዎች ውሃ ከወንዞችና ከወንዞች ወደ እርሻዎቻቸው በማዞር ሊሆን ይችላል። የአርኪኦሎጂ ማስረጃዎች እንደሚያሳዩት ቻይናውያን ውሃ ወደሚፈለገው ቦታ ለማጓጓዝ የሸምበቆ ቱቦ ይጠቀሙ ነበር እስከ 2000 ዓክልበ. በሌሎች ጥንታዊ ስልጣኔዎች ጥቅም ላይ የዋለ የሸክላ ቱቦዎች ተገኝተዋል። በመጀመሪያው ክፍለ ዘመን ዓ.ም. የመጀመሪያዎቹ የእርሳስ ቱቦዎች በአውሮፓ ተገንብተዋል። በሞቃታማ አገሮች ውስጥ የቀርከሃ ቱቦዎች ውሃ ለማጓጓዝ ያገለግሉ ነበር። ቅኝ ገዥ አሜሪካውያን እንጨት ለተመሳሳይ ዓላማ ይጠቀሙ ነበር። በ1652 የመጀመሪያዎቹ የውሃ ሥራዎች በቦስተን የተሰሩት ባዶ ግንዶችን በመጠቀም ነው።

የተገጣጠመ ቧንቧ የሚፈጠረው ቁሳቁሱን ክብ ቅርጽ ባለው ቅርጽ በሚቀርጹ ተከታታይ የተጎረፉ ሮለሮችን በመጠቀም የብረት ቁርጥራጮችን በማንከባለል ነው። በመቀጠልም ያልተገጣጠመው ቧንቧ በመገጣጠም ኤሌክትሮዶችን ያልፋል። እነዚህ መሳሪያዎች የቧንቧውን ሁለት ጫፎች አንድ ላይ ያሽጉታል።
በ1840 ዓ.ም. መጀመሪያ ላይ የብረት ሠራተኞች እንከን የለሽ ቱቦዎችን ማምረት ይችሉ ነበር። በአንድ ዘዴ፣ አንድ ቀዳዳ በጠንካራ ብረት፣ ክብ ቅርጽ ባለው ቢሌት ውስጥ ተቆፍሯል። ከዚያም ቢሌቱ ይሞቅና ቱቦ እንዲፈጥር በተከታታይ ዲሶች ይሳባል። ይህ ዘዴ በመሃል ላይ ያለውን ቀዳዳ ለመቆፈር አስቸጋሪ ስለነበር ውጤታማ አልነበረም። ይህም አንደኛው ጎን ከሌላው የበለጠ ወፍራም የሆነ ያልተስተካከለ ቧንቧ አስከትሏል። በ1888 የተሻሻለ ዘዴ የፈጠራ ባለቤትነት መብት ተሰጥቶታል። በዚህ ሂደት ውስጥ ጠንካራው ቢሌት በእሳት መከላከያ የጡብ እምብርት ዙሪያ ተወረወረ። ሲቀዘቅዝ ጡቡ ተወግዶ መሃል ላይ ቀዳዳ ይተው ነበር። ከዚያን ጊዜ ጀምሮ አዳዲስ የሮለር ቴክኒኮች እነዚህን ዘዴዎች ተክተዋል።
ዲዛይን

ሁለት አይነት የብረት ቱቦዎች አሉ፤ አንደኛው እንከን የለሽ ሲሆን ሌላኛው ደግሞ ርዝመቱ አንድ የተገጣጠመ ስፌት አለው። ሁለቱም የተለያዩ አጠቃቀሞች አሏቸው። እንከን የለሽ ቱቦዎች በተለምዶ የበለጠ ቀላል ክብደት ያላቸው እና ቀጭን ግድግዳዎች አሏቸው። ለብስክሌት እና ፈሳሽ ነገሮችን ለማጓጓዝ ያገለግላሉ። የተገጣጠሙ ቱቦዎች ከባድ እና የበለጠ ጠንካራ ናቸው። የተሻለ ወጥነት ያላቸው እና በተለምዶ ቀጥ ያሉ ናቸው። እንደ ጋዝ ትራንስፖርት፣ የኤሌክትሪክ ቱቦ እና የቧንቧ ስራ ላሉ ነገሮች ያገለግላሉ። በተለምዶ ቧንቧው ከፍተኛ ጭንቀት ውስጥ በማይገባባቸው አጋጣሚዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ጥሬ እቃዎች

በቧንቧ ምርት ውስጥ ዋናው ጥሬ ዕቃ ብረት ነው። ብረት በዋናነት ከብረት የተሠራ ነው። በአሉሚኒየም፣ ማንጋኒዝ፣ ቲታኒየም፣ ቱንግስተን፣ ቫናዲየም እና ዚርኮኒየም ውስጥ ሊኖሩ የሚችሉ ሌሎች ብረቶች አሉ። አንዳንድ የማጠናቀቂያ ቁሳቁሶች አንዳንድ ጊዜ በምርት ወቅት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ለምሳሌ፣ ቀለም ሊሆን ይችላል።
እንከን የለሽ ቧንቧ የሚመረተው ጠንካራ ቢሌትን ወደ ሲሊንደራዊ ቅርፅ የሚያሞቅ እና የሚቀርጽ ሂደትን በመጠቀም ሲሆን ከዚያም እስኪዘረጋ እና እስኪፈሰስ ድረስ ይሽከረከራል። የተፈለፈለው ማዕከል መደበኛ ያልሆነ ቅርፅ ስላለው፣ የጥይት ቅርጽ ያለው የመበሳት ነጥብ በሚጠቀለልበት ጊዜ በቢሌቱ መሃል በኩል ይገፋል። እንከን የለሽ ቧንቧ የሚመረተው ጠንካራ ቢሌትን ወደ ሲሊንደራዊ ቅርፅ የሚያሞቅ እና የሚቀርጽ ሂደትን በመጠቀም ሲሆን ከዚያም እስኪዘረጋ እና እስኪፈሰስ ድረስ ይንከባለልበታል። የተፈለፈለው ማዕከል መደበኛ ያልሆነ ቅርፅ ስላለው፣ የጥይት ቅርጽ ያለው የመበሳት ነጥብ በሚጠቀለልበት ጊዜ በቢሌቱ መሃል በኩል ይገፋል። ቧንቧው ከተሸፈነ ጥቅም ላይ ይውላል። በተለምዶ፣ በምርት መስመሩ መጨረሻ ላይ ባሉ የብረት ቱቦዎች ላይ ትንሽ ዘይት ይተገበራል። ይህ ቧንቧውን ለመጠበቅ ይረዳል። ምንም እንኳን የተጠናቀቀው ምርት አካል ባይሆንም፣ ሰልፈሪክ አሲድ ቧንቧውን ለማጽዳት በአንድ የማምረቻ ደረጃ ላይ ጥቅም ላይ ይውላል።

የማኑፋክቸሪንግ ሂደት

የብረት ቱቦዎች በሁለት የተለያዩ ሂደቶች የተሠሩ ናቸው። የሁለቱም ሂደቶች አጠቃላይ የማምረቻ ዘዴ ሶስት ደረጃዎችን ያካትታል። በመጀመሪያ፣ ጥሬ ብረት ወደ ይበልጥ ተግባራዊ ወደሆነ ቅርፅ ይቀየራል። በመቀጠል፣ ቧንቧው በተከታታይ ወይም ከፊል ቀጣይነት ባለው የማምረቻ መስመር ላይ ይፈጠራል። በመጨረሻም፣ ቧንቧው የደንበኛውን ፍላጎት ለማሟላት ተቆርጦ ተስተካክሏል። አንዳንድ የብረት ቱቦዎች ማምረቻዎች ይጠቀማሉቱቦ ሌዘር የመቁረጫ ማሽንየቱቦቹን ተወዳዳሪነት ለመጨመር ቀደም ሲል የተቆረጠውን ቱቦ ወይም ቀዳዳውን መቆፈር

እንከን የለሽ ቧንቧ የሚመረተው ጠንካራ ቢሌትን ወደ ሲሊንደራዊ ቅርጽ በማሞቅና በመቅረጽ ሲሆን ከዚያም እስኪዘረጋና እስኪፈሰስ ድረስ ይንከባለላል። የተቦረቦረው መሃል መደበኛ ያልሆነ ቅርጽ ስላለው፣ በጥይት ቅርጽ ያለው የመበሳት ነጥብ በሚጠቀለልበት ጊዜ በቢሌቱ መሃል በኩል ይገፋል።
የኢንጎት ምርት

1. የቀለጠ ብረት የሚዘጋጀው በምድጃ ውስጥ የብረት ማዕድን እና ኮክ (ከሰል አየር በሌለበት ሲሞቅ የሚፈጠረውን ካርቦን የበለፀገ ንጥረ ነገር) በማቅለጥ ሲሆን ከዚያም ኦክስጅንን ወደ ፈሳሹ በማፈንዳት አብዛኛውን ካርቦን በማስወገድ ነው። ከዚያም የቀለጠው ብረት ወደ ትላልቅና ወፍራም ግድግዳ ባላቸው የብረት ሻጋታዎች ውስጥ ይፈስሳል፣ እዚያም ይቀዘቅዛል።

2. እንደ ሳህኖችና አንሶላዎች ያሉ ጠፍጣፋ ምርቶችን ወይም እንደ አሞሌዎችና ዘንጎች ያሉ ረጃጅም ምርቶችን ለመፍጠር፣ ኢንጎቶች በከፍተኛ ግፊት ስር በትላልቅ ሮለሮች መካከል ይቀረጻሉ። አበባዎችንና ሰሌዳዎችን ያመርታሉ

3. አበባ ለማብቀል፣ ኢንጎት በተደረደሩ ጥንድ የተቦረቦሩ የብረት ሮለሮች ውስጥ ያልፋል። እነዚህ አይነት ሮለሮች "ሁለት-ከፍተኛ ወፍጮዎች" ይባላሉ። በአንዳንድ ሁኔታዎች ሶስት ሮለሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ። ሮለሮቹ የሚገጠሙት ጎድጎቻቸው እንዲገጣጠሙ እና በተቃራኒ አቅጣጫዎች እንዲንቀሳቀሱ ነው። ይህ እርምጃ ብረቱ እንዲጨመቅ እና ወደ ቀጭን እና ረጃጅም ቁርጥራጮች እንዲዘረጋ ያደርገዋል። ሮለሮቹ በሰው ኦፕሬተር ሲገለበጡ፣ ብረቱ ወደ ኋላ ይጎትታል ቀጭን እና ረዘም ያለ ያደርገዋል። ይህ ሂደት ብረቱ የሚፈለገውን ቅርፅ እስኪያገኝ ድረስ ይደገማል። በዚህ ሂደት ውስጥ ማኒፑለተሮች የሚባሉ ማሽኖች ብረቱን ይገለብጣሉ ስለዚህ እያንዳንዱ ጎን በእኩል እንዲሰራ ያደርጋሉ።

4. ኢንጎትስ ከአበባ አሰራር ሂደት ጋር በሚመሳሰል ሂደት ውስጥ ወደ ሰሌዳዎች ሊንከባለሉ ይችላሉ። ብረቱ በሁለት የተደረደሩ ሮለሮች ውስጥ ያልፋል፤ እነዚህም ይዘረጋሉ። ሆኖም ግን፣ የንጣፎቹን ስፋት ለመቆጣጠር በጎን በኩል የተገጠሙ ሮለሮችም አሉ። ብረቱ የተፈለገውን ቅርፅ ሲያገኝ፣ ያልተስተካከሉ ጫፎች ይቆረጣሉ እና ሰሌዳዎቹ ወይም አበባዎቹ ወደ አጭር ቁርጥራጮች ይቆረጣሉ። ተጨማሪ ሂደት

5. አበቦች በተለምዶ ወደ ቧንቧዎች ከመሰራታቸው በፊት ይዘጋጃሉ። አበቦች ወደ ቢሌቶች ይቀየራሉ፣ ይህም ረዘም ያለ እና የበለጠ ጠባብ ያደርጋቸዋል። ቢሌቶቹ የሚቆረጡት በሚበሩ ሼሮች በሚባሉ መሳሪያዎች ነው። እነዚህ ከሚንቀሳቀሱ ቢሌቶች ጋር የሚሮጡ እና የሚቆርጡ ጥንድ የተመሳሰሉ ሼሮች ናቸው። ይህ የማምረት ሂደቱን ሳያቆሙ ውጤታማ መቁረጫዎችን ያስችላል። እነዚህ ቢሌቶች የተደረደሩ እና በመጨረሻም እንከን የለሽ ቱቦ ይሆናሉ።

6. ሰሌዳዎችም እንደገና ይሠራሉ። በቀላሉ የሚለጠፉ እንዲሆኑ፣ በመጀመሪያ እስከ 2,200° ፋራናይት (1,204°ሴ) ድረስ ይሞቃሉ። ይህም በሰሌዳው ወለል ላይ የኦክሳይድ ሽፋን እንዲፈጠር ያደርጋል። ይህ ሽፋን በመለኪያ መሰባበር እና በከፍተኛ ግፊት የውሃ መርጫ ይሰበራል። ከዚያም ሰሌዶቹ በሙቅ ወፍጮ ላይ ባሉ ተከታታይ ሮለሮች በኩል ይላካሉ እና ስኬልፕ የሚባሉ ቀጭን ቀጭን የብረት ቁርጥራጮች ይሠራሉ። ይህ ወፍጮ እስከ ግማሽ ማይል ርዝመት ሊኖረው ይችላል። ሰሌዶቹ በሮለሮቹ ውስጥ ሲያልፉ፣ ቀጭን እና ረዘም ያሉ ይሆናሉ። በሶስት ደቂቃዎች ውስጥ አንድ ነጠላ ሰሌዳ ከ6 ኢንች (15.2 ሴ.ሜ) ውፍረት ካለው የብረት ቁራጭ ወደ ሩብ ማይል ርዝመት ያለው ቀጭን የብረት ሪባን ሊቀየር ይችላል።

7. ከተዘረጋ በኋላ ብረቱ ይወጠራል። ይህ ሂደት ብረቱን ለማጽዳት ሰልፈሪክ አሲድ የያዙ ተከታታይ ታንኮችን ማስኬድን ያካትታል። ለማጠናቀቅ በቀዝቃዛና በሞቀ ውሃ ይታጠባል፣ ይደርቃል ከዚያም በትላልቅ ስፖሎች ላይ ይጠቀለላል እና ወደ ቧንቧ ማምረቻ ተቋም ለማጓጓዝ ይታሸጋል። የቧንቧ ስራ

8. ስኪልፕም ሆነ ቢሌቶች ቧንቧዎችን ለመሥራት ያገለግላሉ። ስኪልፕ የተሰራው ከተሰፋ ቱቦ ነው። መጀመሪያ ላይ በሚፈታ ማሽን ላይ ይቀመጣል። የብረት ስፖሉ ሲፈታ ይሞቃል። ከዚያም ብረቱ በተከታታይ በተሰነጠቁ ሮለሮች ውስጥ ያልፋል። ሲያልፍ ሮለሮቹ የስኪልፕ ጠርዞች አንድ ላይ እንዲጠምዘዙ ያደርጋሉ። ይህም ያልተገጣጠመ ቧንቧ ይፈጥራል።

9. ቀጥሎ ብረቱ በብየዳ ኤሌክትሮዶች ያልፋል። እነዚህ መሳሪያዎች የቧንቧውን ሁለት ጫፎች አንድ ላይ ያሽጉታል። የተበየደው ስፌት ከዚያም ጥብቅ ብየዳ ለመፍጠር የሚረዳ ከፍተኛ ግፊት ባለው ሮለር በኩል ያልፋል። ከዚያም ቧንቧው ወደሚፈለገው ርዝመት ተቆርጦ ለተጨማሪ ሂደት ይደረደራል። የተበየደው የብረት ቧንቧ ቀጣይነት ያለው ሂደት ሲሆን እንደ ቧንቧው መጠን በደቂቃ እስከ 1,100 ጫማ (335.3 ሜትር) በፍጥነት ሊሠራ ይችላል።

10. እንከን የለሽ ቧንቧ ሲያስፈልግ፣ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያላቸው ቢሌቶች ለማምረት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ክብ ቅርጽ ያለው ሲሊንደር እንዲፈጥሩ ይሞቃሉ እና ይቀረጻሉ። ከዚያም ክብ ቅርጽ ያለው ሲሊንደር በሚሞቅበት ምድጃ ውስጥ ይቀመጣል። ከዚያም የሚሞቀው ክብ በከፍተኛ ግፊት ይንከባለል። ይህ ከፍተኛ ግፊት ያለው ጥቅል ቢሌቱ እንዲዘረጋ እና በመሃል ላይ ቀዳዳ እንዲፈጠር ያደርጋል። ይህ ቀዳዳ መደበኛ ያልሆነ ቅርጽ ስላለው፣ በጥይት ቅርጽ ያለው የመበሳት ነጥብ በሚጠቀለልበት ጊዜ በቢሌቱ መሃል በኩል ይገፋል። ከመበሳት ደረጃ በኋላ ቧንቧው አሁንም መደበኛ ያልሆነ ውፍረት እና ቅርፅ ሊኖረው ይችላል። ይህንን ለማስተካከል በሌላ ተከታታይ የሚጠቀለል ወፍጮዎች ያልፋል። የመጨረሻ ሂደት

11. ሁለቱም አይነት ቱቦዎች ከተሠሩ በኋላ በማቅረቢያ ማሽን ውስጥ ሊገቡ ይችላሉ። እንዲሁም ሁለት ወይም ከዚያ በላይ የቧንቧ ቁርጥራጮች እንዲገናኙ በመገጣጠሚያዎች ሊገጠሙ ይችላሉ። ትናንሽ ዲያሜትሮች ላሏቸው ቧንቧዎች በጣም የተለመደው የመገጣጠሚያ አይነት ክር ማድረግ ነው - በቧንቧው ጫፍ ላይ የተቆረጡ ጥብቅ ጉድጓዶች። ቧንቧዎቹም በመለኪያ ማሽን በኩል ይላካሉ። ይህ መረጃ ከሌሎች የጥራት ቁጥጥር መረጃዎች ጋር በቧንቧው ላይ በራስ-ሰር ስቴንስል ይደረግበታል። ከዚያም ቧንቧው በቀላል የመከላከያ ዘይት ሽፋን ይረጫል። አብዛኛው ቧንቧ ዝገት እንዳይፈጠር ለመከላከል በተለምዶ ይታከማል። ይህ የሚደረገው በጋላቫኒንግ ወይም በዚንክ ሽፋን በመስጠት ነው። እንደ ቧንቧው አጠቃቀም፣ ሌሎች ቀለሞች ወይም ሽፋኖች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ።

የጥራት ቁጥጥር

የተጠናቀቀው የብረት ቱቦ ዝርዝር ሁኔታዎችን ማሟላቱን ለማረጋገጥ የተለያዩ እርምጃዎች ይወሰዳሉ። ለምሳሌ፣ የኤክስሬይ መለኪያዎች የአረብ ብረትን ውፍረት ለመቆጣጠር ያገለግላሉ። መለኪያዎቹ የሚሰሩት ሁለት ኤክስሬይዎችን በመጠቀም ነው። አንደኛው ጨረር በሚታወቅ ውፍረት ባለው ብረት ላይ ይመራል። ሌላኛው ደግሞ በምርት መስመሩ ላይ ወዳለው ማለፊያ ብረት ይመራል። በሁለቱ ጨረሮች መካከል ልዩነት ካለ መለኪያው በራስ-ሰር ለማካካስ የሮለሮቹን መጠን እንደገና ያስጀምራል።

ቧንቧዎች በሂደቱ መጨረሻ ላይ ጉድለቶች መኖራቸውን ይመረመራሉ። አንድን ቧንቧ ለመፈተሽ አንዱ ዘዴ ልዩ ማሽን በመጠቀም ነው። ይህ ማሽን ቧንቧውን በውሃ ይሞላል እና ከዚያም መያዙን ለማየት ግፊቱን ይጨምራል። ጉድለት ያለባቸው ቱቦዎች ወደ ቆሻሻ ይመለሳሉ።