స్టీల్ పైపులు అనేవి వివిధ ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించే పొడవైన, బోలు గొట్టాలు. అవి రెండు విభిన్న పద్ధతుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, దీని ఫలితంగా వెల్డింగ్ లేదా సీమ్లెస్ పైపు ఏర్పడుతుంది. రెండు పద్ధతులలోనూ, ముడి ఉక్కును మొదట మరింత పని చేయగల ప్రారంభ రూపంలోకి వేస్తారు. తరువాత స్టీల్ను సీమ్లెస్ ట్యూబ్లోకి సాగదీయడం ద్వారా లేదా అంచులను బలవంతంగా కలిపి వెల్డింగ్తో మూసివేయడం ద్వారా పైపుగా తయారు చేస్తారు. స్టీల్ పైపును ఉత్పత్తి చేయడానికి మొదటి పద్ధతులు 1800ల ప్రారంభంలో ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి మరియు అవి నేడు మనం ఉపయోగించే ఆధునిక ప్రక్రియలలో క్రమంగా అభివృద్ధి చెందాయి. ప్రతి సంవత్సరం, మిలియన్ల టన్నుల స్టీల్ పైపులు ఉత్పత్తి అవుతాయి. దీని బహుముఖ ప్రజ్ఞ దీనిని ఉక్కు పరిశ్రమ ఉత్పత్తి చేసే అత్యంత తరచుగా ఉపయోగించే ఉత్పత్తిగా చేస్తుంది.
చరిత్ర
వేల సంవత్సరాలుగా ప్రజలు పైపులను ఉపయోగిస్తున్నారు. బహుశా మొదటి ఉపయోగం పురాతన వ్యవసాయదారులు, వారు వాగులు మరియు నదుల నుండి నీటిని తమ పొలాలలోకి మళ్లించారు. పురావస్తు ఆధారాలు 2000 BC నాటికే చైనీయులు నీటిని కావలసిన ప్రదేశాలకు రవాణా చేయడానికి రీడ్ పైపును ఉపయోగించారని సూచిస్తున్నాయి. ఇతర పురాతన నాగరికతలు ఉపయోగించిన బంకమట్టి గొట్టాలు కనుగొనబడ్డాయి. AD మొదటి శతాబ్దంలో, మొదటి సీసపు పైపులు ఐరోపాలో నిర్మించబడ్డాయి. ఉష్ణమండల దేశాలలో, నీటిని రవాణా చేయడానికి వెదురు గొట్టాలను ఉపయోగించారు. వలసరాజ్యాల అమెరికన్లు ఇలాంటి ప్రయోజనం కోసం కలపను ఉపయోగించారు. 1652లో, బోస్టన్లో బోలు దుంగలను ఉపయోగించి మొదటి నీటిపారుదలలు తయారు చేయబడ్డాయి.
వెల్డెడ్ పైపు అనేది ఉక్కు స్ట్రిప్లను వరుస గాడి రోలర్ల ద్వారా చుట్టడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది, ఇవి పదార్థాన్ని వృత్తాకార ఆకారంలోకి మారుస్తాయి. తరువాత, వెల్డింగ్ చేయని పైపు వెల్డింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా వెళుతుంది. ఈ పరికరాలు పైపు యొక్క రెండు చివరలను కలిపి మూసివేస్తాయి.
1840 నాటికే, ఇనుప కార్మికులు అతుకులు లేని గొట్టాలను ఉత్పత్తి చేయగలిగారు. ఒక పద్ధతిలో, ఒక ఘన లోహం, గుండ్రని బిల్లెట్ ద్వారా రంధ్రం వేయబడింది. ఆ బిల్లెట్ను వేడి చేసి, వరుస డైస్ల ద్వారా గీసి పైపును ఏర్పరుస్తారు. మధ్యలో రంధ్రం వేయడం కష్టంగా ఉన్నందున ఈ పద్ధతి అసమర్థంగా ఉంది. దీని ఫలితంగా ఒక వైపు మరొక వైపు కంటే మందంగా ఉండే అసమాన పైపు ఏర్పడింది. 1888లో, మెరుగైన పద్ధతికి పేటెంట్ లభించింది. ఈ ప్రక్రియలో ఘన బిల్డ్ను అగ్నినిరోధక ఇటుక కోర్ చుట్టూ వేయబడింది. దానిని చల్లబరిచినప్పుడు, ఇటుకను తొలగించి మధ్యలో రంధ్రం ఉంచారు. అప్పటి నుండి కొత్త రోలర్ పద్ధతులు ఈ పద్ధతులను భర్తీ చేశాయి.
రూపకల్పన
రెండు రకాల స్టీల్ పైపులు ఉన్నాయి, ఒకటి అతుకులు లేనిది మరియు మరొకటి దాని పొడవునా ఒకే వెల్డింగ్ సీమ్ కలిగి ఉంటుంది. రెండింటికీ వేర్వేరు ఉపయోగాలు ఉన్నాయి. అతుకులు లేని గొట్టాలు సాధారణంగా తేలికైనవి మరియు సన్నని గోడలు కలిగి ఉంటాయి. అవి సైకిళ్ళు మరియు ద్రవాలను రవాణా చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. అతుకులు లేని గొట్టాలు బరువైనవి మరియు మరింత దృఢమైనవి. ఇవి మెరుగైన స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా నిటారుగా ఉంటాయి. గ్యాస్ రవాణా, విద్యుత్ వాహిక మరియు ప్లంబింగ్ వంటి వాటి కోసం వీటిని ఉపయోగిస్తారు. సాధారణంగా, పైపు అధిక స్థాయిలో ఒత్తిడికి గురికానప్పుడు వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
ముడి పదార్థాలు
పైపుల ఉత్పత్తిలో ప్రాథమిక ముడి పదార్థం ఉక్కు. ఉక్కు ప్రధానంగా ఇనుముతో తయారు చేయబడింది. మిశ్రమంలో ఉండే ఇతర లోహాలలో అల్యూమినియం, మాంగనీస్, టైటానియం, టంగ్స్టన్, వెనాడియం మరియు జిర్కోనియం ఉన్నాయి. ఉత్పత్తి సమయంలో కొన్నిసార్లు కొన్ని ఫినిషింగ్ మెటీరియల్లను ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, పెయింట్ కావచ్చు.
సీమ్లెస్ పైపును తయారు చేసే ప్రక్రియ ద్వారా ఘన బిల్లెట్ను స్థూపాకార ఆకారంలోకి వేడి చేసి, అచ్చు వేసి, దానిని సాగదీసి బోలుగా చేసే వరకు చుట్టేస్తారు. బోలుగా ఉన్న కేంద్రం సక్రమంగా ఆకారంలో లేనందున, బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ బిల్లెట్ను చుట్టేటప్పుడు మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది. సీమ్లెస్ పైపును తయారు చేసే ప్రక్రియ ద్వారా ఘన బిల్లెట్ను స్థూపాకార ఆకారంలోకి వేడి చేసి, అచ్చు వేసి, ఆపై దానిని సాగదీసి బోలుగా చేసే వరకు చుట్టేస్తారు. బోలుగా ఉన్న కేంద్రం సక్రమంగా ఆకారంలో లేనందున, బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ బిల్లెట్ను చుట్టేటప్పుడు మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది. పైపు పూత పూయబడితే ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణంగా, ఉత్పత్తి రేఖ చివర ఉక్కు పైపులకు తక్కువ మొత్తంలో నూనె వర్తించబడుతుంది. ఇది పైపును రక్షించడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది వాస్తవానికి తుది ఉత్పత్తిలో భాగం కానప్పటికీ, పైపును శుభ్రం చేయడానికి ఒక తయారీ దశలో సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ఉపయోగించబడుతుంది.
తయారీ ప్రక్రియ
ఉక్కు పైపులు రెండు వేర్వేరు ప్రక్రియల ద్వారా తయారు చేయబడతాయి. రెండు ప్రక్రియలకు మొత్తం ఉత్పత్తి పద్ధతి మూడు దశలను కలిగి ఉంటుంది. మొదట, ముడి ఉక్కును మరింత పని చేయగల రూపంలోకి మారుస్తారు. తరువాత, పైపును నిరంతర లేదా సెమీ-నిరంతర ఉత్పత్తి లైన్పై తయారు చేస్తారు. చివరగా, పైపును కత్తిరించి కస్టమర్ అవసరాలను తీర్చడానికి సవరించబడుతుంది. కొన్ని స్టీల్ పైపు తయారీ సంస్థలు వీటిని ఉపయోగిస్తాయిట్యూబ్ లేజర్ కటింగ్ మెషిన్ట్యూబ్ల పోటీతత్వాన్ని పెంచడానికి మునుపటి కట్ లేదా ట్యూబ్ను బోలుగా చేయడం
సీమ్లెస్ పైపును ఒక ప్రక్రియ ద్వారా తయారు చేస్తారు, ఈ ప్రక్రియ ద్వారా ఘన బిల్లెట్ను వేడి చేసి స్థూపాకార ఆకారంలోకి అచ్చు వేస్తారు, ఆపై దానిని సాగదీసి బోలుగా చేసే వరకు చుట్టేస్తారు. బోలుగా ఉన్న కేంద్రం సక్రమంగా ఆకారంలో లేనందున, బిల్లెట్ను చుట్టేటప్పుడు బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది.
ఇంగోట్ ఉత్పత్తి
1. కరిగిన ఉక్కును కొలిమిలో ఇనుప ఖనిజం మరియు కోక్ (గాలి లేనప్పుడు బొగ్గును వేడి చేసినప్పుడు ఏర్పడే కార్బన్ అధికంగా ఉండే పదార్థం) కరిగించి, ఆపై ద్రవంలోకి ఆక్సిజన్ను పేల్చడం ద్వారా ఎక్కువ కార్బన్ను తొలగించడం ద్వారా తయారు చేస్తారు. కరిగిన ఉక్కును పెద్ద, మందపాటి గోడల ఇనుప అచ్చులలో పోస్తారు, అక్కడ అది కడ్డీలుగా చల్లబడుతుంది.
2. ప్లేట్లు మరియు షీట్లు వంటి ఫ్లాట్ ఉత్పత్తులను లేదా బార్లు మరియు రాడ్ల వంటి పొడవైన ఉత్పత్తులను రూపొందించడానికి, అపారమైన ఒత్తిడిలో పెద్ద రోలర్ల మధ్య ఇంగోట్లను ఆకృతి చేస్తారు. పువ్వులు మరియు స్లాబ్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
3. బ్లూమ్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి, ఇంగోట్ను పేర్చబడిన గాడితో కూడిన ఉక్కు రోలర్ల జత గుండా పంపుతారు. ఈ రకమైన రోలర్లను "టూ-హై మిల్లులు" అని పిలుస్తారు. కొన్ని సందర్భాల్లో, మూడు రోలర్లు ఉపయోగించబడతాయి. రోలర్లు వాటి పొడవైన కమ్మీలు కలిసేలా అమర్చబడి ఉంటాయి మరియు అవి వ్యతిరేక దిశల్లో కదులుతాయి. ఈ చర్య ఉక్కును పిండడానికి మరియు సన్నగా, పొడవైన ముక్కలుగా విస్తరించడానికి కారణమవుతుంది. మానవ ఆపరేటర్ రోలర్లను తిప్పికొట్టినప్పుడు, ఉక్కును సన్నగా మరియు పొడవుగా చేయడం ద్వారా వెనక్కి లాగబడుతుంది. ఉక్కు కావలసిన ఆకారాన్ని సాధించే వరకు ఈ ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో, మానిప్యులేటర్లు అని పిలువబడే యంత్రాలు ఉక్కును తిప్పుతాయి, తద్వారా ప్రతి వైపు సమానంగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది.
4. బ్లూమ్ తయారీ ప్రక్రియను పోలి ఉండే ప్రక్రియలో ఇంగోట్లను స్లాబ్లుగా చుట్టవచ్చు. ఉక్కును విస్తరించే ఒక జత పేర్చబడిన రోలర్ల ద్వారా పంపుతారు. అయితే, స్లాబ్ల వెడల్పును నియంత్రించడానికి వైపున అమర్చబడిన రోలర్లు కూడా ఉన్నాయి. ఉక్కు కావలసిన ఆకారాన్ని పొందినప్పుడు, అసమాన చివరలను కత్తిరించి స్లాబ్లు లేదా బ్లూమ్లను చిన్న ముక్కలుగా కట్ చేస్తారు. మరింత ప్రాసెసింగ్
5. పైపులుగా తయారు చేయడానికి ముందు బ్లూమ్లను సాధారణంగా మరింత ప్రాసెస్ చేస్తారు. బ్లూమ్లను ఎక్కువ రోలింగ్ పరికరాల ద్వారా ఉంచడం ద్వారా బిల్లెట్లుగా మారుస్తారు, ఇవి వాటిని పొడవుగా మరియు మరింత ఇరుకుగా చేస్తాయి. బిల్లెట్లను ఫ్లయింగ్ షియర్స్ అని పిలువబడే పరికరాల ద్వారా కట్ చేస్తారు. ఇవి ఒక జత సమకాలీకరించబడిన షియర్స్, ఇవి కదిలే బిల్లెట్తో పాటు పరుగెత్తుతాయి మరియు దానిని కత్తిరిస్తాయి. ఇది తయారీ ప్రక్రియను ఆపకుండా సమర్థవంతమైన కోతలను అనుమతిస్తుంది. ఈ బిల్లెట్లు పేర్చబడి ఉంటాయి మరియు చివరికి అతుకులు లేని పైపుగా మారుతాయి.
6. స్లాబ్లను కూడా తిరిగి తయారు చేస్తారు. వాటిని సుతిమెత్తగా చేయడానికి, వాటిని మొదట 2,200° F (1,204° C) కు వేడి చేస్తారు. దీని వలన స్లాబ్ ఉపరితలంపై ఆక్సైడ్ పూత ఏర్పడుతుంది. ఈ పూతను స్కేల్ బ్రేకర్ మరియు అధిక పీడన నీటి స్ప్రేతో విడదీస్తారు. ఆ తర్వాత స్లాబ్లను వేడి మిల్లుపై వరుస రోలర్ల ద్వారా పంపి, స్కెల్ప్ అని పిలువబడే సన్నని ఇరుకైన ఉక్కు స్ట్రిప్లుగా తయారు చేస్తారు. ఈ మిల్లు అర మైలు పొడవు ఉంటుంది. స్లాబ్లు రోలర్ల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, అవి సన్నగా మరియు పొడవుగా మారుతాయి. దాదాపు మూడు నిమిషాల వ్యవధిలో ఒకే స్లాబ్ను 6 అంగుళాల (15.2 సెం.మీ) మందపాటి ఉక్కు ముక్క నుండి పావు మైలు పొడవు ఉండే సన్నని ఉక్కు రిబ్బన్గా మార్చవచ్చు.
7. సాగదీసిన తర్వాత, ఉక్కును ఊరగాయ చేస్తారు. ఈ ప్రక్రియలో లోహాన్ని శుభ్రం చేయడానికి సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ఉన్న వరుస ట్యాంకుల ద్వారా దానిని నడపడం జరుగుతుంది. పూర్తి చేయడానికి, దానిని చల్లని మరియు వేడి నీటితో శుభ్రం చేసి, ఎండబెట్టి, పెద్ద స్పూల్స్పై చుట్టి, పైపు తయారీ కేంద్రానికి రవాణా చేయడానికి ప్యాక్ చేస్తారు. పైపుల తయారీ
8. పైపులను తయారు చేయడానికి స్కెల్ప్ మరియు బిల్లెట్లు రెండింటినీ ఉపయోగిస్తారు. స్కెల్ప్ను వెల్డింగ్ పైపుగా తయారు చేస్తారు. దీనిని ముందుగా అన్వైండింగ్ మెషీన్పై ఉంచుతారు. స్టీల్ స్పూల్ను విప్పినప్పుడు, దానిని వేడి చేస్తారు. ఆ తర్వాత స్టీల్ను వరుస గాడి రోలర్ల ద్వారా పంపుతారు. అది దాటి వెళుతున్నప్పుడు, రోలర్లు స్కెల్ప్ అంచులను కలిసి వంకరగా చేస్తాయి. ఇది వెల్డింగ్ చేయని పైపును ఏర్పరుస్తుంది.
9. తరువాత ఉక్కు వెల్డింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా వెళుతుంది. ఈ పరికరాలు పైపు యొక్క రెండు చివరలను కలిపి మూసివేస్తాయి. తరువాత వెల్డింగ్ సీమ్ అధిక పీడన రోలర్ ద్వారా పంపబడుతుంది, ఇది గట్టి వెల్డింగ్ను సృష్టించడానికి సహాయపడుతుంది. పైపును కావలసిన పొడవుకు కత్తిరించి తదుపరి ప్రాసెసింగ్ కోసం పేర్చబడుతుంది. వెల్డెడ్ స్టీల్ పైపు అనేది నిరంతర ప్రక్రియ మరియు పైపు పరిమాణాన్ని బట్టి, దీనిని నిమిషానికి 1,100 అడుగులు (335.3 మీ) వేగంతో తయారు చేయవచ్చు.
10. సీమ్లెస్ పైపు అవసరమైనప్పుడు, చతురస్రాకార బిల్లెట్లను ఉత్పత్తికి ఉపయోగిస్తారు. వాటిని వేడి చేసి, సిలిండర్ ఆకారాన్ని ఏర్పరచడానికి అచ్చు వేస్తారు, దీనిని రౌండ్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఆ రౌండ్ను ఫర్నేస్లో ఉంచి, తెల్లగా వేడి చేస్తారు. వేడిచేసిన రౌండ్ను గొప్ప ఒత్తిడితో చుట్టాలి. ఈ అధిక పీడన రోలింగ్ బిల్లెట్ను సాగదీయడానికి మరియు మధ్యలో ఒక రంధ్రం ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది. ఈ రంధ్రం సక్రమంగా ఆకారంలో లేనందున, బిల్లెట్ చుట్టబడుతున్నప్పుడు బుల్లెట్ ఆకారపు పియర్సర్ పాయింట్ మధ్యలోకి నెట్టబడుతుంది. పియర్సింగ్ దశ తర్వాత, పైపు ఇప్పటికీ సక్రమంగా మందం మరియు ఆకారంలో ఉండవచ్చు. దీన్ని సరిచేయడానికి దీనిని మరొక శ్రేణి రోలింగ్ మిల్లుల ద్వారా పంపుతారు. తుది ప్రాసెసింగ్
11. రెండు రకాల పైపులను తయారు చేసిన తర్వాత, వాటిని స్ట్రెయిటెనింగ్ మెషిన్ ద్వారా ఉంచవచ్చు. రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పైపు ముక్కలను అనుసంధానించడానికి వాటిని జాయింట్లతో కూడా అమర్చవచ్చు. చిన్న వ్యాసం కలిగిన పైపులకు అత్యంత సాధారణ రకం జాయింట్ థ్రెడ్డింగ్ - పైపు చివరలో కత్తిరించిన గట్టి పొడవైన కమ్మీలు. పైపులను కొలిచే యంత్రం ద్వారా కూడా పంపుతారు. ఇతర నాణ్యత నియంత్రణ డేటాతో పాటు ఈ సమాచారం పైపుపై స్వయంచాలకంగా స్టెన్సిల్ చేయబడుతుంది. పైపును రక్షిత నూనె యొక్క తేలికపాటి పూతతో స్ప్రే చేస్తారు. చాలా పైపులను సాధారణంగా తుప్పు పట్టకుండా నిరోధించడానికి చికిత్స చేస్తారు. దీనిని గాల్వనైజ్ చేయడం ద్వారా లేదా జింక్ పూత ఇవ్వడం ద్వారా ఇది జరుగుతుంది. పైపు వాడకాన్ని బట్టి, ఇతర పెయింట్స్ లేదా పూతలను ఉపయోగించవచ్చు.
నాణ్యత నియంత్రణ
పూర్తయిన స్టీల్ పైపు స్పెసిఫికేషన్లకు అనుగుణంగా ఉందని నిర్ధారించుకోవడానికి వివిధ చర్యలు తీసుకుంటారు. ఉదాహరణకు, ఉక్కు మందాన్ని నియంత్రించడానికి ఎక్స్-రే గేజ్లను ఉపయోగిస్తారు. గేజ్లు రెండు ఎక్స్-రేలను ఉపయోగించడం ద్వారా పనిచేస్తాయి. ఒక కిరణం తెలిసిన మందం కలిగిన ఉక్కుపైకి మళ్ళించబడుతుంది. మరొకటి ఉత్పత్తి రేఖపై ప్రయాణిస్తున్న ఉక్కుపైకి మళ్ళించబడుతుంది. రెండు కిరణాల మధ్య ఏదైనా వ్యత్యాసం ఉంటే, గేజ్ స్వయంచాలకంగా రోలర్ల పరిమాణాన్ని మార్చడానికి ప్రేరేపిస్తుంది.
ప్రక్రియ చివరిలో పైపులను లోపాల కోసం కూడా తనిఖీ చేస్తారు. పైపును పరీక్షించడానికి ఒక పద్ధతి ప్రత్యేక యంత్రాన్ని ఉపయోగించడం. ఈ యంత్రం పైపును నీటితో నింపి, అది పట్టి ఉందో లేదో చూడటానికి ఒత్తిడిని పెంచుతుంది. లోపభూయిష్ట పైపులను స్క్రాప్ కోసం తిరిగి ఇస్తారు.