स्टील पाईप्स लांब, पोकळ नळ्या असतात ज्या विविध कारणांसाठी वापरल्या जातात. त्या दोन वेगवेगळ्या पद्धतींनी तयार केल्या जातात ज्यामुळे वेल्डेड किंवा सीमलेस पाईप बनतो. दोन्ही पद्धतींमध्ये, कच्चे स्टील प्रथम अधिक कार्यक्षम सुरुवातीच्या स्वरूपात टाकले जाते. नंतर स्टीलला सीमलेस ट्यूबमध्ये ताणून किंवा कडा एकत्र करून आणि वेल्डने सील करून पाईपमध्ये बनवले जाते. स्टील पाईप तयार करण्याच्या पहिल्या पद्धती १८०० च्या दशकाच्या सुरुवातीला सुरू झाल्या आणि त्या आज आपण वापरत असलेल्या आधुनिक प्रक्रियांमध्ये हळूहळू विकसित झाल्या आहेत. दरवर्षी, लाखो टन स्टील पाईप तयार केले जातात. त्याच्या बहुमुखी प्रतिभेमुळे ते स्टील उद्योगाद्वारे उत्पादित केलेले सर्वात जास्त वापरले जाणारे उत्पादन बनते.
इतिहास
हजारो वर्षांपासून लोक पाईप्स वापरत आहेत. कदाचित याचा पहिला वापर प्राचीन कृषीशास्त्रज्ञांनी केला असेल ज्यांनी ओढे आणि नद्यांचे पाणी त्यांच्या शेतात वळवले. पुरातत्वीय पुराव्यांवरून असे दिसून येते की चिनी लोक इ.स.पू. २००० च्या सुरुवातीला इतर प्राचीन संस्कृतींनी वापरल्या जाणाऱ्या मातीच्या नळ्या शोधल्या गेल्या आहेत. पहिल्या शतकात, युरोपमध्ये पहिले शिशाचे नळे बांधण्यात आले. उष्णकटिबंधीय देशांमध्ये, पाणी वाहून नेण्यासाठी बांबूच्या नळ्या वापरल्या जात होत्या. वसाहतवादी अमेरिकन लोकांनी अशाच उद्देशासाठी लाकडाचा वापर केला. १६५२ मध्ये, बोस्टनमध्ये पोकळ लाकडांचा वापर करून पहिले वॉटरवर्क बनवण्यात आले.
वेल्डेड पाईप हे स्टीलच्या पट्ट्या खोबणी केलेल्या रोलर्सच्या मालिकेतून फिरवून तयार केले जाते जे सामग्रीला गोलाकार आकार देतात. पुढे, वेल्डेड न केलेले पाईप वेल्डिंग इलेक्ट्रोडमधून जाते. ही उपकरणे पाईपच्या दोन्ही टोकांना एकत्र सील करतात.
१८४० च्या सुरुवातीलाच, लोखंडी कामगार आधीच सीमलेस नळ्या तयार करू शकत होते. एका पद्धतीत, घन धातूच्या, गोल बिलेटमधून छिद्र पाडले जात असे. नंतर बिलेट गरम करून डायच्या मालिकेतून ओढले जात असे ज्यामुळे ते पाईप बनते. ही पद्धत अकार्यक्षम होती कारण मध्यभागी छिद्र पाडणे कठीण होते. यामुळे एक असमान पाईप तयार झाला ज्याची एक बाजू दुसऱ्यापेक्षा जाड होती. १८८८ मध्ये, एका सुधारित पद्धतीला पेटंट देण्यात आले. या प्रक्रियेत घन बिल्ड अग्निरोधक विटांच्या गाभाभोवती टाकण्यात आला. जेव्हा ते थंड केले जाते तेव्हा वीट काढून मध्यभागी एक छिद्र सोडले जाते. तेव्हापासून नवीन रोलर तंत्रांनी या पद्धतींची जागा घेतली आहे.
डिझाइन
स्टील पाईपचे दोन प्रकार आहेत, एक सीमलेस असतो आणि दुसऱ्याच्या लांबीला एकच वेल्डेड सीम असतो. दोन्हीचे वेगवेगळे उपयोग आहेत. सीमलेस ट्यूब सामान्यतः अधिक हलक्या वजनाच्या असतात आणि त्यांच्या भिंती पातळ असतात. त्या सायकली आणि द्रव वाहतूक करण्यासाठी वापरल्या जातात. सीम केलेल्या ट्यूब जड आणि अधिक कडक असतात. त्यांची सुसंगतता चांगली असते आणि सामान्यतः सरळ असतात. ते गॅस वाहतूक, इलेक्ट्रिकल कंड्युट आणि प्लंबिंगसारख्या गोष्टींसाठी वापरले जातात. सामान्यतः, ते अशा प्रकरणांमध्ये वापरले जातात जेव्हा पाईपवर जास्त ताण येत नाही.
कच्चा माल
पाईप उत्पादनात मुख्य कच्चा माल स्टील असतो. स्टील प्रामुख्याने लोखंडापासून बनलेले असते. या मिश्रधातूमध्ये अॅल्युमिनियम, मॅंगनीज, टायटॅनियम, टंगस्टन, व्हॅनेडियम आणि झिरकोनियम हे इतर धातू असू शकतात. उत्पादनादरम्यान कधीकधी काही फिनिशिंग मटेरियल वापरले जातात. उदाहरणार्थ, रंग असू शकतो.
सीमलेस पाईप अशा प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जाते जी एका घन बिलेटला गरम करून दंडगोलाकार आकारात बनवते आणि नंतर ते ताणून पोकळ होईपर्यंत गुंडाळते. पोकळ केंद्र अनियमित आकाराचे असल्याने, ते गुंडाळताना बिलेटच्या मध्यभागी बुलेट-आकाराचा पिअर्सर पॉइंट ढकलला जातो. सीमलेस पाईप अशा प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जाते जी एका घन बिलेटला दंडगोलाकार आकारात गरम करून मोल्ड करते आणि नंतर ते ताणून पोकळ होईपर्यंत गुंडाळते. पोकळ केंद्र अनियमित आकाराचे असल्याने, बिलेटला गुंडाळताना बुलेट-आकाराचा पिअर्सर पॉइंट ढकलला जातो. पाईप लेपित असल्यास वापरला जातो. सामान्यतः, उत्पादन रेषेच्या शेवटी स्टील पाईप्सवर हलके तेल लावले जाते. हे पाईपचे संरक्षण करण्यास मदत करते. जरी ते प्रत्यक्षात तयार उत्पादनाचा भाग नसले तरी, पाईप स्वच्छ करण्यासाठी एका उत्पादन टप्प्यात सल्फ्यूरिक आम्ल वापरले जाते.
उत्पादन प्रक्रिया
स्टील पाईप्स दोन वेगवेगळ्या प्रक्रियांनी बनवले जातात. दोन्ही प्रक्रियांसाठी एकूण उत्पादन पद्धतीमध्ये तीन टप्पे असतात. प्रथम, कच्चे स्टील अधिक कार्यक्षम स्वरूपात रूपांतरित केले जाते. पुढे, पाईप सतत किंवा अर्ध-सतत उत्पादन रेषेवर तयार केले जाते. शेवटी, ग्राहकांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी पाईप कापला जातो आणि सुधारित केला जातो. काही स्टील पाईप उत्पादक वापरतीलट्यूब लेसर कटिंग मशीननळ्यांची स्पर्धात्मकता वाढवण्यासाठी नळी पूर्वी कापून किंवा पोकळ करून
सीमलेस पाईप अशा प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जाते ज्यामध्ये एका घन बिलेटला गरम करून दंडगोलाकार आकार दिला जातो आणि नंतर तो ताणून पोकळ होईपर्यंत तो गुंडाळला जातो. पोकळ केंद्र अनियमित आकाराचे असल्याने, बिलेट गुंडाळताना त्याच्या मध्यभागी बुलेट-आकाराचा पियर्सर पॉइंट ढकलला जातो.
पिंड उत्पादन
१. वितळलेले स्टील हे लोखंड आणि कोक (हवेअभावी कोळसा गरम केल्यावर निर्माण होणारा कार्बनयुक्त पदार्थ) भट्टीत वितळवून बनवले जाते, नंतर द्रवात ऑक्सिजन टाकून बहुतेक कार्बन काढून टाकले जाते. नंतर वितळलेले स्टील मोठ्या, जाड-भिंतीच्या लोखंडी साच्यांमध्ये ओतले जाते, जिथे ते थंड होऊन पिंडांमध्ये बदलते.
२. प्लेट्स आणि शीट्स सारख्या सपाट उत्पादनांसाठी किंवा बार आणि रॉड्स सारख्या लांब उत्पादनांसाठी, मोठ्या रोलर्समध्ये प्रचंड दाबाने इनगॉट्स आकारले जातात. फुले आणि स्लॅब तयार करणे
३. फुल तयार करण्यासाठी, पिंडाला रचलेल्या खोबणी असलेल्या स्टील रोलर्सच्या जोडीमधून पास केले जाते. या प्रकारच्या रोलर्सना "टू-हाय मिल्स" म्हणतात. काही प्रकरणांमध्ये, तीन रोलर्स वापरले जातात. रोलर्स अशा प्रकारे बसवले जातात की त्यांचे खोबणी जुळतात आणि ते विरुद्ध दिशेने जातात. या क्रियेमुळे स्टील दाबले जाते आणि पातळ, लांब तुकड्यांमध्ये ताणले जाते. जेव्हा मानवी ऑपरेटरद्वारे रोलर्स उलट केले जातात, तेव्हा स्टील मागे खेचले जाते ज्यामुळे ते पातळ आणि लांब होते. स्टीलला इच्छित आकार मिळेपर्यंत ही प्रक्रिया पुनरावृत्ती होते. या प्रक्रियेदरम्यान, मॅनिपुलेटर नावाची मशीन स्टीलला उलटतात जेणेकरून प्रत्येक बाजू समान रीतीने प्रक्रिया केली जाईल.
४. ब्लूम बनवण्याच्या प्रक्रियेप्रमाणेच पिंडांना स्लॅबमध्ये गुंडाळले जाऊ शकते. स्टीलला रचलेल्या रोलर्सच्या जोडीतून जाता येते जे ते ताणतात. तथापि, स्लॅबची रुंदी नियंत्रित करण्यासाठी बाजूला रोलर्स देखील बसवलेले असतात. जेव्हा स्टील इच्छित आकार प्राप्त करते, तेव्हा असमान टोके कापली जातात आणि स्लॅब किंवा ब्लूम लहान तुकड्यांमध्ये कापले जातात. पुढील प्रक्रिया
५. फुलांवर सामान्यतः पाईप बनवण्यापूर्वी पुढील प्रक्रिया केली जाते. फुलांना अधिक रोलिंग उपकरणांमधून टाकून बिलेटमध्ये रूपांतरित केले जाते ज्यामुळे ते लांब आणि अरुंद होतात. बिलेट फ्लाइंग शीअर्स म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या उपकरणांद्वारे कापले जातात. हे सिंक्रोनाइज्ड शीअर्सची जोडी आहे जी हलत्या बिलेटसह धावते आणि ते कापते. यामुळे उत्पादन प्रक्रिया न थांबवता कार्यक्षम कट करता येतात. हे बिलेट रचलेले असतात आणि अखेरीस ते एकसंध पाईप बनतात.
६. स्लॅब देखील पुन्हा तयार केले जातात. त्यांना लवचिक बनवण्यासाठी, ते प्रथम २,२००° फॅरनहाइट (१,२०४° सेल्सिअस) पर्यंत गरम केले जातात. यामुळे स्लॅबच्या पृष्ठभागावर ऑक्साईड लेप तयार होतो. हे लेप स्केल ब्रेकर आणि उच्च दाबाच्या पाण्याच्या स्प्रेने तोडले जाते. नंतर स्लॅब गरम गिरणीवर रोलर्सच्या मालिकेतून पाठवले जातात आणि स्केल्प नावाच्या स्टीलच्या पातळ अरुंद पट्ट्या बनवल्या जातात. ही गिरणी अर्धा मैलापर्यंत लांब असू शकते. स्लॅब रोलर्समधून जाताना, ते पातळ आणि लांब होतात. सुमारे तीन मिनिटांत एकच स्लॅब ६ इंच (१५.२ सेमी) जाडीच्या स्टीलच्या तुकड्यातून एक चतुर्थांश मैल लांबीच्या पातळ स्टील रिबनमध्ये रूपांतरित केला जाऊ शकतो.
७. ताणल्यानंतर, स्टीलला लोणचे बनवले जाते. या प्रक्रियेत धातू स्वच्छ करण्यासाठी सल्फ्यूरिक आम्ल असलेल्या टाक्यांच्या मालिकेतून ते चालवले जाते. शेवटी, ते थंड आणि गरम पाण्याने धुऊन वाळवले जाते आणि नंतर मोठ्या स्पूलवर गुंडाळले जाते आणि पाईप बनवण्याच्या सुविधेत नेण्यासाठी पॅक केले जाते. पाईप बनवणे
८. पाईप बनवण्यासाठी स्केल्प आणि बिलेट्स दोन्ही वापरले जातात. स्केल्पपासून वेल्डेड पाईप बनवले जाते. ते प्रथम एका अनवाइंडिंग मशीनवर ठेवले जाते. स्टीलचा स्पूल उघडला की तो गरम केला जातो. नंतर स्टीलला ग्रूव्ह केलेल्या रोलर्सच्या मालिकेतून नेले जाते. ते जाताना, रोलर्स स्केल्पच्या कडा एकत्र वळवतात. यामुळे वेल्डेड पाईप तयार होतो.
९. पुढे स्टील वेल्डिंग इलेक्ट्रोडमधून जाते. ही उपकरणे पाईपच्या दोन्ही टोकांना एकत्र सील करतात. नंतर वेल्डेड सीम उच्च दाबाच्या रोलरमधून जातो ज्यामुळे घट्ट वेल्ड तयार होण्यास मदत होते. नंतर पाईप इच्छित लांबीपर्यंत कापला जातो आणि पुढील प्रक्रियेसाठी रचला जातो. वेल्डेड स्टील पाईप ही एक सतत प्रक्रिया आहे आणि पाईपच्या आकारानुसार, ती १,१०० फूट (३३५.३ मीटर) प्रति मिनिट इतक्या वेगाने बनवता येते.
१०. जेव्हा सीमलेस पाईपची आवश्यकता असते तेव्हा उत्पादनासाठी चौकोनी बिलेट्स वापरल्या जातात. ते गरम केले जातात आणि दंडगोलाकार आकार तयार करण्यासाठी साचाबद्ध केले जातात, ज्याला गोल देखील म्हणतात. नंतर गोल भट्टीत ठेवले जाते जिथे ते पांढरे-गरम गरम केले जाते. नंतर गरम केलेले गोल मोठ्या दाबाने गुंडाळले जाते. या उच्च दाबाच्या रोलिंगमुळे बिलेट ताणले जाते आणि मध्यभागी एक छिद्र तयार होते. हे छिद्र अनियमित आकाराचे असल्याने, बिलेट गुंडाळताना त्याच्या मध्यभागी बुलेट आकाराचा पियर्सर पॉइंट ढकलला जातो. पियर्सिंग स्टेजनंतर, पाईप अजूनही अनियमित जाडी आणि आकाराचा असू शकतो. हे दुरुस्त करण्यासाठी ते रोलिंग मिल्सच्या दुसऱ्या मालिकेतून जाते. अंतिम प्रक्रिया
११. दोन्ही प्रकारचे पाईप बनवल्यानंतर, ते सरळ करणाऱ्या मशीनमधून टाकता येतात. त्यांना जोडण्या देखील बसवता येतात जेणेकरून पाईपचे दोन किंवा अधिक तुकडे जोडले जाऊ शकतील. लहान व्यासाच्या पाईप्ससाठी सर्वात सामान्य प्रकारचा जोड म्हणजे थ्रेडिंग - पाईपच्या शेवटी कापलेले घट्ट खोबणी. पाईप्स मोजण्याच्या यंत्राद्वारे देखील पाठवले जातात. ही माहिती इतर गुणवत्ता नियंत्रण डेटासह पाईपवर स्वयंचलितपणे स्टेन्सिल केली जाते. त्यानंतर पाईपला संरक्षक तेलाच्या हलक्या लेपने फवारले जाते. बहुतेक पाईप्सना गंजण्यापासून रोखण्यासाठी सामान्यतः प्रक्रिया केली जाते. हे गॅल्वनाइज करून किंवा त्यावर झिंकचा लेप देऊन केले जाते. पाईपच्या वापरावर अवलंबून, इतर रंग किंवा कोटिंग्ज वापरली जाऊ शकतात.
गुणवत्ता नियंत्रण
तयार स्टील पाईप विशिष्टतेनुसार आहे याची खात्री करण्यासाठी विविध उपाययोजना केल्या जातात. उदाहरणार्थ, स्टीलची जाडी नियंत्रित करण्यासाठी एक्स-रे गेज वापरले जातात. गेज दोन एक्स-रे वापरून कार्य करतात. एक किरण ज्ञात जाडीच्या स्टीलकडे निर्देशित केला जातो आणि दुसरा उत्पादन रेषेवरील उत्तीर्ण स्टीलकडे निर्देशित केला जातो. जर दोन किरणांमध्ये काही फरक असेल तर, गेज आपोआप रोलर्सचा आकार बदलण्यास सुरुवात करेल जेणेकरून ते भरपाई करतील.
प्रक्रियेच्या शेवटी पाईप्समध्ये दोष आहेत का ते तपासले जाते. पाईपची चाचणी करण्याची एक पद्धत म्हणजे एका विशेष मशीनचा वापर करणे. हे मशीन पाईपमध्ये पाणी भरते आणि नंतर ते टिकते की नाही हे पाहण्यासाठी दाब वाढवते. सदोष पाईप्स स्क्रॅपसाठी परत केले जातात.