Pipa baja nyaéta tabung panjang jeung kosong anu dipaké pikeun rupa-rupa tujuan. Éta dihasilkeun ku dua métode anu béda anu ngahasilkeun pipa anu dilas atawa pipa anu teu aya sambunganna. Dina dua métode éta, baja atah mimitina dicor kana bentuk awal anu leuwih bisa dipaké. Teras dijieun jadi pipa ku cara mantengkeun baja kana tabung anu teu aya sambunganna atawa maksakeun ujung-ujungna babarengan sarta ngégélna ku cara dilas. Métode munggaran pikeun ngahasilkeun pipa baja diwanohkeun dina awal taun 1800-an, sarta terus mekar jadi prosés modéren anu urang anggo ayeuna. Unggal taun, jutaan ton pipa baja dihasilkeun. Kagunaanana anu serbaguna ngajadikeun éta produk anu paling sering dipaké anu dihasilkeun ku industri baja.
Sajarah
Jalma-jalma parantos nganggo pipa salami rébuan taun. Panginten panggunaan anu munggaran nyaéta ku para patani kuno anu ngalihkeun cai tina aliran sareng walungan ka kebonna. Bukti arkéologis nunjukkeun yén urang Cina nganggo pipa awi pikeun ngangkut cai ka lokasi anu dipikahoyong ti mimiti taun 2000 SM. Tabung liat anu dianggo ku peradaban kuno sanésna parantos kapendak. Salila abad kahiji Masehi, pipa timah munggaran diwangun di Éropa. Di nagara-nagara tropis, tabung awi dianggo pikeun ngangkut cai. Urang Amerika kolonial nganggo kai pikeun tujuan anu sami. Dina taun 1652, saluran cai munggaran didamel di Boston nganggo kayu kosong.
Pipa anu dilas dibentuk ku cara ngagulungkeun lambaran baja ngaliwatan runtuyan rol alur anu ngabentuk bahan kana bentuk bunderan. Salajengna, pipa anu teu dilas ngalangkungan éléktroda las. Alat-alat ieu ngégél dua tungtung pipa babarengan.
Ti mimiti taun 1840, tukang beusi geus bisa ngahasilkeun tabung anu mulus. Dina hiji metode, liang dibor ngaliwatan billet buleud logam padet. Billet éta tuluy dipanaskeun sarta ditarik ngaliwatan runtuyan cetakan anu manjangkeunana pikeun ngabentuk pipa. Metodeu ieu teu efisien sabab hésé pikeun ngebor liang di tengahna. Ieu ngahasilkeun pipa anu teu rata kalayan hiji sisi anu langkung kandel tibatan anu sanésna. Dina taun 1888, metode anu ditingkatkeun dileler patén. Dina prosés ieu, palapis padet dicor di sabudeureun inti bata tahan seuneu. Nalika didinginkan, bata éta dicabut ninggalkeun liang di tengahna. Saprak harita téknik roller anyar parantos ngagentos metodeu ieu.
Desain
Aya dua jinis pipa baja, anu hiji mulus sareng anu sanésna gaduh sambungan las tunggal sapanjang panjangna. Duanana gaduh kagunaan anu béda. Tabung mulus biasana langkung hampang, sareng gaduh témbok anu langkung ipis. Éta dianggo pikeun sapédah sareng ngangkut cairan. Tabung anu dijahit langkung beurat sareng langkung kaku. Éta gaduh konsistensi anu langkung saé sareng biasana langkung lempeng. Éta dianggo pikeun hal-hal sapertos transportasi gas, saluran listrik sareng pipa ledeng. Biasana, éta dianggo dina kasus nalika pipa henteu dibéré tekanan anu luhur.
Bahan atah
Bahan baku utama dina produksi pipa nyaéta baja. Baja utamana diwangun ku beusi. Logam séjén anu tiasa aya dina paduan ieu kalebet aluminium, mangan, titanium, tungsten, vanadium, sareng zirkonium. Sababaraha bahan finishing kadang dianggo nalika produksi. Salaku conto, cet tiasa dianggo.
Pipa seamless dijieun ngagunakeun prosés anu manaskeun sareng ngabentuk billet padet kana bentuk silinder teras ngagulungna dugi ka manteng sareng bolong. Kusabab puseur bolong bentukna henteu teratur, titik tusuk anu bentukna pélor didorong ngaliwatan tengah billet nalika digulung. Pipa seamless dijieun ngagunakeun prosés anu manaskeun sareng ngabentuk billet padet kana bentuk silinder teras ngagulungna dugi ka manteng sareng bolong. Kusabab puseur bolong bentukna henteu teratur, titik tusuk anu bentukna pélor didorong ngaliwatan tengah billet nalika digulung. Dianggo upami pipa dilapis. Biasana, saeutik minyak diterapkeun kana pipa baja di tungtung jalur produksi. Ieu ngabantosan ngajaga pipa. Sanaos sanés bagian tina produk réngsé, asam sulfat dianggo dina hiji léngkah manufaktur pikeun ngabersihkeun pipa.
Prosés Manufaktur
Pipa baja dijieun ku dua prosés anu béda. Métode produksi sakabéhna pikeun duanana prosés ngalibatkeun tilu léngkah. Mimitina, baja atah dirobah jadi bentuk anu langkung tiasa dianggo. Salajengna, pipa dibentuk dina jalur produksi kontinyu atanapi semikontinyu. Pamungkas, pipa dipotong sareng dimodifikasi pikeun nyumponan kabutuhan konsumén. Sababaraha pabrik pipa baja bakal nganggomesin motong laser tabungmotong atanapi ngabolongan tabung sateuacanna pikeun ningkatkeun daya saing tabung
Pipa seamless dijieun nganggo prosés anu manaskeun sareng ngabentuk billet padet kana bentuk silinder teras ngagulungna dugi ka manteng sareng bolong. Kusabab bagian tengah anu bolong bentukna henteu teratur, titik tusuk anu bentukna sapertos pélor didorong ngaliwatan tengah billet nalika digulung.
Produksi ingot
1. Baja cair dijieun ku cara ngalemberehkeun bijih beusi sareng koka (zat anu beunghar karbon anu dihasilkeun nalika batu bara dipanaskeun tanpa hawa) dina tungku, teras miceun kaseueuran karbon ku cara ngabeledugkeun oksigén kana cairan. Baja cair teras dituang kana cetakan beusi anu ageung sareng kandel, dimana éta didinginkan janten ingot.
2. Pikeun ngabentuk produk datar sapertos pelat sareng lambaran, atanapi produk panjang sapertos batang sareng rod, batangan dibentuk di antara rol ageung dina tekanan anu ageung. Ngahasilkeun kembang sareng lempengan
3. Pikeun ngahasilkeun kembangan, ingot dialirkeun ngaliwatan sapasang rol baja alur anu ditumpuk. Jinis rol ieu disebut "two-high mills." Dina sababaraha kasus, tilu rol dianggo. Rol dipasang supados alurna pas, sareng aranjeunna gerak dina arah anu sabalikna. Peta ieu nyababkeun baja dipencet sareng diulur janten potongan anu langkung ipis sareng langkung panjang. Nalika rol dibalikkeun ku operator manusa, baja ditarik deui janten langkung ipis sareng langkung panjang. Prosés ieu diulang dugi ka baja ngahontal bentuk anu dipikahoyong. Salila prosés ieu, mesin anu disebut manipulator ngabalikeun baja supados unggal sisi diprosés sacara rata.
4. Ingot ogé tiasa digulung janten lempengan dina prosés anu sami sareng prosés ngadamel kembang. Baja disalurkeun ngalangkungan sapasang rol anu ditumpuk anu manjangkeunana. Nanging, aya ogé rol anu dipasang di sisi pikeun ngontrol lébar lempengan. Nalika baja kéngingkeun bentuk anu dipikahoyong, tungtung anu henteu rata dipotong sareng lempengan atanapi kembang dipotong janten potongan anu langkung pondok. Pangolahan salajengna
5. Kembang biasana diprosés langkung jauh sateuacan dijadikeun pipa. Kembang dirobah jadi billet ku cara ngaliwatkeun langkung seueur alat gulung anu ngajantenkeun langkung panjang sareng langkung heureut. Billet dipotong ku alat anu dikenal salaku gunting ngalayang. Ieu mangrupikeun sapasang gunting anu disinkronkeun anu balapan sareng billet anu bergerak sareng motongna. Ieu ngamungkinkeun potongan anu efisien tanpa ngeureunkeun prosés manufaktur. Billet ieu ditumpuk sareng antukna bakal janten pipa anu mulus.
6. Lempengan ogé diolah deui. Pikeun ngajantenkeun éta gampang dibentuk, mimitina dipanaskeun dugi ka 2.200° F (1.204° C). Ieu nyababkeun lapisan oksida kabentuk dina permukaan lempengan. Lapisan ieu dipisahkeun ku pemutus skala sareng semprotan cai tekanan tinggi. Lempengan teras dikirim ngaliwatan runtuyan rol dina gilingan panas sareng didamel janten potongan baja ipis sareng sempit anu disebut skelp. Gilingan ieu tiasa panjangna satengah mil. Nalika lempengan ngalangkungan rol, éta janten langkung ipis sareng langkung panjang. Dina sakitar tilu menit hiji lempengan tiasa dirobih tina potongan baja kandel 6 inci (15,2 cm) janten pita baja ipis anu tiasa panjangna saparapat mil.
7. Saatos diulur, baja diasinkeun. Prosés ieu ngalibatkeun ngalirkeunana ngaliwatan sababaraha tanki anu ngandung asam sulfat pikeun ngabersihkeun logamna. Pikeun réngsé, éta dibilas ku cai tiis sareng panas, dikeringkeun teras digulung dina gulungan ageung sareng dibungkus pikeun diangkut ka fasilitas pembuatan pipa. Pembuatan pipa
8. Boh skelp boh billet dianggo pikeun nyieun pipa. Skelp dijieun jadi pipa anu dilas. Mimitina disimpen dina mesin unwinding. Nalika gulungan baja dibuka, éta dipanaskeun. Baja teras disalurkeun ngaliwatan runtuyan rol alur. Nalika ngaliwat, rol nyababkeun ujung-ujung skelp ngagulung babarengan. Ieu ngabentuk pipa anu teu dilas.
9. Baja salajengna ngaliwatan éléktroda las. Alat-alat ieu ngégél dua tungtung pipa babarengan. Sambungan anu dilas teras dialirkeun ngaliwatan roller tekanan tinggi anu ngabantosan nyiptakeun las anu pageuh. Pipa teras dipotong dugi ka panjang anu dipikahoyong sareng ditumpuk pikeun diprosés salajengna. Pipa baja anu dilas mangrupikeun prosés anu kontinyu sareng gumantung kana ukuran pipa, éta tiasa didamel gancang dugi ka 1.100 ft (335,3 m) per menit.
10. Nalika pipa seamless diperyogikeun, billet pasagi dianggo pikeun produksi. Éta dipanaskeun sareng dicetak pikeun ngabentuk bentuk silinder, disebut ogé buleud. Buleud éta teras disimpen dina tungku dimana éta dipanaskeun panas bodas. Buleud anu dipanaskeun teras digulung kalayan tekanan anu ageung. Gulungan tekanan tinggi ieu nyababkeun billet manjang sareng liang kabentuk di tengahna. Kusabab liang ieu bentukna henteu teratur, titik piercer bentuk pélor didorong ngaliwatan tengah billet nalika digulung. Saatos tahap piercing, pipa éta tiasa tetep kandel sareng bentukna henteu teratur. Pikeun ngabenerkeun ieu, éta dialirkeun ngaliwatan séri gilingan gulung anu sanés. Pamrosésan akhir
11. Saatos salah sahiji jinis pipa didamel, éta tiasa dialirkeun kana mesin pelurus. Éta ogé tiasa dipasang sambungan supados dua atanapi langkung potongan pipa tiasa disambungkeun. Jenis sambungan anu paling umum pikeun pipa anu diaméterna langkung alit nyaéta threading — alur anu pageuh anu dipotong kana tungtung pipa. Pipa-pipa éta ogé dikirim ngalangkungan mesin ukur. Inpormasi ieu sareng data kontrol kualitas anu sanés sacara otomatis distensil dina pipa. Pipa teras disemprot ku lapisan minyak pelindung anu hampang. Kaseueuran pipa biasana dirawat pikeun nyegah karat. Ieu dilakukeun ku cara ngagalvanisasi atanapi masihan lapisan séng. Gumantung kana panggunaan pipa, cet atanapi lapisan sanés tiasa dianggo.
Kontrol Kualitas
Rupa-rupa ukuran dilaksanakeun pikeun mastikeun yén pipa baja anu parantos réngsé nyumponan spésifikasi. Salaku conto, alat ukur sinar-x dianggo pikeun ngatur ketebalan baja. Alat ukur ieu dianggo ku cara ngamangpaatkeun dua sinar-x. Hiji sinar diarahkeun kana baja anu ketebalanna dipikanyaho. Anu sanésna diarahkeun kana baja anu ngalangkungan dina jalur produksi. Upami aya variasi antara dua sinar éta, alat ukur bakal sacara otomatis micu parobahan ukuran rol pikeun ngimbangan.
Pipa ogé dipariksa pikeun ayana cacad dina ahir prosés. Salah sahiji metode pikeun nguji pipa nyaéta ku cara nganggo mesin khusus. Mesin ieu ngeusian pipa ku cai teras ningkatkeun tekanan pikeun ningali naha éta tahan. Pipa anu cacad dipulangkeun pikeun runtah.