Soldado vs. Produção perfeita no processo de fabricação de tubos

Os tubos de aço, da fabricação de automóveis aos tubos de gás, podem ser soldados de ligas - metais feitos de diferentes elementos químicos - ou construídos perfeitamente a partir de um forno de fusão.

Embora os tubos soldados sejam forçados juntos por métodos como aquecimento e resfriamento e usados ​​para aplicações mais pesadas e rígidas, como canalizações e transporte de gás, os tubos sem costura são criados por meio de alongamentos e cavidades para fins mais leves e finos, como bicicletas e transporte de líquidos.

O método de produção empresta muito aos vários projetos do tubo de aço. Alterar o diâmetro e a espessura pode levar a diferenças de resistência e flexibilidade em projetos de larga escala, como tubulações de transporte de gás e instrumentos precisos, como agulhas hipodérmicas.

A estrutura fechada de um tubo, seja ele redondo, quadrado ou qualquer outra forma, pode se adequar a qualquer aplicação necessária, desde o fluxo de líquidos até a prevenção de corrosão.

O processo geral de fabricação de tubos de aço envolve a conversão de aço bruto em lingotes, florações, placas e tarugos (todos materiais que podem ser soldados), criando um oleoduto em uma linha de produção e transformando o tubo no produto desejado.

O minério de ferro e o coque, uma substância rica em carbono do carvão aquecido, são derretidos em uma substância líquida em um forno e depois explodidos com oxigênio para criar aço fundido. Esse material é resfriado em lingotes, grandes peças fundidas de aço para armazenamento e transporte de materiais, que são modelados entre rolos sob altas pressões.

Alguns lingotes são passados ​​por rolos de aço que os esticam em pedaços mais finos e longos para criar florações, intermediários entre o aço e o ferro. Eles também são laminados em placas, peças de aço com seções retangulares, através de rolos empilhados que cortam as placas em forma.

Mais dispositivos rolantes achatam - um processo conhecido como cunhagem - floresce em tarugos. São peças de metal com seções redondas ou quadradas, mais longas e mais finas. As tesouras voadoras cortam os tarugos em posições precisas, para que possam ser empilhados e transformados em tubos sem costura.

As lajes são aquecidas a cerca de 2, {{1}} graus Fahrenheit (1, 204 graus Celsius) até ficarem maleáveis ​​e depois diluídas em skelp, que são estreitas tiras de fita de até 0. 25 milhas (0. 4 quilômetros) de comprimento. O aço é então limpo usando tanques de ácido sulfúrico seguidos de água quente e fria e transportado para as fábricas de tubos.

Para tubos soldados, uma máquina de desenrolamento desenrola a navalha e passa-a pelos rolos para fazer com que as bordas enrolem e criem formas de tubulação. Os eletrodos de solda usam uma corrente elétrica para selar as extremidades juntas antes que um rolo de alta pressão a aperte. O processo pode produzir tubos tão rapidamente quanto 1, 100 pés (335. 3 m) por minuto.

Para tubos sem costura, um processo de aquecimento e rolagem de alta pressão de tarugos quadrados faz com que eles se estendam com um orifício no centro. Os laminadores perfuram o tubo com a espessura e a forma desejadas.

Processamentos adicionais podem incluir alisamento, rosqueamento (corte de ranhuras nas extremidades dos tubos) ou cobertura com um óleo protetor de zinco ou galvanização para evitar ferrugem (ou o que for necessário para o objetivo do tubo GG). A galvanização geralmente envolve processos eletroquímicos e de eletrodeposição de revestimentos de zinco para proteger o metal de material corrosivo, como a água salgada.

O processo atua para deter agentes oxidantes nocivos na água e no ar. O zinco atua como um ânodo do oxigênio para formar óxido de zinco, que reage com a água para formar hidróxido de zinco. Essas moléculas de hidróxido de zinco formam carbonato de zinco quando expostas ao dióxido de carbono. Finalmente, uma camada fina, impenetrável e insolúvel de carbonato de zinco adere ao zinco para proteger o metal.

Uma forma mais fina, a eletrogalvanização, é geralmente usada em peças de automóveis que requerem tinta à prova de ferrugem, de modo que o mergulho a quente reduz a resistência do metal base. Os aços inoxidáveis ​​são criados quando as peças inoxidáveis ​​são galvanizadas em aço carbono.

Enquanto os tubos de aço soldados remontam à invenção do engenheiro escocês William Murdock' do sistema de lâmpadas de queima de carvão feito de barris de mosquetes para transportar gás de carvão em 1815, os tubos sem costura não eram&# { {0}}; t introduzido até o final de 1880 s para o transporte de gasolina e óleo.

Durante o século 19, os engenheiros criaram inovações na fabricação de tubos, incluindo o método do engenheiro James Russell¶ usar um martelo para dobrar e unir tiras de ferro chatas que foram aquecidas até serem maleáveis. 1824.

No ano seguinte, o engenheiro Comenius Whitehouse criou um método melhor de solda a topo, que envolvia o aquecimento de chapas finas de ferro que eram enroladas em um tubo e soldadas nas extremidades. Whitehouse usou uma abertura em forma de cone para enrolar as bordas em forma de tubo antes de soldá-las em um tubo.

A tecnologia se espalharia na indústria automobilística e também seria usada para o transporte de petróleo e gás com avanços adicionais, como cotovelos de tubo de formação a quente, para produzir produtos de tubo dobrado com mais eficiência e formação contínua de tubo em um fluxo constante.

Em 1886, os engenheiros alemães Reinhard e Max Mannesmann patentearam o primeiro processo de laminação para criar tubos sem costura a partir de várias peças na fábrica de arquivos de seu pai' em Remscheid. Nos 1890 s, a dupla inventou o processo de laminação, um método de reduzir o diâmetro e a espessura da parede dos tubos de aço para aumentar a durabilidade, que, com suas outras técnicas, formaria o processo GG; Mannesmann process" revolucionar o campo da engenharia de tubos de aço.

Na tecnologia de controle numérico (CNC) do computador da 1960, os engenheiros usam máquinas de remendar por indução de alta frequência para obter resultados mais precisos usando mapas projetados por computador para projetos mais complexos, curvas mais estreitas e paredes mais finas. O software de design assistido por computador continuaria a dominar o campo com uma precisão ainda maior.

Os dutos de aço geralmente podem durar centenas de anos, com grande resistência a rachaduras do gás natural e contaminantes, bem como a impactos com baixa permeação de metano e hidrogênio. Eles podem ser isolados com espuma de poliuretano (PU) para economizar energia térmica e permanecer fortes.

As estratégias de controle de qualidade podem usar métodos como o uso de raios-X para medir o tamanho dos tubos e o ajuste adequado para qualquer variação ou diferença observada. Isso garante que os dutos sejam adequados para sua aplicação, mesmo em ambientes quentes ou úmidos.