منظور از لوله‌های فولادی لوله‌های توخالی و طولانی هستند که برای اهداف مختلفی و در انواع صنایع به کار گرفته می‌شوند. دو روش مجزا برای تولید لوله‌های فولادی وجود دارد: لوله‌های بدون درز و لوله‌های که با جوشکاری به هم متصل می‌شوند.
در هر دو روش ابتدا فولادی که به شکل خام وجود دارد، ریخته گری می‌شود. پس از آن به کمک کشش فولاد به شکل لوله بدون درز و آب بندی آن‌ها، لوله ساخته می‌شود. اولین روش‌های تولید این محصولات فولادی در اوایل دهه 1800 معرفی شدند که امروزه نیز با وجود فرایندهای مدرن از آن استفاده می‌شود. هر ساله میلیون‌ها تن لوله فولادی تولید می‌شود که تطبیق پذیری آن‌ها باعث شده در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گیرند.
از آنجایی که این مواد بسیار قوی هستند، می‌توانید آن‌ها را در مکان‌های مختلفی مشاهده کنید. به عنوان مثال بیشترین استفاده آن‌ها برای انتقال گاز و آب در سطح شهر است. از دیگر ویژگی‌های قابل توجه این مواد سبک بودن آن‌هاست، با اینکه قوی هستند.
طراحی لوله‌های فولادی
همانطور که به آن اشاره کردیم، دو نوع بدون درز و جوشکاری شده در تولید لوله‌های فولادی دیده می‌شود که هر دو نوع کاربردهای مختلف خود را دارند. مدل‌های بدون درز وزن کمتری دارند و دیواره آن‌ها نازک‌تر است. به همین دلیل برای مواردی از جمله انتقال مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این در حالی است که محصولات درزدار سنگین‌تر و سفت‌تر هستند، دوام بیشتری دارند و معمولا با استحکام بالاتری ارائه می‌شوند.
در حین تولید لوله‌های فولادی می‌توان برخی از مشخصات این محصولات را تحت کنترل درآورد. به عنوان مثال قطر لوله‌ها اغلب بسته به نحوه استفاده از آن‌ها، تغییر می‌کند. حتی ضخامت دیواره‌ها نیز قابل کنترل است. اغلب نوع فولاد نیز در استحکام و انعطاف پذیری لوله تاثیر می‌گذارد. از دیگر خصوصیات می‌توان به مواد پوشش دهی آن‌ها نیز اشاره کرد. نحوه شناسایی لوله‌های فولادی نامرغوب مهارت‌ها و تکنیک‌های مختلفی دارد.
مواد خام مورد استفاده برای تولید لوله‌های فولادی
ماده اولیه‌ای که برای تولید لوله‌های فولادی به کار می‌رود، فولاد است. از جمله فلزاتی که برای این منظور به کار گرفته می‌شود شامل آلومینیوم، منگنز، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم و زیرکونیوم است. گاهی از این مواد در طول تولید استفاده می‌شود.
به طور معمول از کمی روغن در انتهای خط تولید و روی لوله‌های فولادی اعمال می‌شود که باعث افزایش محافظت لوله‌ها خواهند شد. همچنین برخی از تولیدکنندگان از اسید سولفوریک برای تمیز کردن لوله استفاده می‌شود.
فرایند ساخت
با اینکه لوله‌های فولادی با دو فرایند متفاوت قابل اجرا هستند، اما روش تولید کلی برای هر دو شامل سه مرحله است. در مرحله اول فولاد خام را به شکل کارآمدتری تبدیل می‌کنند. این کار پس از ذوب فولاد انجام می‌گیرد.
در مرحله دوم، لوله در یک خط تولید پیوسته شکل می‌گیرد و سرانجام برشکاری لوله آغاز می‌شود تا بر اساس نیاز مشتری طراحی شود.
تولید شمش
فولاد مذاب را با سنگ آهن مذاب و کک در یک کوره قرار می‌دهند و پس از آن به کمک فشرده سازی اکسیژن، میزان کربن آن را تنظیم می‌کنند. پس از آن فولاد مذاب شده را در یک قالب آهنی بزرگ که دیواره ضخیمی دارد، می‌ریزند تا شمش‌های فولادی سرد شوند. برای تولید محصولات در شکل‌های مورد نظر مسطح یا لوله‌ای و میله، به کمک غلتک‌های بزرگ و نورد گرد، شمش‌ها تحت فشار قرار می‌گیرند.
تولید بلوم و اسلب
به منظور تولید بلوم، شمش‌ها تحت فشار یک جفت غلتک فولادی قرار می‌گیرند. در برخی از موارد ممکن است از 3 غلتک نیز استفاده شود. آن‌ها به گونه‌ای نصب شده‌اند که شیارها با یکدیگر هماهنگ بوده و در جهت مخالف هم حرکت می‌کنند. این عمل به فشرده سازی فولاد کمک کرده و باعث می‌شود که قطعات باریک‌تر و طولانی‌تری به دست آیند.
این روند تا زمانی که شمش فولادی به شکل دلخواه نزدیک شود، تکرار خواهد شد.
پردازش بیشتر
بلوم‌ها قبل از تولید لوله‌های فولادی، مورد پردازش بیشتر قرار می‌گیرند. ماشین آلات سنگین نورد باعث طولانی‌تر شدن و باریک‌تر شدن آن‌ها می‌شود. برای برش این شمش‌ها از دستگاه‌های قیچی مخصوص استفاده می‌شود. آن‌ها یک جفت قیچی هماهنگ هستند که برای برش شمش حرکت می‌کنند.
برای افزایش انعطاف پذیری، ابتدا فولاد را تا دمای 2200 درجه فارنهایت گرم می‌کنند. این باعث می‌شود که یک پوشش اکسید روی سطح کار، شکل بگیرد. اسلب‌ها از طریق یک سری غلتک‌های داغ، منتقل می‌شوند و به نوارهای باریکی در می‌آیند. هر چقدر که اسلب‌ها بیشتر از روی این غلتک‌ها عبور کنند، نازک‌تر و طولانی‌تر می‌شوند. ممکن است یک قطعه فولادی ضخیم 15 سانتی متری به یک نوار فولادی نازک تبدیل شود.
در نهایت از اسید سولفوریک برای تمیز کردن آن استفاده می‌شود، برای اتمام آن‌ها را با آب سرد و گرم شستشو می‌دهند، خشک کرده و روی غلتک‌های بزرگ می‌چرخانند تا فرایند ساخت لوله انجام گیرد.
ساخت لوله‌های فولادی چگونه است؟
برای ساخت لوله‌ها از شمش فولادی استفاده می‌شود. آن‌ها را از یک سری غلتک شیاردار عبور می‌دهند که این غلتک‌ها باعث می‌شوند تا لبه‌های لوله به هم پیچیده شوند.
فولاد بعدی با جوشکاری الکترودها عبور می‌کند و دو انتهای لوله را به هم متصل می‌کند. درز جوش داده شده از یک غلتک فشار قوی عبور می‌کند تا به استحکام نقطه جوش کمک کند. پس از آن لوله‌ها در طول دلخواه بریده می‌شوند تا برای پردازش بیشتر انبار شوند. تولید محصولات فولادی جوشکاری شده، یک فرایند مداوم است که بسته به اندازه لوله، می‌توان سرعت تولید را تغییر داد.
پس از ساخت هر نوع لوله، آن‌ها به اتصالات مشخصی مجهز می‌شوند. متداول‌ترین اتصالات برای لوله‌هایی که قطر کوچکی دارند، ایجاد شیار است که که در انتهای لوله‌ها ایجاد می‌شود. پس از کنترل کیفیت خودکار، روی سطح لوله روغن محافظ می‌ریزند. این کار برای جلوگیری از زنگ زدگی آن است که با گالوانیزه کردن لوله‌ها نیز ممکن می‌شود.
بسته به جایی که قرار است از این لوله‌ها استفاده شود، ممکن است از روکش‌های رنگی نیز برای آن‌ها استفاده شود. در نهایت پس از تست کنترل کیفیت و اطمینان از سالم بودن تولیدات، آن‌ها برای عرضه وارد بازار می‌شوند. اقدامات مختلفی در این راستا انجام می‌شود. به عنوان مثال ممکن است برای تنظیم ضخامت لوله، آن را از سنجه‌های اشعه ایکس عبور دهند. یک پرتوی نور به سمت فولاد هدایت می‌شود که این به طور خودکار باعث اصلاح مشکلات لوله خواهد شد. همچنین در پایان نقایص لوله‌ها را بررسی می‌کنند. برای این کار از دستگاه‌های مخصوص استفاده می‌کنند، به این شکل که آن را با آب پر کرده و فشار را افزایش می‌دهند تا میزان مقاومت و نگهداری آب در لوله را بررسی کرده و محصولات معیوب را از خط خارج می‌کنند.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.