Сталева труба - це циліндрична труба, виготовлена зі сталі, і є найбільш утилізованим продуктом у металургійній промисловості. Первинне використання сталевих труб в транспортуванні продуктів, включаючи нафту, газ і воду на великі відстані. Загальні побутові прилади, такі як холодильники, використовують сталеві труби, а також системи опалення та водопроводу. Сталеві труби поставляються в різних розмірах, а також можуть використовуватися для конструктивних вимог, таких як рейки для рук і тумби для труб.
Вільям Мердок вважається піонером сталевих труб, коли він приєднався до бочок мушкетів разом, щоб винайти систему спалювання вугільної лампи в 1815 році. Мердок використовував свою інноваційну систему трубопроводів для транспортування вугільного газу до окремих ламп на вулицях Лондона.
З 1800-х рр. Були досягнуті значні успіхи в технології сталевих труб, включаючи вдосконалення методів виробництва, розробку додатків для їх використання, а також створення правил і стандартів, що регулюють їх сертифікацію.
Сталеві труби виготовляються одним з двох способів, які призводять до отримання безшовних або зварних виробів.
Безшовна труба виготовлена із суцільного круглого матеріалу, який спочатку нагрівається, потім екструдується - виштовхується або витягується над матрицею, що призводить до порожнистої труби. Цей процес надає безшовній трубі рівну і рівну поверхню без видимих з'єднань. Цей продукт є більш дорогим, ніж зварний трубопровід, але також вважається більш надійним, і може призвести до продуктів з набагато більш високою міцністю і цілісністю.
Зварені труби виготовляють з сталевих листів, які прокочують, потім зварюють поздовжньо уздовж прокату. Це призводить до отримання виробу, який має зварене з'єднання. Зварена труба дешевша, ніж екструдована, безшовна труба, але не буде демонструвати тих же характеристик фізичних властивостей, і використовується в основному для застосування під низьким тиском або вимоги до низького навантаження.
Як виготовляють сталеві труби?
Незалежно від того, чи виробляється труба звареними або безшовними методами, першим кроком для будь-якого процесу є перетворення сирої сталі на більш зручну форму.
Сировинна сталь виробляється плавленням сировини в печі і контролем композиції шляхом додавання сплавів і видалення домішок. Розплавлену сталь виливають у форми для виготовлення злитків, або переносять на машину безперервного лиття, щоб виготовити пластини, заготовки та цвітіння. Ця необроблена сталь повинна бути перетворена у форму, яку можна згорнути в труби певних розмірів або розтягнути в порожнисті труби.
Є дві основні проміжні сталеві продукти, які використовуються для виготовлення сталевих труб:
Сталевий сковпер виготовляється з слябів, які нагріваються до 2200 ° F. Нагрівання призводить до утворення на поверхні шкали, яку необхідно видалити за допомогою вимикача накипу і очищення під високим тиском. Після очищення сталевий сляб гаряче прокочується в тонкі, вузькі смуги сталі, що називаються skelp. Skelp солоний (очищений поверхнею) сірчаною кислотою, промитий водою і згорнутий на великі котушки в якості сировини для виготовлення труб. Ширина лоскуту визначає діаметр труби, що може бути зроблений.
Сталеві заготовки можуть бути виготовлені безпосередньо з машини безперервного лиття, або як вторинний продукт з литих злитків. Злиток прокочують і розтягують через рифлені і укладені валики, що називаються «двома високими млинами» для формування цвітіння. Для перетворення цвітіння на заготовку потрібна інша послідовність прокатки і розтягування для формування твердої заготовки з необхідними розмірами для специфікації труб.
Зварена труба
Сфель розмотується з котушки, нагрівається і прокочується через рифлені валики, які згинають кромки скважини вгору. Цей процес виробляє циліндричну трубку, де обидві краї зігнуті прямо навколо, щоб зустріти один одного, утворюючи довгий циліндр. Один з трьох зварювальних процесів потім використовується для з'єднання країв разом і герметизації труби.
Безперервне зварювання
При безперервній операції зварювання зварювальні валики притискають краю труби один до одного - утворюючи кований зварювальний матеріал завдяки теплому, що вже застосовувалося до скипу. Під час зварювання не додають металу, а кінцеві ролики зменшують діаметр і товщину стінки труби до технічних умов.Електричний опір зварювання
Електричний опір зварювання слідує за аналогічним процесом до безперервного зварювання, за винятком того, що скип холодно прокочується у форму труби. На ребра труби подається струм обертовими мідними дисками, які нагрівають краї до температури зварювання. Зварювальні ролики приєднуються до країв труби для створення кованого зварного шва.Спіральна зварювання
Спіральне зварювання і подвійне дугове зварювання використовують більш традиційні способи зварювання і додавання матеріалу зварного шва для формування зв'язку.
Значне обладнання та інфраструктура, необхідні для виробництва великої кількості зварних сталевих труб, як показано на цьому відео, всередині заводу з виробництва нафтових труб .
Безшовні труби
Безшовні труби виготовляються без необхідності зварювання. Вони створюються нагріванням і розтягуванням твердої сталевої заготовки, перш ніж проколювати її, щоб сформувати порожнистий центр. Заготівлі нагрівають до екстремальних температур, роблячи їх білими гарячими, а потім прокочують під високим тиском, викликаючи розтягування заготовки. Кулеподібний пробивач використовується, щоб зробити порожнистий центр регулярним відповідно до його розмірів. Дотримуються серії операцій фрезерування, щоб привести трубу у відповідність до необхідних специфікацій.
Фантастичний огляд всього процесу виробництва безшовних труб - від виплавки сталі до кінцевих процесів - можна побачити у відеоролику « Безпека виробництва сталевих труб ».
Завершення кроків
Труби можуть бути прокладені через випрямляючий верстат в якості кінцевого етапу технологічного процесу, перед тим, як бути встановлені на кінці. Малий трубопровід свердловини, як правило, оснащений різьбовими з'єднаннями, але великі трубопроводи свердловини зазвичай оснащені фланцями, які приварені до кінця труби. Вимірювальні машини перевіряють розміри готової труби і штампують деталі на стороні труби для цілей контролю якості.
Кроки контролю якості включають перевірку труби на дефекти за допомогою рентгенівських апаратів, особливо вздовж зварного шва. Інший спосіб полягає в тому, щоб протестувати трубу, заповнюючи її водою, а потім утримуючи її під тиском протягом визначеного часу, щоб виявити будь-які дефекти, які можуть призвести до катастрофічних збоїв до його введення в експлуатацію.
