I tubi d'acciaiu sò tubi longhi è cavi chì sò usati per una varietà di scopi. Sò prudutti da dui metudi distinti chì risultanu in un tubu saldatu o senza saldatura. In i dui metudi, l'acciaiu crudu hè prima colatu in una forma di partenza più travagliabile. Hè poi trasfurmatu in un tubu stendendu l'acciaiu in un tubu senza saldatura o furzendu i bordi inseme è sigillenduli cù una saldatura. I primi metudi per a pruduzzione di tubi d'acciaiu sò stati introdutti à l'iniziu di u 1800, è si sò evoluti constantemente in i prucessi muderni chì usemu oghje. Ogni annu, milioni di tunnellate di tubi d'acciaiu sò prudutte. A so versatilità ne face u pruduttu più spessu adupratu pruduttu da l'industria siderurgica.
Storia
A ghjente hà utilizatu pipe per millaie d'anni. Forse u primu usu hè statu da l'antichi agricultori chì deviavanu l'acqua da i corsi d'acqua è i fiumi in i so campi. L'evidenza archeologica suggerisce chì i Cinesi utilizavanu pipe di canna per trasportà l'acqua in i lochi desiderati digià in u 2000 a.C. Sò stati scuperti tubi d'argilla chì eranu utilizati da altre civiltà antiche. Durante u primu seculu d.C., e prime pipe di piombu sò state custruite in Europa. In i paesi tropicali, i tubi di bambù sò stati utilizati per trasportà l'acqua. L'Americani culuniali utilizavanu u legnu per un scopu simile. In u 1652, a prima opera idrica hè stata fatta in Boston aduprendu tronchi cavi.
I tubi saldati sò furmati laminendu strisce d'acciaio attraversu una seria di rulli scanalati chì modellanu u materiale in una forma circulare. Dopu, u tubu micca saldatu passa per elettrodi di saldatura. Questi dispositivi sigillanu inseme e duie estremità di u tubu.
Digià in u 1840, i travagliadori di ferru pudianu digià pruduce tubi senza saldatura. In un metudu, un foru era perforatu attraversu una billetta tonda di metallu solidu. A billetta era tandu riscaldata è tirata attraversu una seria di stampi chì l'allungavanu per furmà un tubu. Stu metudu era inefficiente perchè era difficiule di perforà u foru in u centru. Questu hà risultatu in un tubu irregulare cù un latu più grossu di l'altru. In u 1888, un metudu migliuratu hè statu brevettatu. In questu prucessu, a billetta solida era colata intornu à un core di mattoni ignifughi. Quandu era raffreddata, u mattone era cacciatu lascendu un foru in u mezu. Da tandu, nove tecniche di rulli anu rimpiazzatu questi metudi.
Cuncepimentu
Ci sò dui tipi di tubi d'acciaiu, unu hè senza saldatura è l'altru hà una sola saldatura in tutta a so lunghezza. Tramindui anu usi diversi. I tubi senza saldatura sò tipicamente più ligeri è anu pareti più sottili. Sò usati per biciclette è per u trasportu di liquidi. I tubi cù saldatura sò più pesanti è più rigidi. Anu una megliu consistenza è sò tipicamente più dritti. Sò usati per cose cum'è u trasportu di gas, i cundotti elettrici è l'impianto idraulicu. Tipicamente, sò usati in casi in cui u tubu ùn hè micca sottumessu à un altu gradu di stress.
Materie prime
A materia prima primaria in a pruduzzione di tubi hè l'acciaiu. L'acciaiu hè cumpostu principalmente di ferru. Altri metalli chì ponu esse presenti in a lega includenu l'aluminiu, u manganese, u titaniu, u tungstenu, u vanadiu è u zirconiu. Certi materiali di finitura sò qualchì volta usati durante a pruduzzione. Per esempiu, a pittura pò esse.
I tubi senza saldatura sò fabbricati cù un prucessu chì riscalda è modella una billetta solida in una forma cilindrica è poi a arrotola finu à ch'ella sia stirata è svuotata. Siccomu u centru svuotatu hè di forma irregulare, una punta perforatrice in forma di pallottola hè spinta attraversu u centru di a billetta mentre hè laminata. I tubi senza saldatura sò fabbricati cù un prucessu chì riscalda è modella una billetta solida in una forma cilindrica è poi a arrotola finu à ch'ella sia stirata è svuotata. Siccomu u centru svuotatu hè di forma irregulare, una punta perforatrice in forma di pallottola hè spinta attraversu u centru di a billetta mentre hè laminata. Adupratu se u tubu hè rivestitu. Tipicamente, una ligera quantità d'oliu hè applicata à i tubi d'acciaio à a fine di a linea di pruduzzione. Questu aiuta à prutege u tubu. Mentre ùn hè micca in realtà una parte di u pruduttu finitu, l'acidu sulfuricu hè adupratu in una tappa di fabricazione per pulisce u tubu.
U prucessu di fabricazione
I tubi d'acciaiu sò fabbricati per mezu di dui prucessi diversi. U metudu di pruduzzione generale per i dui prucessi implica trè tappe. Prima, l'acciaiu crudu hè cunvertitu in una forma più praticabile. Dopu, u tubu hè furmatu nantu à una linea di pruduzzione cuntinua o semicuntinua. Infine, u tubu hè tagliatu è mudificatu per risponde à i bisogni di u cliente. Certi fabricatori di tubi d'acciaiu utilizanumacchina di taglio laser per tubià u tagliu precedente o à u svuotamentu di u tubu per aumentà a cumpetitività di i tubi
I tubi senza saldatura sò fabbricati cù un prucessu chì riscalda è modella una billetta solida in una forma cilindrica è poi a arrotola finu à ch'ella sia stirata è svuotata. Siccomu u centru svuotatu hè di forma irregulare, una punta perforatrice in forma di pallottola hè spinta à traversu u centru di a billetta mentre hè laminata.
Pruduzzione di lingotti
1. L'acciaiu fusu hè fattu fundendu u minerale di ferru è u coke (una sustanza ricca di carbone chì si ottiene quandu u carbone hè riscaldatu in assenza d'aria) in un fornu, poi eliminendu a maiò parte di u carbone injectendu ossigenu in u liquidu. L'acciaiu fusu hè poi versatu in grandi stampi di ferru à pareti spesse, induve si raffredda in lingotti.
2. Per furmà prudutti piatti cum'è piastre è fogli, o prudutti longhi cum'è barre è barre, i lingotti sò furmati trà grandi rulli sottu una pressione enorme. Pruducendu fioriture è lastre
3. Per pruduce una fioritura, u lingotto hè passatu per una coppia di rulli d'acciaio scanalati chì sò impilati. Sti tipi di rulli sò chjamati "mulini à duie altezze". In certi casi, si utilizanu trè rulli. I rulli sò muntati in modu chì e so scanalature coincidanu, è si movenu in direzzioni opposte. Questa azzione face chì l'acciaio sia spremutu è allungatu in pezzi più fini è più lunghi. Quandu i rulli sò invertiti da l'operatore umanu, l'acciaio hè tiratu indietro rendendulu più fine è più longu. Stu prucessu hè ripetutu finu à chì l'acciaio ghjunghje à a forma desiderata. Durante stu prucessu, macchine chjamate manipulatori giranu l'acciaio in modu chì ogni latu sia trattatu uniformemente.
4. I lingotti ponu ancu esse laminati in lastre in un prucessu simile à u prucessu di fabricazione di bloom. L'acciaiu hè passatu per una coppia di rulli impilati chì u stendenu. Tuttavia, ci sò ancu rulli muntati nantu à u latu per cuntrullà a larghezza di e lastre. Quandu l'acciaiu acquista a forma desiderata, l'estremità irregolari sò tagliate è e lastre o i bloom sò tagliati in pezzi più corti. Ulteriore trasfurmazione
5. I fiori sò tipicamente trasfurmati ulteriormente prima di esse trasformati in tubi. I fiori sò cunvertiti in billette passenduli per più dispositivi di rullatura chì li rendenu più longhi è più stretti. E billette sò tagliate da dispositivi cunnisciuti cum'è cesoie volanti. Si tratta di una coppia di cesoie sincronizate chì correnu cù a billetta in muvimentu è a taglianu. Questu permette tagli efficienti senza fermà u prucessu di fabricazione. Queste billette sò impilate è eventualmente diventeranu tubi senza saldatura.
6. E lastre sò ancu rilavorate. Per rende li malleabili, sò prima riscaldate à 2.200° F (1.204° C). Questu face chì si formi un rivestimentu d'ossidu nantu à a superficia di a lastra. Stu rivestimentu hè rottu cù un rompicalcare è un spruzzu d'acqua à alta pressione. E lastre sò poi mandate à traversu una seria di rulli nantu à un mulinu caldu è trasformate in strisce sottili è strette d'acciaio chjamate skelp. Stu mulinu pò esse longu finu à mezu chilometru. Mentre e lastre passanu per i rulli, diventanu più sottili è più lunghe. In u corsu di circa trè minuti, una sola lastra pò esse cunvertita da un pezzu d'acciaio di 6 pollici (15,2 cm) di spessore à un nastru d'acciaio sottile chì pò esse longu un quartu di chilometru.
7. Dopu à u stiramentu, l'acciaiu hè marinatu. Stu prucessu implica u so passaghju per una seria di serbatoi chì cuntenenu acidu sulfuricu per pulisce u metallu. Per finisce, hè sciacquatu cù acqua fredda è calda, asciugatu è poi arrotolato nantu à grandi bobine è imballatu per u trasportu à un stabilimentu di fabricazione di tubi. Fabricazione di tubi
8. Sia a skelp sia i billetti sò aduprati per fà tubi. A skelp hè trasfurmata in tubi saldati. Hè prima piazzata nantu à una macchina di svolgimentu. Mentre a bobina d'acciaiu hè srotolata, hè riscaldata. L'acciaiu hè poi passatu per una seria di rulli scanalati. Mentre passa, i rulli facenu arriccià i bordi di a skelp inseme. Questu forma un tubu micca saldatu.
9. L'acciaiu passa dopu per elettrodi di saldatura. Quessi dispusitivi sigillanu inseme e duie estremità di u tubu. A saldatura hè poi passata per un rullu d'alta pressione chì aiuta à creà una saldatura stretta. U tubu hè poi tagliatu à a lunghezza desiderata è impilatu per un ulteriore trattamentu. U tubu d'acciaiu saldatu hè un prucessu cuntinuu è, secondu a dimensione di u tubu, pò esse fattu finu à 1.100 piedi (335,3 m) per minutu.
10. Quandu si necessitanu tubi senza saldatura, si utilizanu billette quadrate per a pruduzzione. Sò riscaldate è stampate per furmà una forma cilindrica, chjamata ancu tonda. A tonda hè poi messa in un fornu induve hè riscaldata à focu biancu. A tonda riscaldata hè poi laminata cù una grande pressione. Questa laminazione à alta pressione face chì a billetta si stendi è chì si formi un foru in u centru. Siccomu stu foru hà una forma irregulare, una punta di perforazione in forma di pallottola hè spinta attraversu u mezu di a billetta mentre hè laminata. Dopu a fase di perforazione, u tubu pò ancu esse di spessore è forma irregulari. Per curregge questu, hè passatu per un'altra serie di laminatoi. Trasfurmazione finale
11. Dopu chì ogni tipu di tubu hè statu fattu, ponu esse passati per una macchina raddrizzatrice. Puderanu ancu esse dotati di giunti in modu chì dui o più pezzi di tubu possinu esse cunnessi. U tipu di giuntu più cumunu per i tubi cù diametri più chjuchi hè a filettatura - scanalature strette chì sò tagliate à l'estremità di u tubu. I tubi sò ancu mandati per una macchina di misurazione. Queste informazioni, inseme cù altri dati di cuntrollu di qualità, sò automaticamente stampate nantu à u tubu. U tubu hè poi spruzzatu cù un ligeru stratu d'oliu protettivu. A maiò parte di i tubi sò tipicamente trattati per impedisce ch'elli arrugginiscinu. Questu hè fattu galvanizenduli o dendu li un stratu di zincu. Sicondu l'usu di u tubu, ponu esse aduprati altre pitture o rivestimenti.
Cuntrollu di qualità
Una varietà di misure sò prese per assicurà chì u tubu d'acciaiu finitu risponde à e specificazioni. Per esempiu, i calibri à raggi X sò aduprati per regulà u spessore di l'acciaiu. I calibri funzionanu utilizendu dui raggi X. Un raghju hè direttu versu un acciaio di spessore cunnisciutu. L'altru hè direttu versu l'acciaiu chì passa nantu à a linea di pruduzzione. S'ellu ci hè una varianza trà i dui raggi, u calibru attiverà automaticamente un ridimensionamentu di i rulli per cumpensà.
I tubi sò ancu ispezionati per difetti à a fine di u prucessu. Un metudu per pruvà un tubu hè di utilizà una macchina speciale. Sta macchina riempie u tubu cù acqua è dopu aumenta a pressione per vede s'ellu si mantene. I tubi difettosi sò restituiti per rottami.