Болат құбырлар - әртүрлі мақсаттарда қолданылатын ұзын, қуыс құбырлар. Олар екі түрлі әдіспен өндіріледі, нәтижесінде дәнекерленген немесе жіксіз құбыр алынады. Екі әдісте де шикі болат алдымен жұмысқа жарамды бастапқы пішінге құйылады. Содан кейін болатты жіксіз құбырға созу немесе шеттерін біріктіріп, дәнекерлеу арқылы тығыздау арқылы құбыр жасалады. Болат құбырды өндірудің алғашқы әдістері 1800 жылдардың басында енгізілді және олар біз бүгін қолданатын заманауи процестерге біртіндеп дамыды. Жыл сайын миллиондаған тонна болат құбыр өндіріледі. Оның әмбебаптығы оны болат өнеркәсібінде ең жиі қолданылатын өнімге айналдырады.
Тарих
Адамдар мыңдаған жылдар бойы құбырларды пайдаланып келеді. Мүмкін, алғашқы қолданысты ежелгі фермерлер өзендер мен өзендердің суын егістіктеріне бұрған. Археологиялық дәлелдер қытайлықтардың біздің эрамызға дейінгі 2000 жылы суды қажетті жерлерге тасымалдау үшін қамыс құбырларын қолданғанын көрсетеді. Басқа ежелгі өркениеттер қолданған саз құбырлары табылды. Біздің эрамыздың бірінші ғасырында Еуропада алғашқы қорғасын құбырлары салынды. Тропикалық елдерде суды тасымалдау үшін бамбук құбырлары қолданылды. Колониялық американдықтар ағашты осыған ұқсас мақсатта пайдаланды. 1652 жылы Бостонда қуыс бөренелерден алғашқы су құбырлары салынды.
Дәнекерленген құбыр материалды дөңгелек пішінге келтіретін бірнеше ойық роликтер арқылы болат жолақтарды домалату арқылы жасалады. Содан кейін, дәнекерленбеген құбыр дәнекерлеу электродтарынан өтеді. Бұл құрылғылар құбырдың екі ұшын бір-біріне тығыздайды.
1840 жылдың өзінде темір ұсталары жіксіз құбырлар шығара алатын. Бір әдіс бойынша, қатты металлдан, дөңгелек дайындамадан тесік бұрғыланды. Содан кейін дайындама қыздырылып, құбыр жасау үшін оны созатын бірнеше қалыптар арқылы тартылды. Бұл әдіс тиімсіз болды, себебі ортасында тесік бұрғылау қиын болды. Нәтижесінде бір жағы екінші жағына қарағанда қалыңырақ болатын біркелкі емес құбыр пайда болды. 1888 жылы жетілдірілген әдіске патент берілді. Бұл процесте қатты дайындама отқа төзімді кірпіш өзегінің айналасына құйылды. Салқындаған кезде кірпіш алынып тасталды, ортасында тесік қалды. Содан бері бұл әдістерді жаңа ролик әдістері алмастырды.
Дизайн
Болат құбырдың екі түрі бар, біреуі жіксіз, ал екіншісінің ұзындығы бойынша бір ғана дәнекерленген тігісі бар. Екеуінің де қолданылуы әртүрлі. Жіксіз құбырлар әдетте жеңілірек және қабырғалары жұқа болады. Олар велосипедтер мен сұйықтықтарды тасымалдау үшін қолданылады. Жіктелген құбырлар ауырырақ және қаттырақ. Олардың консистенциясы жақсырақ және әдетте түзу болады. Олар газ тасымалдау, электр құбырлары және сантехника сияқты нәрселер үшін қолданылады. Әдетте, олар құбыр жоғары дәрежеде кернеуге ұшырамаған жағдайларда қолданылады.
Шикізат
Құбыр өндірісіндегі негізгі шикізат - болат. Болат негізінен темірден тұрады. Қорытпада болуы мүмкін басқа металдарға алюминий, марганец, титан, вольфрам, ванадий және цирконий жатады. Өндіріс кезінде кейде кейбір әрлеу материалдары қолданылады. Мысалы, бояу...
Жіксіз құбыр қатты дайындаманы цилиндрлік пішінге келтіріп, қыздырып, қалыптап, содан кейін созылып, қуыс болғанша домалату процесін қолдану арқылы жасалады. Қуыс орталық дұрыс емес пішінді болғандықтан, домалату кезінде оқ тәрізді тескіш ұш дайындаманың ортасынан итеріледі. Қуыс орталық дұрыс емес пішінді болғандықтан, домалату кезінде дайындаманың ортасынан оқ тәрізді тескіш ұш итеріледі. Егер құбыр қапталған болса, қолданылады. Әдетте, өндіріс желісінің соңында болат құбырларға аз мөлшерде май жағылады. Бұл құбырды қорғауға көмектеседі. Ол іс жүзінде дайын өнімнің бөлігі болмаса да, құбырды тазарту үшін бір өндіріс кезеңінде күкірт қышқылы қолданылады.
Өндіріс процесі
Болат құбырлар екі түрлі процесс арқылы жасалады. Екі процестің де жалпы өндіріс әдісі үш кезеңнен тұрады. Біріншіден, шикі болат жұмысқа жарамды түрге айналдырылады. Келесі кезекте, құбыр үздіксіз немесе жартылай үздіксіз өндіріс желісінде қалыптастырылады. Соңында, құбыр тұтынушының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін кесіліп, өзгертіледі. Кейбір болат құбыр өндірушілері ... пайдаланады.түтік лазерлік кескіш машинатүтіктердің бәсекеге қабілеттілігін арттыру үшін түтікті алдыңғы кесуге немесе қуысқа айналдыруға
Жіксіз құбыр қатты дайындаманы цилиндрлік пішінге келтіріп, қыздырып, қалыптап, содан кейін созылып, қуысталғанша домалату процесін қолдану арқылы жасалады. Қуысталған ортасы дұрыс емес пішінді болғандықтан, дайындаманы домалату кезінде оқ тәрізді тескіш ұшы оның ортасынан итеріледі.
Құйма өндірісі
1. Балқытылған болат пеште темір кені мен коксты (көмірді ауасыз қыздырғанда пайда болатын көміртегіге бай зат) балқыту арқылы жасалады, содан кейін сұйықтыққа оттегін жіберу арқылы көміртектің көп бөлігін алып тастайды. Содан кейін балқытылған болат үлкен, қалың қабырғалы темір қалыптарға құйылады, онда ол құймаларға айналады.
2. Табақтар мен парақтар сияқты жалпақ бұйымдарды немесе шыбықтар мен өзектер сияқты ұзын бұйымдарды жасау үшін құймалар үлкен қысыммен үлкен роликтер арасында пішінделеді. Гүлдер мен тақталар шығару
3. Құйма қабаттасып орналасқан ойықтары бар болат біліктер арқылы өткізіледі. Бұл роликтер «екі биік диірмен» деп аталады. Кейбір жағдайларда үш ролик қолданылады. Роликтер ойықтары сәйкес келетіндей етіп орнатылады және олар қарама-қарсы бағытта қозғалады. Бұл әрекет болаттың сығылып, жұқа, ұзын бөліктерге созылуына әкеледі. Роликтерді адам операторы аударған кезде, болат артқа тартылып, жұқа және ұзын болады. Бұл процесс болат қажетті пішінге жеткенше қайталанады. Бұл процесс кезінде манипуляторлар деп аталатын машиналар болатты аударады, осылайша екі жағы біркелкі өңделеді.
4. Құймаларды тақталарға да домалатып, гүл шоғын жасау процесіне ұқсас әдіспен жасауға болады. Болат оны созатын екі қабатты ролик арқылы өткізіледі. Дегенмен, тақталардың енін басқару үшін бүйірге орнатылған роликтер де бар. Болат қажетті пішінге ие болған кезде, тегіс емес ұштары кесіліп, тақталар немесе гүл шоқтары қысқа бөліктерге кесіледі. Әрі қарай өңдеу
5. Гүлдер әдетте құбырларға айналмас бұрын одан әрі өңделеді. Гүлдер оларды ұзын және тар ететін қосымша домалатқыш құрылғылар арқылы өткізу арқылы дайындамаларға айналады. Дайындамалар ұшатын қайшылар деп аталатын құрылғылармен кесіледі. Бұл қозғалатын дайындамамен бірге жүгіріп, оны кесетін синхрондалған қайшылар жұбы. Бұл өндіріс процесін тоқтатпай тиімді кесуге мүмкіндік береді. Бұл дайындамалар қабаттасып жиналады және ақырында жіксіз құбырға айналады.
6. Плиталарды да қайта өңдейді. Оларды икемді ету үшін алдымен 1204°C (2200°F) дейін қыздырады. Бұл плитаның бетінде оксид жабынының пайда болуына әкеледі. Бұл жабын қақ сынғышпен және жоғары қысымды су бүріккішімен сындырылады. Содан кейін плиталар ыстық диірмендегі бірқатар роликтер арқылы жіберіліп, skelp деп аталатын жұқа, тар болат жолақтарына айналады. Бұл диірменнің ұзындығы жарты мильге дейін жетуі мүмкін. Плиталар роликтерден өткен сайын олар жұқа және ұзағырақ болады. Шамамен үш минут ішінде бір плитаны 15,2 см қалыңдықтағы болаттан ширек мильге дейінгі жұқа болат таспаға айналдыруға болады.
7. Созылғаннан кейін болат тұздалады. Бұл процесс металды тазарту үшін оны күкірт қышқылы бар бірқатар резервуарлар арқылы өткізуді қамтиды. Аяқтау үшін ол суық және ыстық сумен шайылады, кептіріледі, содан кейін үлкен катушкаларға оралып, құбыр жасайтын зауытқа тасымалдау үшін оралады. Құбыр жасау
8. Құбырларды жасау үшін скелеф те, дайындамалар да қолданылады. скелефтен дәнекерленген құбыр жасалады. Ол алдымен орағыш машинаға орналастырылады. Болат катушкасы оралған кезде қыздырылады. Содан кейін болат бірқатар ойық роликтерден өткізіледі. Ол өтіп бара жатқанда, роликтер скелефтің шеттерінің бір-біріне оралуына әкеледі. Бұл дәнекерленбеген құбырды құрайды.
9. Болат келесі кезекте дәнекерлеу электродтарынан өтеді. Бұл құрылғылар құбырдың екі ұшын бір-біріне тығыздайды. Содан кейін дәнекерленген жік жоғары қысымды ролик арқылы өткізіледі, бұл тығыз дәнекерлеуге көмектеседі. Содан кейін құбыр қажетті ұзындыққа кесіліп, одан әрі өңдеу үшін қабатталады. Дәнекерленген болат құбыр үздіксіз процесс болып табылады және құбырдың өлшеміне байланысты оны минутына 1100 фут (335,3 м) жылдамдықпен жасауға болады.
10. Тіксіз құбыр қажет болған кезде, өндіріс үшін шаршы дайындамалар қолданылады. Олар қыздырылып, цилиндр пішінін, яғни дөңгелек пішінді қалыптастыру үшін құйылады. Содан кейін дөңгелек пешке салынады, онда ол өте ыстық қыздырылады. Қыздырылған дөңгелек үлкен қысыммен илемделеді. Бұл жоғары қысымды илемдеу дайындаманың созылуына және ортасында тесік пайда болуына әкеледі. Бұл тесік пішінсіз болғандықтан, илемделген кезде дайындаманың ортасынан оқ тәрізді тескіш ұшы итеріледі. Тесу кезеңінен кейін құбыр әлі де қалыңдығы мен пішіні дұрыс емес болуы мүмкін. Мұны түзету үшін ол илемдеу станоктарының тағы бір сериясынан өткізіледі. Соңғы өңдеу
11. Құбырдың кез келген түрі жасалғаннан кейін, оларды түзету машинасынан өткізуге болады. Оларға екі немесе одан да көп құбыр бөлігін қосуға болатындай етіп қосылыстар орнатылуы мүмкін. Кішірек диаметрлі құбырлар үшін ең көп таралған қосылыс түрі - бұрандама - құбырдың ұшына кесілген тығыз ойықтар. Құбырлар өлшеу машинасы арқылы да жіберіледі. Бұл ақпарат басқа сапаны бақылау деректерімен бірге құбырға автоматты түрде трафаретпен жазылады. Содан кейін құбырға жеңіл қорғаныс майы жағылады. Көптеген құбырлар әдетте тот басудың алдын алу үшін өңделеді. Бұл оны мырыштау немесе мырышпен жабу арқылы жасалады. Құбырды пайдалануға байланысты басқа бояулар немесе жабындар қолданылуы мүмкін.
Сапаны бақылау
Дайын болат құбырдың техникалық сипаттамаларға сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін әртүрлі шаралар қабылданады. Мысалы, болаттың қалыңдығын реттеу үшін рентгендік өлшегіштер қолданылады. Өлшегіштер екі рентген сәулесін пайдалану арқылы жұмыс істейді. Бір сәуле белгілі қалыңдықтағы болатқа бағытталған. Екіншісі өндіріс желісіндегі өтетін болатқа бағытталған. Егер екі сәуле арасында ауытқу болса, өлшегіш оны өтеу үшін роликтердің өлшемін автоматты түрде өзгертеді.
Процесс соңында құбырлар ақауларға тексеріледі. Құбырды тексерудің бір әдісі - арнайы машинаны пайдалану. Бұл машина құбырды сумен толтырады, содан кейін оның тұрып қалғанын тексеру үшін қысымды арттырады. Ақаулы құбырлар металл сынықтарына қайтарылады.