Պողպատե խողովակներերկար, խոռոչ խողովակներ են, որոնք օգտագործվում են տարբեր նպատակների համար:Դրանք արտադրվում են երկու տարբեր մեթոդներով, որոնք հանգեցնում են կամ եռակցված կամ անխափան խողովակի:Երկու մեթոդներով էլ հում պողպատը սկզբում ձուլվում է ավելի գործունակ մեկնարկային ձևի:Այնուհետև այն վերածվում է խողովակի` պողպատը ձգելով դեպի անխափան խողովակ կամ եզրերը միմյանց ստիպելով և դրանք կնքելով եռակցման միջոցով:Պողպատե խողովակների արտադրության առաջին մեթոդները ներդրվել են 1800-ականների սկզբին, և դրանք անշեղորեն վերածվել են ժամանակակից գործընթացների, որոնք մենք օգտագործում ենք այսօր:Ամեն տարի միլիոնավոր տոննա պողպատե խողովակ է արտադրվում։Դրա բազմակողմանիությունը այն դարձնում է պողպատի արդյունաբերության կողմից արտադրվող ամենահաճախ օգտագործվող արտադրանքը:
Պատմություն
Մարդիկ հազարավոր տարիներ օգտագործել են խողովակներ:Թերևս առաջին օգտագործումը եղել է հնագույն գյուղատնտեսների կողմից, ովքեր առուներից և գետերից ջուրը շեղել են դեպի իրենց դաշտերը:Հնագիտական ապացույցները ցույց են տալիս, որ չինացիները մ.թ.ա. 2000 թվականին ջուրը ցանկալի վայրեր տեղափոխելու համար օգտագործել են եղեգի խողովակներ, որոնք հայտնաբերվել են այլ հին քաղաքակրթությունների կողմից օգտագործվող կավե խողովակներ:Մեր թվարկության առաջին դարում Եվրոպայում կառուցվեցին առաջին կապարե խողովակները:Արևադարձային երկրներում ջուրը տեղափոխելու համար օգտագործվում էին բամբուկե խողովակներ:Գաղութային ամերիկացիները նմանատիպ նպատակի համար օգտագործում էին փայտ:1652 թվականին Բոստոնում կառուցվել է առաջին ջրամատակարարումը, օգտագործելով խոռոչ գերանները:
Եռակցված խողովակը ձևավորվում է պողպատե շերտերը գլորելով մի շարք ակոսավոր գլանափաթեթների միջով, որոնք նյութը ձևավորում են շրջանաձև ձևով:Հաջորդը, չեռակցված խողովակը անցնում է եռակցման էլեկտրոդներով:Այս սարքերը միմյանց կնքում են խողովակի երկու ծայրերը:
Արդեն 1840 թվականին երկաթագործներն արդեն կարող էին արտադրել անխափան խողովակներ։Մեթոդներից մեկում անցք է փորվել ամուր մետաղի, կլոր պատի միջով:Այնուհետև բլիթը տաքացվեց և անցկացվեց մի շարք ձողերի միջով, որոնք երկարացրեցին այն՝ ձևավորելով խողովակ:Այս մեթոդը անարդյունավետ էր, քանի որ դժվար էր կենտրոնում փոսը փորելը:Սա հանգեցրեց անհավասար խողովակի, որի մի կողմն ավելի հաստ էր, քան մյուսը:1888 թվականին կատարելագործված մեթոդը արտոնագրվեց։Այս գործընթացում պինդ բլոկը գցվում էր չհրկիզվող աղյուսի միջուկի շուրջ:Երբ այն սառչում էր, աղյուսը հանում էին, մեջտեղում անցք թողնելով։Այդ ժամանակից ի վեր նոր գլանային տեխնիկան փոխարինել է այս մեթոդներին:
Դիզայն
Գոյություն ունեն երկու տեսակի պողպատե խողովակներ, մեկը անխափան է, իսկ մյուսը ունի մեկ եռակցված կար իր երկարությամբ:Երկուսն էլ տարբեր կիրառություններ ունեն:Անխափան խողովակները սովորաբար ավելի թեթև են և ունեն ավելի բարակ պատեր:Դրանք օգտագործվում են հեծանիվների և հեղուկներ տեղափոխելու համար։Seamed խողովակները ավելի ծանր են և ավելի կոշտ:Դրանք ավելի լավ հետևողականություն ունեն և սովորաբար ավելի ուղիղ են:Դրանք օգտագործվում են այնպիսի բաների համար, ինչպիսիք են գազի փոխադրումը, էլեկտրական խողովակները և սանտեխնիկան:Սովորաբար դրանք օգտագործվում են այն դեպքերում, երբ խողովակը չի ենթարկվում բարձր լարվածության:
Հումք
Խողովակների արտադրության հիմնական հումքը պողպատն է:Պողպատը կազմված է հիմնականում երկաթից։Այլ մետաղներ, որոնք կարող են առկա լինել համաձուլվածքում, ներառում են ալյումին, մանգան, տիտան, վոլֆրամ, վանադիում և ցիրկոնիում:Որոշ հարդարման նյութեր երբեմն օգտագործվում են արտադրության ընթացքում:Օրինակ, ներկը կարող է լինել.
Անխափան խողովակն արտադրվում է մի գործընթացի միջոցով, որը տաքացնում և կաղապարում է պինդ բլիթը գլանաձև ձևի, այնուհետև գլորում է մինչև այն ձգվել և փորվել:Քանի որ փորված կենտրոնը անկանոն ձև ունի, փամփուշտի ձևով ծակող կետը գլորվելիս մղվում է փամփուշտի մեջտեղով: Անկարի խողովակն արտադրվում է մի գործընթացի միջոցով, որը տաքացնում և ձևավորում է պինդ գլանաձևը գլանաձև, այնուհետև գլորում է այն: մինչև այն ձգվի և փորվի։Քանի որ փորված կենտրոնը անկանոն ձև ունի, փամփուշտի ձևով ծակող կետը գլորվելիս մղվում է փամփուշտի մեջտեղով: օգտագործվում է, եթե խողովակը պատված է:Սովորաբար, արտադրության գծի վերջում պողպատե խողովակների վրա կիրառվում է թեթև քանակությամբ յուղ:Սա օգնում է պաշտպանել խողովակը:Թեև դա իրականում պատրաստի արտադրանքի մաս չէ, ծծմբաթթուն օգտագործվում է մեկ արտադրական փուլում՝ խողովակը մաքրելու համար:
Արտադրական գործընթացը
Պողպատե խողովակները պատրաստվում են երկու տարբեր գործընթացներով.Երկու գործընթացների արտադրության ընդհանուր մեթոդը ներառում է երեք քայլ.Նախ, չմշակված պողպատը վերածվում է ավելի աշխատունակ ձևի:Հաջորդը, խողովակը ձևավորվում է շարունակական կամ կիսաանընդմեջ արտադրական գծի վրա:Ի վերջո, խողովակը կտրվում և փոփոխվում է հաճախորդի կարիքները բավարարելու համար:
Անխափան խողովակն արտադրվում է մի գործընթացի միջոցով, որը տաքացնում և կաղապարում է պինդ բլիթը գլանաձև ձևի, այնուհետև գլորում է մինչև այն ձգվել և փորվել:Քանի որ փորված կենտրոնը անկանոն ձև ունի, փամփուշտի ձևով ծակող կետը գլորվելիս մղվում է փամփուշտի միջով:
Ձուլակտորների արտադրություն
1. Հալած պողպատը պատրաստվում է երկաթի հանքաքարի և կոքսի (ածխածնի հարուստ նյութ, որն առաջանում է, երբ ածուխը տաքացվում է օդի բացակայության դեպքում) հալեցնելով վառարանում, այնուհետև հեռացնելով ածխածնի մեծ մասը՝ պայթեցնելով թթվածինը հեղուկի մեջ:Այնուհետև հալված պողպատը լցնում են խոշոր, հաստ պատերով երկաթե կաղապարների մեջ, որտեղ այն սառչում է ձուլակտորների տեսքով:
2. Որպեսզի ձևավորվեն հարթ արտադրանք, ինչպիսիք են թիթեղները և թիթեղները, կամ երկար արտադրանքները, ինչպիսիք են ձողերն ու ձողերը, ձուլակտորները ձևավորվում են մեծ գլանափաթեթների միջև հսկայական ճնշման ներքո: Արտադրելով ծաղկեփնջեր և սալիկներ:
3. Ծաղկման համար ձուլակտորն անցնում է մի զույգ ակոսավոր պողպատե գլանափաթեթների միջով, որոնք շարված են:Այս տեսակի գլանափաթեթները կոչվում են «երկու բարձր ջրաղացներ»:Որոշ դեպքերում օգտագործվում են երեք rollers.Գլանափաթեթները տեղադրվում են այնպես, որ դրանց ակոսները համընկնեն, և նրանք շարժվում են հակառակ ուղղություններով:Այս գործողությունը հանգեցնում է նրան, որ պողպատը սեղմվում և ձգվում է ավելի բարակ, երկար կտորների:Երբ գլանները շրջվում են մարդու օպերատորի կողմից, պողպատը հետ է քաշվում՝ դարձնելով այն ավելի բարակ և երկար:Այս գործընթացը կրկնվում է այնքան ժամանակ, մինչև պողպատը հասնի ցանկալի ձևին:Այս գործընթացի ընթացքում մանիպուլյատորներ կոչվող մեքենաները շրջում են պողպատն այնպես, որ յուրաքանչյուր կողմը հավասարապես մշակվի:
4. Ձուլակտորները կարող են նաև գլորվել սալերի մեջ այնպիսի գործընթացով, որը նման է ծաղկման գործընթացին:Պողպատն անցնում է մի զույգ շարված գլանների միջով, որոնք ձգում են այն:Այնուամենայնիվ, կան նաև գլանափաթեթներ, որոնք տեղադրված են կողքի վրա, որպեսզի վերահսկեն սալերի լայնությունը:Երբ պողպատը ստանում է ցանկալի ձևը, անհավասար ծայրերը կտրվում են, իսկ սալերը կամ ծաղկաբույլերը կտրվում են ավելի կարճ կտորների: Հետագա մշակում
5. Ծաղկունքները, որպես կանոն, հետագայում մշակվում են, նախքան դրանք խողովակների վերածվելը:Ծաղկաբույլերը վերածվում են թաղանթների՝ դրանք դնելով ավելի շատ պտտվող սարքերի միջով, որոնք դրանք դարձնում են ավելի երկար և ավելի նեղ:Թիթեղները կտրվում են թռչող մկրատ անունով հայտնի սարքերով:Սրանք սինխրոնացված մկրատներ են, որոնք շարժվում են շարժվող բլթի հետ և կտրում այն:Սա թույլ է տալիս արդյունավետ կրճատումներ՝ առանց դադարեցնելու արտադրական գործընթացը:Այս պատյանները կուտակված են և ի վերջո կդառնան անխափան խողովակ:
6. Սալերը նույնպես վերամշակվում են։Դրանք ճկուն դարձնելու համար դրանք նախ տաքացնում են մինչև 2200°F (1204°C):Սա հանգեցնում է սալիկի մակերեսի վրա օքսիդային ծածկույթի ձևավորմանը:Այս ծածկույթը կտրված է կշեռքի անջատիչով և բարձր ճնշման ջրի լակի միջոցով:Այնուհետև սալերը ուղարկվում են մի շարք գլանափաթեթների միջով տաք ջրաղացով և պատրաստվում են պողպատի բարակ նեղ շերտերի, որոնք կոչվում են կմախք:Այս ջրաղացը կարող է լինել մինչև կես մղոն:Երբ սալերը անցնում են գլանափաթեթներով, դրանք դառնում են ավելի բարակ և երկար:Մոտ երեք րոպեի ընթացքում մեկ սալաքարը կարող է փոխարկվել 6 դյույմ (15,2 սմ) հաստությամբ պողպատե կտորից բարակ պողպատե ժապավենի, որը կարող է ունենալ քառորդ մղոն երկարություն:
7. Ձգվելուց հետո պողպատը թթու են անում։Այս գործընթացը ներառում է այն անցկացնել մի շարք տանկերով, որոնք պարունակում են ծծմբաթթու՝ մետաղը մաքրելու համար:Ավարտելու համար այն ողողում են սառը և տաք ջրով, չորացնում, այնուհետև փաթաթում մեծ գլանափաթեթների վրա և փաթեթավորում՝ խողովակների պատրաստման վայր տեղափոխելու համար: Խողովակների պատրաստում
8. Խողովակներ պատրաստելու համար օգտագործվում են և՛ կմախք, և՛ բլիթներ:Skelp-ը պատրաստվում է եռակցված խողովակի մեջ:Այն սկզբում տեղադրվում է փաթաթվող մեքենայի վրա։Քանի որ պողպատի կծիկը արձակվում է, այն տաքացվում է:Այնուհետև պողպատն անցնում է մի շարք ակոսավոր գլանափաթեթների միջով:Երբ այն անցնում է, գլանափաթեթները ստիպում են գլխի եզրերը միասին գալարվել:Սա ձևավորում է չեռակցված խողովակ:
9. Պողպատը հաջորդում է եռակցման էլեկտրոդների միջոցով:Այս սարքերը միմյանց կնքում են խողովակի երկու ծայրերը:Եռակցված կարն այնուհետև անցնում է բարձր ճնշման գլանակի միջով, որն օգնում է ամուր զոդում ստեղծել:Այնուհետև խողովակը կտրվում է ցանկալի երկարությամբ և շարվում հետագա մշակման համար:Եռակցված պողպատե խողովակը շարունակական գործընթաց է և կախված խողովակի չափից, այն կարող է պատրաստվել րոպեում 1100 ֆուտ (335,3 մ) արագությամբ:
10. Երբ անխափան խողովակ է անհրաժեշտ, արտադրության համար օգտագործվում են քառակուսի սալիկներ:Դրանք տաքացվում և ձուլվում են՝ ձևավորելով գլանաձև, որը նաև կոչվում է կլոր։Այնուհետև կլորը դրվում է վառարանի մեջ, որտեղ այն տաքացվում է սպիտակ-տաք:Այնուհետև տաքացված կլորը մեծ ճնշմամբ գլորվում է։Բարձր ճնշման այս գլորումը հանգեցնում է նրան, որ բլիթը ձգվում է և կենտրոնում անցք է առաջանում:Քանի որ այս անցքը անկանոն ձև ունի, փամփուշտի ձևով ծակող կետը մղվում է գլանափաթեթի միջով, երբ այն գլորվում է:Պիրսինգի փուլից հետո խողովակը դեռ կարող է ունենալ անկանոն հաստություն և ձև:Դա շտկելու համար այն անցնում է գլանման այլ շարքի միջով: Վերջնական մշակում
11. Խողովակների ցանկացած տեսակի պատրաստումից հետո դրանք կարող են դրվել ուղղիչ մեքենայի միջով:Նրանք կարող են նաև տեղադրվել միացումներով, որպեսզի խողովակի երկու կամ ավելի կտորներ միացվեն:Ավելի փոքր տրամագծով խողովակների հոդերի ամենատարածված տեսակը պարուրակավոր ակոսներն են, որոնք կտրված են խողովակի ծայրին:Խողովակները ուղարկվում են նաև չափիչ մեքենայի միջոցով։Այս տեղեկատվությունը որակի վերահսկողության այլ տվյալների հետ միասին ավտոմատ կերպով դրվում է խողովակի վրա:Այնուհետև խողովակը ցողվում է պաշտպանիչ յուղի թեթև ծածկով:Խողովակների մեծ մասը սովորաբար մշակվում է, որպեսզի այն չժանգոտվի:Դա արվում է այն ցինկապատելով կամ ցինկի ծածկույթ տալով:Կախված խողովակի օգտագործումից, կարող են օգտագործվել այլ ներկեր կամ ծածկույթներ:
Որակի հսկողություն
Ձեռնարկվում են մի շարք միջոցառումներ՝ ապահովելու համար, որ պատրաստի պողպատե խողովակը համապատասխանում է տեխնիկական պայմաններին:Օրինակ, ռենտգեն չափիչները օգտագործվում են պողպատի հաստությունը կարգավորելու համար:Չափիչները աշխատում են երկու ռենտգենյան ճառագայթների միջոցով:Մեկ ճառագայթն ուղղված է հայտնի հաստության պողպատին:Մյուսն ուղղված է հոսքագծի անցնող պողպատին։Եթե կա որևէ շեղում երկու ճառագայթների միջև, չափիչն ինքնաբերաբար կգործարկի գլանափաթեթների չափափոխումը՝ փոխհատուցելու համար:
Գործընթացի ավարտին խողովակները նույնպես ստուգվում են թերությունների համար:Խողովակի փորձարկման մեթոդներից մեկը հատուկ մեքենայի օգտագործումն է:Այս մեքենան խողովակը լցնում է ջրով, այնուհետև մեծացնում է ճնշումը՝ տեսնելու, թե արդյոք այն պահպանվում է:Թերի խողովակները վերադարձվում են ջարդոնի համար: