எஃகு குழாய்கள் நீண்ட, வெற்று குழாய்கள் ஆகும், அவை பல்வேறு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை இரண்டு தனித்துவமான முறைகளால் தயாரிக்கப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக ஒரு பற்றவைக்கப்பட்ட அல்லது தடையற்ற குழாய் உருவாகிறது. இரண்டு முறைகளிலும், மூல எஃகு முதலில் மிகவும் வேலை செய்யக்கூடிய தொடக்க வடிவத்தில் வார்க்கப்படுகிறது. பின்னர் எஃகு ஒரு தடையற்ற குழாயாக நீட்டுவதன் மூலமோ அல்லது விளிம்புகளை ஒன்றாக இணைத்து ஒரு வெல்ட் மூலம் மூடுவதன் மூலமோ இது ஒரு குழாயாக உருவாக்கப்படுகிறது. எஃகு குழாயை உற்பத்தி செய்வதற்கான முதல் முறைகள் 1800 களின் முற்பகுதியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன, மேலும் அவை இன்று நாம் பயன்படுத்தும் நவீன செயல்முறைகளில் சீராக உருவாகியுள்ளன. ஒவ்வொரு ஆண்டும், மில்லியன் கணக்கான டன் எஃகு குழாய் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. அதன் பல்துறைத்திறன் எஃகுத் தொழிலால் உற்பத்தி செய்யப்படும் மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருளாக அமைகிறது.
வரலாறு
ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளாக மக்கள் குழாய்களைப் பயன்படுத்தி வருகின்றனர். ஒருவேளை முதன்முதலில் பண்டைய விவசாயிகள் ஓடைகள் மற்றும் ஆறுகளில் இருந்து தண்ணீரை தங்கள் வயல்களுக்கு திருப்பிவிட்டிருக்கலாம். கி.மு 2000 ஆம் ஆண்டிலேயே சீனர்கள் விரும்பிய இடங்களுக்கு தண்ணீரை கொண்டு செல்ல நாணல் குழாயைப் பயன்படுத்தியதாக தொல்பொருள் சான்றுகள் தெரிவிக்கின்றன. பிற பண்டைய நாகரிகங்களால் பயன்படுத்தப்பட்ட களிமண் குழாய்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. கி.பி முதல் நூற்றாண்டில், முதல் ஈயக் குழாய்கள் ஐரோப்பாவில் கட்டப்பட்டன. வெப்பமண்டல நாடுகளில், தண்ணீரை கொண்டு செல்ல மூங்கில் குழாய்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. காலனித்துவ அமெரிக்கர்கள் இதேபோன்ற நோக்கத்திற்காக மரத்தைப் பயன்படுத்தினர். 1652 ஆம் ஆண்டில், பாஸ்டனில் முதல் நீர்வழிகள் வெற்று மரக்கட்டைகளைப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்டன.
வெல்டட் குழாய் என்பது எஃகு கீற்றுகளை தொடர்ச்சியான பள்ளம் கொண்ட உருளைகள் வழியாக உருட்டி, பொருளை வட்ட வடிவமாக மாற்றுவதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது. அடுத்து, வெல்டட் செய்யப்படாத குழாய் வெல்டிங் மின்முனைகள் வழியாக செல்கிறது. இந்த சாதனங்கள் குழாயின் இரண்டு முனைகளையும் ஒன்றாக மூடுகின்றன.
1840 ஆம் ஆண்டிலேயே, இரும்புத் தொழிலாளர்கள் ஏற்கனவே தடையற்ற குழாய்களை உருவாக்க முடிந்தது. ஒரு முறையில், ஒரு திட உலோக, வட்டமான பில்லட் வழியாக ஒரு துளை துளையிடப்பட்டது. பின்னர் பில்லட் சூடாக்கப்பட்டு, தொடர்ச்சியான டைஸ்கள் வழியாக இழுக்கப்பட்டு, அது ஒரு குழாயை உருவாக்குகிறது. மையத்தில் துளை துளைப்பது கடினமாக இருந்ததால் இந்த முறை திறமையற்றது. இதன் விளைவாக ஒரு பக்கம் மற்றொன்றை விட தடிமனாக இருக்கும் ஒரு சீரற்ற குழாய் ஏற்பட்டது. 1888 ஆம் ஆண்டில், ஒரு மேம்பட்ட முறைக்கு காப்புரிமை வழங்கப்பட்டது. இந்த செயல்பாட்டில், திடமான பில்லட் ஒரு தீப்பிடிக்காத செங்கல் மையத்தைச் சுற்றி வார்க்கப்பட்டது. அது குளிர்ந்ததும், செங்கல் அகற்றப்பட்டு நடுவில் ஒரு துளை விடப்பட்டது. அப்போதிருந்து புதிய ரோலர் நுட்பங்கள் இந்த முறைகளை மாற்றியுள்ளன.
வடிவமைப்பு
இரண்டு வகையான எஃகு குழாய்கள் உள்ளன, ஒன்று தடையற்றது, மற்றொன்று அதன் நீளத்தில் ஒற்றை வெல்டிங் மடிப்பு கொண்டது. இரண்டும் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. தடையற்ற குழாய்கள் பொதுவாக எடை குறைவாக இருக்கும், மேலும் மெல்லிய சுவர்களைக் கொண்டிருக்கும். அவை மிதிவண்டிகள் மற்றும் திரவங்களை கொண்டு செல்வதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தைக்கப்பட்ட குழாய்கள் கனமானவை மற்றும் மிகவும் கடினமானவை. அவை சிறந்த நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் பொதுவாக நேராக இருக்கும். அவை எரிவாயு போக்குவரத்து, மின் குழாய் மற்றும் பிளம்பிங் போன்றவற்றுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொதுவாக, குழாய் அதிக அளவு அழுத்தத்தில் வைக்கப்படாத சந்தர்ப்பங்களில் அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மூலப்பொருட்கள்
குழாய் உற்பத்தியில் முதன்மையான மூலப்பொருள் எஃகு ஆகும். எஃகு முதன்மையாக இரும்பினால் ஆனது. அலுமினியம், மாங்கனீசு, டைட்டானியம், டங்ஸ்டன், வெனடியம் மற்றும் சிர்கோனியம் ஆகியவை கலவையில் இருக்கக்கூடிய பிற உலோகங்கள். உற்பத்தியின் போது சில நேரங்களில் சில முடித்த பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, வண்ணப்பூச்சு இருக்கலாம்.
ஒரு திடமான பில்லட்டை ஒரு உருளை வடிவத்தில் சூடாக்கி வார்த்து, பின்னர் அதை நீட்டி, குழிவாக்கும் வரை உருட்டும் ஒரு செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி தடையற்ற குழாய் தயாரிக்கப்படுகிறது. குழிவான மையம் ஒழுங்கற்ற வடிவத்தில் இருப்பதால், அது உருட்டப்படும்போது ஒரு புல்லட் வடிவ துளைப்பான் புள்ளி பில்லட்டின் நடுவில் தள்ளப்படுகிறது. ஒரு திடமான பில்லட்டை ஒரு உருளை வடிவத்தில் சூடாக்கி, அச்சு செய்து, பின்னர் அது நீட்டி, குழிவாக்கும் வரை உருட்டும் ஒரு செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி தடையற்ற குழாய் தயாரிக்கப்படுகிறது. குழிவான மையம் ஒழுங்கற்ற வடிவத்தில் இருப்பதால், உருட்டப்படும்போது ஒரு புல்லட் வடிவ துளைப்பான் புள்ளி பில்லட்டின் நடுவில் தள்ளப்படுகிறது. குழாய் பூசப்பட்டிருந்தால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொதுவாக, உற்பத்தி கோட்டின் முடிவில் எஃகு குழாய்களுக்கு லேசான அளவு எண்ணெய் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது குழாயைப் பாதுகாக்க உதவுகிறது. இது உண்மையில் முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பின் ஒரு பகுதியாக இல்லாவிட்டாலும், குழாயை சுத்தம் செய்ய ஒரு உற்பத்தி கட்டத்தில் சல்பூரிக் அமிலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
உற்பத்தி செயல்முறை
எஃகு குழாய்கள் இரண்டு வெவ்வேறு செயல்முறைகளால் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இரண்டு செயல்முறைகளுக்கும் ஒட்டுமொத்த உற்பத்தி முறை மூன்று படிகளை உள்ளடக்கியது. முதலாவதாக, மூல எஃகு மிகவும் வேலை செய்யக்கூடிய வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது. அடுத்து, குழாய் தொடர்ச்சியான அல்லது அரை தொடர்ச்சியான உற்பத்தி வரிசையில் உருவாக்கப்படுகிறது. இறுதியாக, குழாய் வெட்டப்பட்டு வாடிக்கையாளரின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய மாற்றியமைக்கப்படுகிறது. சில எஃகு குழாய் உற்பத்தியாளர்கள்குழாய் லேசர் வெட்டும் இயந்திரம்குழாய்களின் போட்டித்தன்மையை அதிகரிக்க முந்தைய வெட்டு அல்லது குழிவாக்குதல்.
ஒரு திடமான பில்லட்டை ஒரு உருளை வடிவத்தில் சூடாக்கி வார்த்து, பின்னர் அதை நீட்டி, குழியாக்கும் வரை உருட்டும் ஒரு செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி தடையற்ற குழாய் தயாரிக்கப்படுகிறது. குழிவான மையம் ஒழுங்கற்ற வடிவத்தில் இருப்பதால், அது உருட்டப்படும்போது பில்லட்டின் நடுவில் ஒரு புல்லட் வடிவ துளைப்பான் புள்ளி தள்ளப்படுகிறது.
இங்காட் உற்பத்தி
1. உருகிய எஃகு என்பது இரும்புத் தாது மற்றும் கோக் (காற்று இல்லாத நிலையில் நிலக்கரியை சூடாக்கும்போது உருவாகும் கார்பன் நிறைந்த பொருள்) ஆகியவற்றை உலையில் உருக்கி, பின்னர் திரவத்தில் ஆக்ஸிஜனை வெடிக்கச் செய்வதன் மூலம் பெரும்பாலான கார்பனை அகற்றுவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. பின்னர் உருகிய எஃகு பெரிய, தடிமனான சுவர் கொண்ட இரும்பு அச்சுகளில் ஊற்றப்படுகிறது, அங்கு அது இங்காட்களாக குளிர்விக்கப்படுகிறது.
2. தட்டுகள் மற்றும் தாள்கள் போன்ற தட்டையான தயாரிப்புகளை உருவாக்குவதற்கு அல்லது பார்கள் மற்றும் தண்டுகள் போன்ற நீண்ட தயாரிப்புகளை உருவாக்குவதற்கு, பெரிய உருளைகளுக்கு இடையில் மிகப்பெரிய அழுத்தத்தின் கீழ் இங்காட்கள் வடிவமைக்கப்படுகின்றன. பூக்கள் மற்றும் அடுக்குகளை உருவாக்குதல்.
3. ஒரு பூவை உருவாக்க, இங்காட் அடுக்கி வைக்கப்பட்டிருக்கும் ஒரு ஜோடி பள்ளம் கொண்ட எஃகு உருளைகள் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. இந்த வகையான உருளைகள் "இரண்டு-உயர் ஆலைகள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சில சந்தர்ப்பங்களில், மூன்று உருளைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உருளைகள் அவற்றின் பள்ளங்கள் ஒன்றிணைந்து, அவை எதிர் திசைகளில் நகரும் வகையில் பொருத்தப்படுகின்றன. இந்த செயல் எஃகு பிழியப்பட்டு, மெல்லிய, நீண்ட துண்டுகளாக நீட்டப்படுவதற்கு காரணமாகிறது. மனித இயக்குநரால் உருளைகள் தலைகீழாக மாற்றப்படும்போது, எஃகு மீண்டும் இழுக்கப்பட்டு மெல்லியதாகவும் நீளமாகவும் மாறும். எஃகு விரும்பிய வடிவத்தை அடையும் வரை இந்த செயல்முறை மீண்டும் நிகழ்கிறது. இந்தச் செயல்பாட்டின் போது, கையாளுபவர்கள் எனப்படும் இயந்திரங்கள் எஃகை புரட்டுகின்றன, இதனால் ஒவ்வொரு பக்கமும் சமமாக செயலாக்கப்படும்.
4. பூக்கும் செயல்முறையைப் போன்ற ஒரு செயல்பாட்டில் இங்காட்களை அடுக்குகளாக உருட்டலாம். எஃகு ஒரு ஜோடி அடுக்கப்பட்ட உருளைகள் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, அவை அதை நீட்டுகின்றன. இருப்பினும், அடுக்குகளின் அகலத்தைக் கட்டுப்படுத்த பக்கத்தில் பொருத்தப்பட்ட உருளைகளும் உள்ளன. எஃகு விரும்பிய வடிவத்தைப் பெறும்போது, சீரற்ற முனைகள் துண்டிக்கப்பட்டு, அடுக்குகள் அல்லது பூக்கள் குறுகிய துண்டுகளாக வெட்டப்படுகின்றன. மேலும் செயலாக்கம்
5. பூக்கள் குழாய்களாக மாற்றப்படுவதற்கு முன்பு பொதுவாக மேலும் பதப்படுத்தப்படுகின்றன. பூக்கள் அதிக உருளும் சாதனங்கள் மூலம் அவற்றை வைப்பதன் மூலம் பில்லட்டுகளாக மாற்றப்படுகின்றன, அவை அவற்றை நீளமாகவும் குறுகலாகவும் ஆக்குகின்றன. பில்லட்டுகள் பறக்கும் கத்தரிகள் எனப்படும் சாதனங்களால் வெட்டப்படுகின்றன. இவை ஒரு ஜோடி ஒத்திசைக்கப்பட்ட கத்தரிகள் ஆகும், அவை நகரும் பில்லட்டுடன் ஓடி அதை வெட்டுகின்றன. இது உற்பத்தி செயல்முறையை நிறுத்தாமல் திறமையான வெட்டுக்களை அனுமதிக்கிறது. இந்த பில்லட்டுகள் அடுக்கி வைக்கப்பட்டுள்ளன, இறுதியில் அவை தடையற்ற குழாயாக மாறும்.
6. பலகைகளும் மறுவேலை செய்யப்படுகின்றன. அவற்றை இணக்கமாக மாற்ற, அவை முதலில் 2,200° F (1,204° C) க்கு வெப்பப்படுத்தப்படுகின்றன. இது பலகையின் மேற்பரப்பில் ஒரு ஆக்சைடு பூச்சு உருவாக காரணமாகிறது. இந்த பூச்சு ஒரு அளவுகோல் பிரேக்கர் மற்றும் உயர் அழுத்த நீர் தெளிப்பு மூலம் உடைக்கப்படுகிறது. பின்னர் பலகைகள் ஒரு சூடான மில்லில் தொடர்ச்சியான உருளைகள் வழியாக அனுப்பப்பட்டு, ஸ்கெல்ப் எனப்படும் எஃகு மெல்லிய குறுகிய கீற்றுகளாக உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த ஆலை அரை மைல் வரை நீளமாக இருக்கலாம். பலகைகள் உருளைகள் வழியாக செல்லும்போது, அவை மெல்லியதாகவும் நீளமாகவும் மாறும். சுமார் மூன்று நிமிடங்களில் ஒரு பலகையை 6 அங்குலம் (15.2 செ.மீ) தடிமன் கொண்ட எஃகு துண்டிலிருந்து கால் மைல் நீளமுள்ள மெல்லிய எஃகு ரிப்பனாக மாற்றலாம்.
7. நீட்டலுக்குப் பிறகு, எஃகு ஊறுகாய் செய்யப்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையானது உலோகத்தை சுத்தம் செய்ய சல்பூரிக் அமிலம் கொண்ட தொடர்ச்சியான தொட்டிகள் வழியாக அதை இயக்குவதை உள்ளடக்குகிறது. முடிக்க, அது குளிர்ந்த மற்றும் சூடான நீரில் கழுவப்பட்டு, உலர்த்தப்பட்டு, பின்னர் பெரிய ஸ்பூல்களில் சுருட்டப்பட்டு, குழாய் தயாரிக்கும் வசதிக்கு கொண்டு செல்ல பேக் செய்யப்படுகிறது. குழாய் தயாரித்தல்
8. குழாய்களை உருவாக்க ஸ்கெல்ப் மற்றும் பில்லெட்டுகள் இரண்டும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஸ்கெல்ப் வெல்டட் குழாயாக தயாரிக்கப்படுகிறது. இது முதலில் ஒரு அவிழ்க்கும் இயந்திரத்தில் வைக்கப்படுகிறது. எஃகு ஸ்பூல் அவிழ்க்கப்படும்போது, அது சூடாக்கப்படுகிறது. பின்னர் எஃகு தொடர்ச்சியான பள்ளம் கொண்ட உருளைகள் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. அது கடந்து செல்லும்போது, உருளைகள் ஸ்கெல்ப்பின் விளிம்புகளை ஒன்றாக சுருட்டுகின்றன. இது ஒரு பற்றவைக்கப்படாத குழாயை உருவாக்குகிறது.
9. அடுத்து எஃகு வெல்டிங் மின்முனைகள் வழியாக செல்கிறது. இந்த சாதனங்கள் குழாயின் இரண்டு முனைகளையும் ஒன்றாக மூடுகின்றன. பின்னர் வெல்டிங் செய்யப்பட்ட மடிப்பு ஒரு உயர் அழுத்த உருளை வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, இது ஒரு இறுக்கமான வெல்டை உருவாக்க உதவுகிறது. பின்னர் குழாய் விரும்பிய நீளத்திற்கு வெட்டப்பட்டு மேலும் செயலாக்கத்திற்காக அடுக்கி வைக்கப்படுகிறது. வெல்டிங் செய்யப்பட்ட எஃகு குழாய் ஒரு தொடர்ச்சியான செயல்முறையாகும், மேலும் குழாயின் அளவைப் பொறுத்து, அதை நிமிடத்திற்கு 1,100 அடி (335.3 மீ) வேகத்தில் உருவாக்க முடியும்.
10. தடையற்ற குழாய் தேவைப்படும்போது, சதுர பில்லட்டுகள் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை சூடாக்கப்பட்டு, உருளை வடிவத்தை உருவாக்க வடிவமைக்கப்படுகின்றன, இது ஒரு வட்டம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. பின்னர் சுற்று ஒரு உலையில் வைக்கப்படுகிறது, அங்கு அது வெள்ளை-சூடாக சூடேற்றப்படுகிறது. சூடான சுற்று பின்னர் அதிக அழுத்தத்துடன் உருட்டப்படுகிறது. இந்த உயர் அழுத்த உருட்டல் பில்லட்டை நீட்டி மையத்தில் ஒரு துளை உருவாக காரணமாகிறது. இந்த துளை ஒழுங்கற்ற வடிவத்தில் இருப்பதால், பில்லட் உருட்டப்படும்போது ஒரு புல்லட் வடிவ துளைப்பான் புள்ளி பில்லட்டின் நடுவில் தள்ளப்படுகிறது. துளையிடும் நிலைக்குப் பிறகு, குழாய் இன்னும் ஒழுங்கற்ற தடிமன் மற்றும் வடிவத்தில் இருக்கலாம். இதைச் சரிசெய்ய இது மற்றொரு தொடர் ரோலிங் மில்கள் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. இறுதி செயலாக்கம்
11. இரண்டு வகையான குழாய்கள் தயாரிக்கப்பட்ட பிறகு, அவற்றை நேராக்க இயந்திரம் மூலம் வைக்கலாம். இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட குழாய் துண்டுகளை இணைக்கக்கூடிய வகையில் அவை மூட்டுகளுடன் பொருத்தப்படலாம். சிறிய விட்டம் கொண்ட குழாய்களுக்கான மிகவும் பொதுவான வகை இணைப்பு த்ரெட்டிங் ஆகும் - குழாயின் முனையில் வெட்டப்பட்ட இறுக்கமான பள்ளங்கள். குழாய்கள் ஒரு அளவிடும் இயந்திரம் மூலம் அனுப்பப்படுகின்றன. இந்தத் தகவலும் பிற தரக் கட்டுப்பாட்டுத் தரவுகளும் தானாகவே குழாயில் ஸ்டென்சில் செய்யப்படுகின்றன. பின்னர் குழாய் பாதுகாப்பு எண்ணெயின் லேசான பூச்சுடன் தெளிக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலான குழாய்கள் துருப்பிடிப்பதைத் தடுக்க பொதுவாக சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன. இது அதை கால்வனைஸ் செய்வதன் மூலமோ அல்லது துத்தநாக பூச்சு கொடுப்பதன் மூலமோ செய்யப்படுகிறது. குழாயின் பயன்பாட்டைப் பொறுத்து, பிற வண்ணப்பூச்சுகள் அல்லது பூச்சுகள் பயன்படுத்தப்படலாம்.
தரக் கட்டுப்பாடு
முடிக்கப்பட்ட எஃகு குழாய் விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்ய பல்வேறு நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, எஃகின் தடிமனை ஒழுங்குபடுத்த எக்ஸ்-கதிர் அளவீடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அளவீடுகள் இரண்டு எக்ஸ்-கதிர்களைப் பயன்படுத்தி செயல்படுகின்றன. ஒரு கதிர் அறியப்பட்ட தடிமன் கொண்ட எஃகு மீது செலுத்தப்படுகிறது. மற்றொன்று உற்பத்தி வரிசையில் கடந்து செல்லும் எஃகு மீது செலுத்தப்படுகிறது. இரண்டு கதிர்களுக்கு இடையில் ஏதேனும் வேறுபாடு இருந்தால், அளவீடு தானாகவே ஈடுசெய்ய உருளைகளின் அளவை மாற்றத் தூண்டும்.
செயல்முறையின் முடிவில் குழாய்களில் குறைபாடுகள் உள்ளதா என ஆய்வு செய்யப்படுகிறது. ஒரு சிறப்பு இயந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி குழாயைச் சோதிக்கும் ஒரு முறை. இந்த இயந்திரம் குழாயில் தண்ணீரை நிரப்பி, பின்னர் அது இருக்கிறதா என்று பார்க்க அழுத்தத்தை அதிகரிக்கிறது. குறைபாடுள்ள குழாய்கள் ஸ்கிராப்புக்காக திருப்பி அனுப்பப்படுகின்றன.