સ્ટીલ પાઈપોલાંબી, હોલો ટ્યુબ છે જેનો ઉપયોગ વિવિધ હેતુઓ માટે થાય છે.તેઓ બે અલગ-અલગ પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉત્પાદિત થાય છે જેના પરિણામે કાં તો વેલ્ડેડ અથવા સીમલેસ પાઇપ બને છે.બંને પદ્ધતિઓમાં, કાચા સ્ટીલને પ્રથમ વધુ કાર્યક્ષમ પ્રારંભિક સ્વરૂપમાં નાખવામાં આવે છે.પછી સ્ટીલને સીમલેસ ટ્યુબમાં ખેંચીને અથવા કિનારીઓને એકસાથે દબાણ કરીને અને વેલ્ડ વડે સીલ કરીને તેને પાઇપમાં બનાવવામાં આવે છે.સ્ટીલ પાઇપ બનાવવા માટેની પ્રથમ પદ્ધતિઓ 1800 ના દાયકાની શરૂઆતમાં રજૂ કરવામાં આવી હતી, અને તેઓ આજે આપણે ઉપયોગમાં લઈએ છીએ તે આધુનિક પ્રક્રિયાઓમાં સતત વિકાસ પામ્યા છે.દર વર્ષે લાખો ટન સ્ટીલ પાઇપનું ઉત્પાદન થાય છે.તેની વર્સેટિલિટી તેને સ્ટીલ ઉદ્યોગ દ્વારા ઉત્પાદિત સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું ઉત્પાદન બનાવે છે.
ઇતિહાસ
લોકો હજારો વર્ષોથી પાઇપનો ઉપયોગ કરે છે.કદાચ પ્રથમ ઉપયોગ પ્રાચીન કૃષિવાદીઓ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો જેમણે નદીઓ અને નદીઓનું પાણી તેમના ખેતરોમાં ફેરવ્યું હતું.પુરાતત્વીય પુરાવા સૂચવે છે કે ચાઇનીઝ ઇચ્છિત સ્થાનો પર પાણીના પરિવહન માટે રીડ પાઇપનો ઉપયોગ કરતા હતા 2000 બીસીની શરૂઆતમાં માટીની નળીઓ કે જેનો ઉપયોગ અન્ય પ્રાચીન સંસ્કૃતિઓ દ્વારા કરવામાં આવતો હતો.પ્રથમ સદી એડી દરમિયાન, પ્રથમ લીડ પાઇપ યુરોપમાં બાંધવામાં આવી હતી.ઉષ્ણકટિબંધીય દેશોમાં, પાણીના પરિવહન માટે વાંસની નળીઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો.વસાહતી અમેરિકનો સમાન હેતુ માટે લાકડાનો ઉપયોગ કરતા હતા.1652 માં, બોસ્ટનમાં હોલો લોગનો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ વોટરવર્ક બનાવવામાં આવ્યું હતું.
વેલ્ડેડ પાઇપ ગ્રુવ્ડ રોલર્સની શ્રેણી દ્વારા સ્ટીલ સ્ટ્રીપ્સને રોલ કરીને બનાવવામાં આવે છે જે સામગ્રીને ગોળાકાર આકારમાં ઘાટ આપે છે.આગળ, અનવેલ્ડેડ પાઇપ વેલ્ડીંગ ઇલેક્ટ્રોડ્સ દ્વારા પસાર થાય છે.આ ઉપકરણો પાઇપના બે છેડાને એકસાથે સીલ કરે છે.
1840 ની શરૂઆતમાં, આયર્ન વર્કર્સ પહેલેથી જ સીમલેસ ટ્યુબનું ઉત્પાદન કરી શકતા હતા.એક પદ્ધતિમાં, ઘન ધાતુ, રાઉન્ડ બીલેટ દ્વારા છિદ્ર ડ્રિલ કરવામાં આવ્યું હતું.પછી બીલેટને ગરમ કરવામાં આવતું હતું અને ડાઈઝની શ્રેણી દ્વારા દોરવામાં આવતું હતું જે તેને પાઈપ બનાવવા માટે લંબાવતું હતું.આ પદ્ધતિ બિનકાર્યક્ષમ હતી કારણ કે મધ્યમાં છિદ્ર ડ્રિલ કરવું મુશ્કેલ હતું.આના પરિણામે એક અસમાન પાઇપમાં પરિણમ્યો જેની એક બાજુ બીજી કરતા જાડી હતી.1888 માં, સુધારેલી પદ્ધતિને પેટન્ટ આપવામાં આવી હતી.આ પ્રક્રિયામાં નક્કર બિલ ફાયરપ્રૂફ ઈંટના કોરની આસપાસ નાખવામાં આવ્યું હતું.જ્યારે તે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે ઇંટને મધ્યમાં એક છિદ્ર છોડીને દૂર કરવામાં આવી હતી.ત્યારથી નવી રોલર તકનીકોએ આ પદ્ધતિઓનું સ્થાન લીધું છે.
ડિઝાઇન
સ્ટીલ પાઇપ બે પ્રકારના હોય છે, એક સીમલેસ હોય છે અને બીજી તેની લંબાઈ સાથે સિંગલ વેલ્ડેડ સીમ હોય છે.બંનેના અલગ અલગ ઉપયોગો છે.સીમલેસ ટ્યુબ સામાન્ય રીતે વધુ હળવા વજનની હોય છે, અને તેની દિવાલો પાતળી હોય છે.તેઓ સાયકલ અને પ્રવાહી પરિવહન માટે વપરાય છે.સીમ્ડ ટ્યુબ ભારે અને વધુ કઠોર હોય છે.તેમાં વધુ સારી સુસંગતતા હોય છે અને સામાન્ય રીતે સીધા હોય છે.તેનો ઉપયોગ ગેસ પરિવહન, વિદ્યુત નળી અને પ્લમ્બિંગ જેવી વસ્તુઓ માટે થાય છે.સામાન્ય રીતે, તેઓ એવા કિસ્સાઓમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે જ્યારે પાઇપને ઉચ્ચ સ્તરના તાણ હેઠળ ન મૂકવામાં આવે.
કાચો માલ
પાઇપ ઉત્પાદનમાં પ્રાથમિક કાચો માલ સ્ટીલ છે.સ્ટીલ મુખ્યત્વે લોખંડનું બનેલું છે.અન્ય ધાતુઓ જે એલોયમાં હાજર હોઈ શકે છે તેમાં એલ્યુમિનિયમ, મેંગેનીઝ, ટાઇટેનિયમ, ટંગસ્ટન, વેનેડિયમ અને ઝિર્કોનિયમનો સમાવેશ થાય છે.કેટલીક અંતિમ સામગ્રીનો ઉપયોગ ઉત્પાદન દરમિયાન થાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, પેઇન્ટ હોઈ શકે છે.
સીમલેસ પાઇપ એવી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે જે નક્કર બિલેટને નળાકાર આકારમાં ગરમ કરે છે અને મોલ્ડ કરે છે અને પછી તે ખેંચાય અને હોલો ન થાય ત્યાં સુધી તેને રોલ કરે છે.હોલો કરેલ કેન્દ્ર અનિયમિત આકારનું હોવાથી, એક બુલેટ-આકારના પિયર્સર પોઈન્ટને બિલેટની મધ્યમાં ધકેલવામાં આવે છે કારણ કે તે રોલ કરવામાં આવે છે. સીમલેસ પાઇપ એક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે જે નક્કર બિલેટને નળાકાર આકારમાં ગરમ કરે છે અને મોલ્ડ કરે છે અને પછી તેને રોલ કરે છે. જ્યાં સુધી તે ખેંચાય અને હોલો ન થાય.હોલો કરેલ કેન્દ્ર અનિયમિત આકારનું હોવાથી, એક બુલેટ આકારના પિયર્સર પોઈન્ટને બિલેટની વચ્ચેથી ધકેલવામાં આવે છે કારણ કે જો પાઈપ કોટેડ હોય તો તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.સામાન્ય રીતે, પ્રોડક્શન લાઇનના અંતે સ્ટીલની પાઈપો પર હળવા પ્રમાણમાં તેલ નાખવામાં આવે છે.આ પાઇપને સુરક્ષિત કરવામાં મદદ કરે છે.જ્યારે તે વાસ્તવમાં ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટનો ભાગ નથી, ત્યારે સલ્ફ્યુરિક એસિડનો ઉપયોગ પાઇપને સાફ કરવા માટે એક ઉત્પાદન પગલામાં થાય છે.
ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
સ્ટીલ પાઈપો બે અલગ અલગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.બંને પ્રક્રિયાઓ માટેની એકંદર ઉત્પાદન પદ્ધતિમાં ત્રણ પગલાં શામેલ છે.પ્રથમ, કાચા સ્ટીલને વધુ કાર્યક્ષમ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.આગળ, પાઇપ સતત અથવા અર્ધસતત ઉત્પાદન લાઇન પર રચાય છે.અંતે, ગ્રાહકની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે પાઇપ કાપવામાં આવે છે અને તેમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે.
સીમલેસ પાઇપ એવી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે જે નક્કર બિલેટને નળાકાર આકારમાં ગરમ કરે છે અને મોલ્ડ કરે છે અને પછી તેને ખેંચાય અને હોલો ન થાય ત્યાં સુધી રોલ કરે છે.હોલો કરેલ કેન્દ્ર અનિયમિત રીતે આકારનું હોવાથી, એક બુલેટ આકારના પીઅરર પોઈન્ટને બિલેટની વચ્ચેથી ધકેલવામાં આવે છે કારણ કે તેને ફેરવવામાં આવે છે.
ઇનગોટ ઉત્પાદન
1. પીગળેલું સ્ટીલ ભઠ્ઠીમાં આયર્ન ઓર અને કોક (કાર્બન-સમૃદ્ધ પદાર્થ કે જે હવાની ગેરહાજરીમાં કોલસાને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે પરિણમે છે) પીગળીને બનાવવામાં આવે છે, ત્યારબાદ પ્રવાહીમાં ઓક્સિજનને બ્લાસ્ટ કરીને મોટા ભાગના કાર્બનને દૂર કરે છે.પીગળેલા સ્ટીલને પછી મોટા, જાડા-દિવાલોવાળા લોખંડના મોલ્ડમાં રેડવામાં આવે છે, જ્યાં તે ઠંડું પડે છે.
2. પ્લેટ અને શીટ્સ જેવા સપાટ ઉત્પાદનો અથવા બાર અને સળિયા જેવા લાંબા ઉત્પાદનો બનાવવા માટે, મોટા રોલરો વચ્ચે પ્રચંડ દબાણ હેઠળ ઇંગોટ્સનો આકાર આપવામાં આવે છે. મોર અને સ્લેબનું ઉત્પાદન
3. મોર પેદા કરવા માટે, પિંડને ગ્રુવ્ડ સ્ટીલ રોલર્સની જોડીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે જે સ્ટેક કરવામાં આવે છે.આ પ્રકારના રોલરોને "ટુ-હાઈ મિલ્સ" કહેવામાં આવે છે.કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ત્રણ રોલર્સનો ઉપયોગ થાય છે.રોલરો માઉન્ટ થયેલ છે જેથી તેમના ગ્રુવ્સ એકરૂપ થાય, અને તેઓ વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધે.આ ક્રિયાને કારણે સ્ટીલને સ્ક્વિઝ કરવામાં આવે છે અને પાતળા, લાંબા ટુકડાઓમાં ખેંચાય છે.જ્યારે હ્યુમન ઓપરેટર દ્વારા રોલર્સને ઉલટાવી દેવામાં આવે છે, ત્યારે સ્ટીલને પાતળું અને લાંબુ બનાવીને પાછું ખેંચવામાં આવે છે.જ્યાં સુધી સ્ટીલ ઇચ્છિત આકાર પ્રાપ્ત ન કરે ત્યાં સુધી આ પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરવામાં આવે છે.આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, મેનિપ્યુલેટર તરીકે ઓળખાતા મશીનો સ્ટીલને ફ્લિપ કરે છે જેથી દરેક બાજુ સમાન રીતે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે.
4. મોર બનાવવાની પ્રક્રિયા જેવી જ પ્રક્રિયામાં ઇન્ગોટ્સને સ્લેબમાં પણ ફેરવી શકાય છે.સ્ટીલને સ્ટેક્ડ રોલર્સની જોડીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે જે તેને ખેંચે છે.જો કે, સ્લેબની પહોળાઈને નિયંત્રિત કરવા માટે બાજુ પર રોલરો પણ લગાવવામાં આવ્યા છે.જ્યારે સ્ટીલ ઇચ્છિત આકાર મેળવે છે, ત્યારે અસમાન છેડા કાપી નાખવામાં આવે છે અને સ્લેબ અથવા મોર ટૂંકા ટુકડાઓમાં કાપવામાં આવે છે. આગળની પ્રક્રિયા
5. મોર સામાન્ય રીતે પાઈપ બનાવવામાં આવે તે પહેલાં આગળ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.બ્લૂમ્સને વધુ રોલિંગ ઉપકરણો દ્વારા મૂકીને બીલેટમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે જે તેમને લાંબા અને વધુ સાંકડા બનાવે છે.બિલેટ્સને ફ્લાઈંગ શીર્સ તરીકે ઓળખાતા ઉપકરણો દ્વારા કાપવામાં આવે છે.આ સિંક્રનાઇઝ્ડ શીઅર્સની જોડી છે જે મૂવિંગ બિલેટ સાથે રેસ કરે છે અને તેને કાપી નાખે છે.આ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને અટકાવ્યા વિના કાર્યક્ષમ કાપની મંજૂરી આપે છે.આ બિલેટ્સ સ્ટેક કરવામાં આવે છે અને આખરે સીમલેસ પાઇપ બની જશે.
6. સ્લેબને પણ ફરીથી બનાવવામાં આવે છે.તેમને નિંદનીય બનાવવા માટે, તેમને પ્રથમ 2,200 ° F (1,204 ° C) પર ગરમ કરવામાં આવે છે.આ સ્લેબની સપાટી પર ઓક્સાઇડ કોટિંગનું કારણ બને છે.આ કોટિંગ સ્કેલ બ્રેકર અને ઉચ્ચ દબાણવાળા પાણીના સ્પ્રે વડે તૂટી જાય છે.પછી સ્લેબને હોટ મિલ પર રોલરોની શ્રેણી દ્વારા મોકલવામાં આવે છે અને સ્ટીલની પાતળી સાંકડી પટ્ટીઓ બનાવવામાં આવે છે જેને સ્કેલ્પ કહેવાય છે.આ મિલ અડધા માઈલ જેટલી લાંબી હોઈ શકે છે.જેમ જેમ સ્લેબ રોલરોમાંથી પસાર થાય છે તેમ તેમ તે પાતળા અને લાંબા બને છે.લગભગ ત્રણ મિનિટના સમયગાળામાં એક સ્લેબને સ્ટીલના 6 ઇંચ (15.2 સે.મી.) જાડા ટુકડામાંથી સ્ટીલના પાતળા રિબનમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે જે એક ક્વાર્ટર માઇલ લાંબો હોઈ શકે છે.
7. સ્ટ્રેચિંગ પછી, સ્ટીલ અથાણું છે.આ પ્રક્રિયામાં ધાતુને સાફ કરવા માટે સલ્ફ્યુરિક એસિડ ધરાવતી ટાંકીઓની શ્રેણીમાં તેને ચલાવવાનો સમાવેશ થાય છે.સમાપ્ત કરવા માટે, તેને ઠંડા અને ગરમ પાણીથી ધોઈને સૂકવવામાં આવે છે અને પછી મોટા સ્પૂલ પર ફેરવવામાં આવે છે અને પાઈપ બનાવવાની સુવિધામાં પરિવહન માટે પેક કરવામાં આવે છે.
8. પાઈપો બનાવવા માટે સ્કેલ્પ અને બિલેટ્સ બંનેનો ઉપયોગ થાય છે.સ્કેલ્પને વેલ્ડેડ પાઇપમાં બનાવવામાં આવે છે.તેને પહેલા અનવાઈન્ડિંગ મશીન પર મૂકવામાં આવે છે.સ્ટીલના સ્પૂલને ઘા વગરના હોવાથી તેને ગરમ કરવામાં આવે છે.ત્યારબાદ સ્ટીલને ગ્રુવ્ડ રોલર્સની શ્રેણીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે.જેમ જેમ તે પસાર થાય છે તેમ તેમ, રોલરો સ્કેલ્પની કિનારીઓને એકસાથે વળાંકનું કારણ બને છે.આ એક અનવેલ્ડેડ પાઇપ બનાવે છે.
9. સ્ટીલ આગળ વેલ્ડીંગ ઇલેક્ટ્રોડ્સ દ્વારા પસાર થાય છે.આ ઉપકરણો પાઇપના બે છેડાને એકસાથે સીલ કરે છે.વેલ્ડેડ સીમ પછી ઉચ્ચ દબાણવાળા રોલરમાંથી પસાર થાય છે જે ચુસ્ત વેલ્ડ બનાવવામાં મદદ કરે છે.પછી પાઇપને ઇચ્છિત લંબાઈમાં કાપવામાં આવે છે અને આગળની પ્રક્રિયા માટે સ્ટેક કરવામાં આવે છે.વેલ્ડેડ સ્ટીલ પાઇપ એ સતત પ્રક્રિયા છે અને પાઇપના કદના આધારે તેને 1,100 ફૂટ (335.3 મીટર) પ્રતિ મિનિટની ઝડપે બનાવી શકાય છે.
10. જ્યારે સીમલેસ પાઇપની જરૂર હોય, ત્યારે ઉત્પાદન માટે ચોરસ બીલેટનો ઉપયોગ થાય છે.તેઓને ગરમ કરવામાં આવે છે અને સિલિન્ડર આકાર બનાવવા માટે મોલ્ડ કરવામાં આવે છે, જેને રાઉન્ડ પણ કહેવાય છે.ગોળાકારને પછી ભઠ્ઠીમાં મૂકવામાં આવે છે જ્યાં તેને સફેદ-ગરમ ગરમ કરવામાં આવે છે.ત્યારપછી ગરમ કરેલા ગોળાકારને મોટા દબાણ સાથે ફેરવવામાં આવે છે.આ ઉચ્ચ દબાણના રોલિંગને કારણે બિલેટ લંબાય છે અને મધ્યમાં એક છિદ્ર બને છે.આ કાણું અનિયમિત આકારનું હોવાથી, એક બુલેટ આકારના પિયર્સર પોઈન્ટને બિલેટની વચ્ચેથી ધકેલવામાં આવે છે કારણ કે તેને રોલ કરવામાં આવે છે.વેધન તબક્કા પછી, પાઇપ હજુ પણ અનિયમિત જાડાઈ અને આકારની હોઈ શકે છે.તેને સુધારવા માટે તેને રોલિંગ મિલ્સની બીજી શ્રેણીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. અંતિમ પ્રક્રિયા
11. કોઈપણ પ્રકારની પાઈપ બનાવ્યા પછી, તેને સ્ટ્રેટનિંગ મશીન દ્વારા મૂકી શકાય છે.તેઓ સાંધા સાથે પણ ફીટ થઈ શકે છે જેથી પાઇપના બે અથવા વધુ ટુકડાઓ જોડાઈ શકે.નાના વ્યાસવાળા પાઈપો માટે સૌથી સામાન્ય પ્રકારનો સાંધો થ્રેડીંગ છે - ચુસ્ત ખાંચો જે પાઇપના અંતમાં કાપવામાં આવે છે.પાઈપોને માપન મશીન દ્વારા પણ મોકલવામાં આવે છે.અન્ય ગુણવત્તા નિયંત્રણ ડેટા સાથે આ માહિતી આપમેળે પાઇપ પર સ્ટેન્સિલ કરવામાં આવે છે.પછી પાઇપને રક્ષણાત્મક તેલના હળવા કોટિંગથી છાંટવામાં આવે છે.મોટાભાગની પાઈપને સામાન્ય રીતે કાટ લાગવાથી બચાવવા માટે સારવાર આપવામાં આવે છે.આ તેને ગેલ્વેનાઇઝ કરીને અથવા તેને ઝીંકનું કોટિંગ આપીને કરવામાં આવે છે.પાઇપના ઉપયોગના આધારે, અન્ય પેઇન્ટ અથવા કોટિંગ્સનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
ગુણવત્તા નિયંત્રણ
ફિનિશ્ડ સ્ટીલ પાઇપ સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે વિવિધ પગલાં લેવામાં આવે છે.ઉદાહરણ તરીકે, એક્સ-રે ગેજનો ઉપયોગ સ્ટીલની જાડાઈને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે.ગેજ બે એક્સ-રેનો ઉપયોગ કરીને કામ કરે છે.એક કિરણ જાણીતી જાડાઈના સ્ટીલ પર નિર્દેશિત થાય છે.અન્ય ઉત્પાદન લાઇન પર પસાર થતા સ્ટીલ પર નિર્દેશિત છે.જો બે કિરણો વચ્ચે કોઈ ભિન્નતા હોય, તો ગેજ આપમેળે વળતર આપવા માટે રોલર્સનું કદ બદલવાનું ટ્રિગર કરશે.
પ્રક્રિયાના અંતે ખામીઓ માટે પાઇપ્સનું પણ નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.પાઇપનું પરીક્ષણ કરવાની એક પદ્ધતિ ખાસ મશીનનો ઉપયોગ કરીને છે.આ મશીન પાઇપમાં પાણી ભરે છે અને પછી તે પકડી રાખે છે કે કેમ તે જોવા માટે દબાણ વધારે છે.ખામીયુક્ત પાઈપો સ્ક્રેપ માટે પરત કરવામાં આવે છે.